5.3贝氏体转变机理

第五章贝氏体转变贝氏体转变机理热处理原理与工艺第五章贝氏体转变1贝氏体的组织形态及亚结构2贝氏体的力学性能3贝氏体转变机理贝氏体转变机制包括贝氏体转变的领先相、贝氏体铁素体的形核与长大、碳化物的析出位置等方面5.3贝氏体转变机理§3贝氏体转变机理一、切变机理碳有扩散能力F共格长大同时，伴有碳化物析出，贝氏体转变速度受C扩散过程控制F生长是不连续的，条片中的亚单元不断诱发形核、长大，F长大速度受碳扩散控制除反常贝氏体外，奥氏体向贝氏体转变时的领先相均为铁素体贝氏体铁素体的形核与长大机制主要有切变机制和台阶-扩散机制无碳B5.3贝氏体转变机理1、Hehemann模型贝氏体的转变分几个阶段：碳的再分配、贝氏体铁素体的形成及碳的扩散与碳化物的析出。a、c:Fe-Cr-C钢的B；b:Fe-C-Si-Mn钢的B2、Bhadeshia模型5.3贝氏体转变机理贝氏体铁素体是由尺寸更小的铁素体亚片条、亚单元和超亚单元组成；贝氏体的形成经历了两个过程，即亚单元的重复形核、长大及碳化物的析出5.3贝氏体转变机理关于F中的亚单元现象B中的F板条内都有亚单元组成先形成的亚单元诱发新的亚单元，不是连续生长以切变共格方式长大，速度快，但F板条长大受碳扩散影响，速度慢5.3贝氏体转变机理切变理论的不足:无法解释上、下贝氏体具有不同的动力学曲线和转变激活能无法解释B上中F内的浮凸与M的不同B中无孪晶碳化物析出形态与M不同（人字型）5.3贝氏体转变机理F按照台阶方式长大，受C在A中扩散控制实验证实B上是此机理，但B下不是核心思想为：贝氏体是非层状共析产物，在贝氏体相变过程包括了铁和置换式原子及碳原子的扩散过程。二、贝氏体转变的台阶-扩散理论等温时间延长→B量增多等温温度下降→B中的F变细B的切变不完全等同于M的切变，B的转变同时具有扩散性质5.2贝氏体组织的应用5.3贝氏体转变动力学三、贝氏体转变的动力学1、

贝氏体等温转变动力学C曲线存在“鼻子”温度与P的C曲线可部分重叠，也可以彼此分离在一个温度区间完成Bf可以低于Ms5.3贝氏体转变动力学2、

贝氏体连续转变动力学连续冷却时的贝氏体转变是在一个温度范围内发生的，该温度范围主要受冷却速率和化学成分影响转变开始温度通常会随冷却速率的减慢而升高，最终升高到Bs温度后保持不变5.4贝氏体转变机理

1、化学成分C%↑→B转变慢除Co、Al，其它合金→B转变慢，贝氏体转变曲线右移四、影响贝氏体转变的因素5.3贝氏体转变动力学主要包括化学成分、原始组织、工艺条件等5.4贝氏体转变机理2、原始组织A晶粒尺寸越大、化学成分越均匀→转变慢A晶粒大小对B上形成速率影响较大，对B下影响较小5.3贝氏体转变机理-影响贝氏体转变的因素5.4贝氏体转变机理3、工艺条件加热工艺:加热温度越高，保温时间越长→转变慢冷却工艺过冷奥氏体在不同温度等温停留拉应力→形核加速塑性变形外加磁场5.3贝氏体转变机理-影响贝氏体转变的因素1.碳化物析出→加速B形成2.低温区B形成慢；B%↓3.加速后续B的转变5.3贝氏体转变机理-影响贝氏体转变的因素低碳贝氏体钢的工艺技术低碳贝氏体钢的控轧工艺思考模具钢的热处理实例分析5CrMnMo热锻模贝氏体等温强韧化处理原工艺：淬火采用850℃保温8.5h，预冷至800℃，然后油冷至200℃左右空冷。回火采用470℃保温9h，硬度45~46HRC，心部为上贝氏体，寿命不高。改进工艺：淬火采用油冷至150~200℃后，立即转入300