贝氏体转变的说明.ppt

在珠光体转变与马氏体转变温度范围之间，过冷奥氏体将按另一种转变机制转变。由于这一转变在中间温度范围内发生，故被称为中温转变。在此温度范围内，铁原子已难以扩散，而碳原子还能进行扩散，这就决定了这一转变既不同于铁原子也能扩散的珠光体转变以及碳原子也基本上不能扩散的马氏体转变。为纪念美国著名冶金学家Bain，此转变被命名为贝氏体转变，转变所得产物则被称为贝氏体。英文名称Bainite，用B表示一、贝氏体转变的基本特征（一）贝氏体转变温度范围贝氏体转变也有一个上限Bs点，也有一个下限温度Bf点，Bf与Ms无关。（二）贝氏体转变产物也是由α相与碳化物组成的机械混合物，但与珠光体不同，不是层片状组织，且组织形态与转变温度密切相关，其中包括α相的形态、大小以及碳化物的类型及分布等均随转变温度而异。（三）贝氏体转变动力学贝氏体转变也是一个形核长大过程，可以等温形成，也可以连续冷却形成，等温形成需要孕育期，等温转变动力学曲线具有S形，等温形成图也呈C字形。（四）贝氏体转变的不完全性贝氏体转变一般不能进行到底，通常随转变温度的升高，转变的不完全程度增大，即转变具有自制性，在等温时有可能出现二次珠光体转变。（五）贝氏体转变的扩散性贝氏体转变过程中存在有原子的扩散，但只有碳原子的扩散，而Fe及合金元素的原子均不发生扩散。（六）贝氏体转变晶体学特征贝氏体中F形成时也能产生表面浮凸，这说明F在形成时同样与母相的宏观切变有关，母相与新相之间维持第二共格关系。但所产生的表面浮凸与马氏体形成所产生的表面浮凸不同，马氏体是N形的，贝氏体为V形的。（七）贝氏体中F的碳含量贝氏体中F的碳含量也是过饱和的，且随转变温度的降低过饱和程度增大。二、贝氏体的组织形态和晶体学一、无碳化物贝氏体1、形成温度范围在B转变的最高温度范围内形成。2、组织形态是一种单相组织，由大致平行的F板条组成，F板条自A晶界形成，成束地向一侧晶粒内长大，在F板条之间为富碳的A。F板条较宽、间距较大，随转变温度下降，F板条变窄、间距缩小。富碳的A在随后的冷却过程中可能转变为P、B、M或保持不变。所以说无碳化物贝氏体不能单独存在。3、晶体学特征及亚结构惯习面为{111}，位向关系为K—S关系；F内有一定数量的位错。（二）上贝氏体1、形成温度范围在B转变区的较高温度范围内形成，对于中、高碳钢约在350~550℃范围内形成，所以上贝氏体也称高温贝氏体。2、组织形态上贝氏体是一种两相组织，是由α相和渗碳体组成的，成束的大致平行的α相板条自A晶粒晶界的一侧或两侧向A晶粒内部长大，渗碳体（有时还有残余A）分布于α相板条之间，整体看呈羽毛状。影响组织形态的因素C%：随钢中碳含量的增加，上贝氏体中的α相板条更多、更薄，Cem的形态由粒状、链球状而成为短杆状，Cem数量增多，不但分布于α相之间，而且可能分布于各α相内部。形成温度：随形成温度的降低，α相变薄，渗碳体更小，且更密集。3、晶体学特征及亚结构F的惯习面为{111}，位向关系接近于K—S关系亚结构为位错，位错密度较高，能形成缠结。（三）下贝氏体1、形成温度范围一般在350℃~Ms之间的低温区。2、组织形态也是一种两相组织，由α相与碳化物组成。α相的立体形态呈片状（或透镜片状），在光学显微镜下呈针状，与片状M相似。形核部位大多在A晶界上，也有相当数量位于A晶内，碳化物为Cem或ε-碳化物，碳化物呈细片状或颗粒状，排列成行，约以55°~60°角度与下贝氏体的长轴相交，并且仅分布在F片内部。钢的化学成份、A晶粒度和均匀化程度对下贝氏体的组织形态影响较小。3、晶体学特征及亚结构下贝氏体中α相与A之间的位向关系为K—S关系，惯习面不确定，{110}γ、{254}γ及{569}γ。亚结构为位错无孪晶，α相中碳的含量是过饱和的，随转变温度降低，过饱和程度增大。（四）粒状贝氏体是1957年由Habraken首先确定的。主要是在低碳和中碳合金钢中以一定的速度连续冷却后获得的，如正火、热轧后的空冷、焊缝的热影响区中等。后来的研究，发现等温也可以形成，形成温度稍高于上贝氏体的形成温度。其组织是由F和富碳的A组成。F呈块状（由F针片组成），而富碳的A呈条状在F基体上呈不连续分布。F的C%很低，接近平衡状态，而A的C%确很高。富碳的A由于冷却条件和其稳定性的不同，在随后的冷却过程中，可能发生以下三种不同的转变情况：1、部分或全部分解为F和碳化物；2、可能部分转变为M，C%很高，属于孪晶片状M，M和残余A统称为“M—Aˊ”组成物或“M—Aˊ”组织；3、可能全部保留下来。（五）反常贝氏体在过共析钢中可以见到，形成温度在350℃稍上，F夹在两片Cem中间的组织形态。（六）柱状贝氏体一般在高碳碳素钢或高碳中合金钢中当温度处于下贝氏体形成温度范围时出现，F呈放射状，碳化物分布在F内部，形成时不产