6.1马氏体的晶体结构和组织形态

第六章钢的马氏体转变马氏体的晶体结构和组织形态热处理原理与工艺第六章钢的马氏体转变钢的主要强化手段产生M相变的工艺→淬火M相变的定义：凡是相变的基本特征属于切变共格型相变都称为M相变，产物称M，铜、钛合金中也存在M相变。1马氏体的晶体结构和组织形态2

马氏体转变的特征4

马氏体转变热力学与转变动力学

5奥氏体稳定化的应用3马氏体的力学性能浙江宁波人，材料科学家、教育家、一级教授，上海交通大学材料科学与工程学院教授，1995年当选为中国科学院院士。推动在中国国内开展相变热力学教学与科研；在马氏体相变及形状记忆材料、贝氏体相变和纳米材料中的相变等领域颇有建树；倡导先进高强度钢的研究，提出淬火-分配-回火（Q-P-T）新工艺，Q-P-T钢已成为国际上新一类超高强度钢。科学泰斗、大国工匠（榜样力量）6.1马氏体转变的晶体结构和组织形态§1

马氏体的晶体结构和组织形态一、晶体结构1、晶胞C可能所处的位置及分布：

面心、棱边中点，即扁八面体中心分布不均匀:80%位于Z轴扁八面体中心

wc%>0.2%→体心正方正方度c/a

：C%高→c/a大钢的M定义：碳在α-Fe中的过饱和固溶体；成分与母相奥氏体相同，为一种亚稳相

马氏体正方度和碳含量的关系c/a=1+(0.046±0.001)ωC6.1马氏体转变的晶体结构和组织形态反常正方度：M转变时，c/a与C%的关系不符合公式原因:主要由于碳原子在x，y，z三个方向的分布发生了改变。反常低、反常高二、M的组织形态1、板条M6.1马氏体转变的晶体结构和组织形态亚结构：位错，又称位错M晶体学取向：K-S形成温度高，又称高温M含碳%低，又称低碳M6.1马氏体转变的晶体结构和组织形态2、透镜片（针）状M形成时容易产生撞击，韧性差亚结构：中脊→孪晶、边缘→少量位错。又称孪晶M取向及惯习面：K-S；{259}γ、{225}γ形成温度低，又称低温M碳%高，又称高碳M6.1马氏体转变的晶体结构和组织形态3、其它形态M蝶状M（Fe-Ni合金）立体V型柱状，断面蝶状。两翼为取向不同的片状M，两片之间呈孪晶关系。片状M中是高密度位错6.1马氏体转变的晶体结构和组织形态蝶状M薄片M（Ni钢）立体：薄片；平面：细带状，还有交叉、分枝等无中脊孪晶亚结构6.1马氏体转变的晶体结构和组织形态ε马氏体不锈钢、高Mn钢存在极薄片状A层错能低容易形成亚结构：大量层错hcp

结构6.1马氏体转变的晶体结构和组织形态4、影响M形态的因素化学成分：C%：0.3~1.0%为混合M缩小γ区的合金元素→板条M增加降低层错能的合金元素→ε马氏体增加形成温度（MS）随温度降低→板条M减少（C%）合金钢MS

低→板条M减少C%↑：板条=>蝶状=>透镜片状=>薄片状亚结构的转化顺序：位错亚结构=>孪晶亚结构6.1影响M形态的因素A的层错能低→不容易形成孪晶M→容易形成板条MA与M的强度（Ms点时）A的屈服强度低→板条M{111}或片M

{225}A的屈服强度高→片M

{259}综上，影响M形态的主要因素是C%、Ms6.1影响M形态的因素<0.3C%bcc位错板条0.3~0.6C%bct位错+孪晶板条+片