热处理第4章氏体转变.pptVIP

各种退火和正火工艺(a) 加热温度范围 (b) 工艺曲线;亚共析钢;＜0.6％C;*; 钢的马氏体转变的特点 表面浮凸效应和切变共格性(晶体切变在惯析面上进行) 无扩散性 新相与母相间具有一定的晶体学位向关系(板条和片状马氏体(1～1.4%C)均符合K-S关系，但它们的惯析面不同) 转变的不完全性 ;4.1 马氏体的晶体结构与特点 4.2 马氏体转变的切变模型 4.3 马氏体的组织形态 4.4 马氏体转变的热力学分析 4.5 马氏体转变动力学 4.6 马氏体的机械性能 4.7 奥氏体的稳定化 ;第4章 马氏体转变;4.1 马氏体的晶体结构与特点; 马氏体的晶格常数 ;4.1.2 马氏体转变的特点;马氏体转变是新相马氏体在母相特定的晶面(惯习面)上产生晶体切变的过程。 马氏体转变时，保持新相和母相具有一定位向关系的晶面称为惯习面。它是一个无畸变、不发生转动的平面。; 惯习面通常以母相的晶面指数表示，常见的有三种：｛111｝γ，｛225｝γ和｛259｝γ。 钢中马氏体的惯习面随碳含量及形成温度不同而异。 含碳量小于0.6％→｛111｝γ， 含碳量在0.6～1.4％之间→｛225｝γ， 含碳量高于1.4％→｛259｝γ。 随马氏体形成温度的降低，惯习面有向高指数变化的趋势。所以，同一成分的钢也可能出现两种惯习面的马氏体，如先形成的马氏体惯习面为｛225｝γ，而后形成的马氏体的惯习面为｛259｝γ。由于马氏体的惯习面不同，将会带来马氏体组织形态上的变异。; 中脊面 如果惯析面不是奥氏体和马氏体的相界面，称为为中脊面。 ;马氏体转变必定在其周围奥氏体点阵中产生一定的弹性应变，而积蓄一定的弹性应变能，这种应变能随马氏体尺寸的增大而增大。 ;(2)无扩散性 马氏体转变只有点阵改组而无成分的改变。在马氏体相变过程中原子是集体移动的，它们之间的相对位移不超过一个原子间距。 ;(3)新相与母相间具有一定的晶体学位向关系 ;西山(Nishiyama)关系;两者的晶面平行关系相同; 晶向平行关系相差5o16。; G-T关系(格伦宁格-特赖雅诺关系);（4）转变的不完全性 马氏体转变主要为降温转变，过冷奥氏体冷至Ms温度时开始???氏体转变，冷至Mf时马氏体转变终止。 此时并未得到100％的马氏体组织，仍保留部分未转变的奥氏体，称为残余奥氏体。 含碳0.6～1.0％ Ar10％ 含碳1.3～1.5％ Ar为30～50％ ;（5）转变的可逆性 在某些合金中奥氏体冷却时发生A→M，而重新加热时马氏体又发生M→A，这种特点称为马氏体转变的可逆性。 对钢来说，一般情况下观察不到马氏体的逆转变，这是因为马氏体被加热时在温度尚未到达As点的过程中即已发生分解(回火)，因而不存在直接转变为奥氏体的可能性。 As点－发生M→A逆转变时的开始温度。;4.2 马氏体转变的切变模型;图4.8 G-T模型示意图;图4.9 G-T模型切变过程;图4.9 G-T模型切变过程;4.3 马氏体的组织形态;*;4.3.2 片状(孪晶)马氏体;*;*;4.3.4 影响马氏体形态和内部结构的因素;(3)奥氏体的层错能 奥氏体的层错能越低，相变孪晶生成越困难，形成板条状马氏体的倾向越大。 (4)奥氏体和马氏体的强度 凡是在Ms点处奥氏体的屈服强度大于某一极限值(约为206MPa)时，就形成惯析面为｛259｝γ片状马氏体；而小于该极限值时，则形成惯习面为｛111｝γ的板条状马氏体或惯习面为｛225｝γ的片状马氏体。 ;4.4 马氏体转变的热力学分析;新相与母相的化学自由能差：;4.4.2 影响Ms点的因素; (b) 合金元素 除Al、Co提高Ms点外，其余大多数合金元素都不同程度地降低Ms点。 ;(2)应力和塑性变形 应力 拉应力→促进马氏体转变→Ms点↑ 原因：马氏体比容大，转变时产生体积膨胀，因而拉应力必然会促进马氏体形成，表现为使Ms点升高。 压应力→阻止马氏体形成→Ms点↓; 塑性变形 在Ms点以上一定的温度范围内进行塑性形变会促使奥氏体在形变温度下发生马氏体转变，这种因形变而促成的马氏体又称为应变诱发马氏体。 产生应变诱发马氏体的温度有一个最高限，称为Md点。 Md的物理意义：获得应变诱发马氏体的最高温度。若在高于Md点的温度对奥氏体进行塑性变形，就会失去诱发马氏体转变的作用。;