熱處理原理及工藝-第五章

1、第五章 貝氏體轉(zhuǎn)變l重點(diǎn)：貝氏體轉(zhuǎn)變的基本特征；重點(diǎn)：貝氏體轉(zhuǎn)變的基本特征； 貝氏體的力學(xué)性能貝氏體的力學(xué)性能l難點(diǎn)：貝氏體的形成過(guò)程；難點(diǎn)：貝氏體的形成過(guò)程； 影響貝氏體轉(zhuǎn)變的因素。影響貝氏體轉(zhuǎn)變的因素。 貝氏體轉(zhuǎn)變是過(guò)冷奧氏體在介于珠光體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變貝氏體轉(zhuǎn)變是過(guò)冷奧氏體在介于珠光體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間的一種轉(zhuǎn)變，稱(chēng)為中溫轉(zhuǎn)變。在此溫度范圍內(nèi)，鐵原溫度區(qū)間的一種轉(zhuǎn)變，稱(chēng)為中溫轉(zhuǎn)變。在此溫度范圍內(nèi)，鐵原子已難以擴(kuò)散，而碳原子尚能擴(kuò)散，其相變產(chǎn)物一般為鐵素體子已難以擴(kuò)散，而碳原子尚能擴(kuò)散，其相變產(chǎn)物一般為鐵素體基體加滲碳體的非層狀組織?；w加滲碳體的非層狀組織。 貝氏體常常具有優(yōu)良的綜

2、合力學(xué)性能，其強(qiáng)度和韌性都比貝氏體常常具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，其強(qiáng)度和韌性都比較高。并具有較高的耐磨性、耐熱性和抗回火性，此外獲得貝較高。并具有較高的耐磨性、耐熱性和抗回火性，此外獲得貝氏體的等溫淬火是一種防止和減小鋼件鋼件淬火開(kāi)裂和變形的氏體的等溫淬火是一種防止和減小鋼件鋼件淬火開(kāi)裂和變形的可靠方法之一?？煽糠椒ㄖ?。一、貝氏體轉(zhuǎn)變的基本特點(diǎn)一、貝氏體轉(zhuǎn)變的基本特點(diǎn)l貝氏體轉(zhuǎn)變的溫度范圍貝氏體轉(zhuǎn)變的溫度范圍 貝氏體轉(zhuǎn)變也有一個(gè)上限溫度貝氏體轉(zhuǎn)變也有一個(gè)上限溫度Bs點(diǎn)，一個(gè)下限轉(zhuǎn)變點(diǎn)，一個(gè)下限轉(zhuǎn)變溫度溫度Bf點(diǎn)。奧氏體必須過(guò)冷到點(diǎn)。奧氏體必須過(guò)冷到Bs點(diǎn)以下才能發(fā)生貝點(diǎn)以下才能發(fā)生貝氏體相變；

3、低于氏體相變；低于Bf貝氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束。貝氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束。 貝氏體相變也不能進(jìn)行完全，總有殘余奧氏體存在。貝氏體相變也不能進(jìn)行完全，總有殘余奧氏體存在。等溫溫度越靠近等溫溫度越靠近Bs點(diǎn)，能夠形成的貝氏體量就越少。點(diǎn)，能夠形成的貝氏體量就越少。l貝氏體相變的產(chǎn)物貝氏體相變的產(chǎn)物 貝氏體相變產(chǎn)物也是貝氏體相變產(chǎn)物也是a a相與碳化物的兩相混相與碳化物的兩相混合物，但與珠光體不同，貝氏體不是片層狀組織，合物，但與珠光體不同，貝氏體不是片層狀組織，且組織形態(tài)與形成溫度密切相關(guān)。且組織形態(tài)與形成溫度密切相關(guān)。碳化物的分布狀態(tài)隨形成溫度不同而異：碳化物的分布狀態(tài)隨形成溫度不同而異：l較高溫度形成的上貝氏體，

4、其碳化物是滲碳體，較高溫度形成的上貝氏體，其碳化物是滲碳體，一般分布在鐵素體條之間；一般分布在鐵素體條之間；l較低溫度形成的下貝氏體，其碳化物既可以是滲較低溫度形成的下貝氏體，其碳化物既可以是滲碳體，也可以是碳體，也可以是e-e-碳化物，主要分布在鐵素體條碳化物，主要分布在鐵素體條內(nèi)部。內(nèi)部。l貝氏體相變動(dòng)力學(xué)貝氏體相變動(dòng)力學(xué) 貝氏體相變也是一種形核和長(zhǎng)大過(guò)程。與珠光貝氏體相變也是一種形核和長(zhǎng)大過(guò)程。與珠光體相變一樣，貝氏體可以在一定溫度范圍內(nèi)等溫形體相變一樣，貝氏體可以在一定溫度范圍內(nèi)等溫形成，也可以在某一冷卻速度范圍內(nèi)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變。成，也可以在某一冷卻速度范圍內(nèi)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變。貝氏體等溫形成

5、時(shí)需要一定的孕育期，其等溫轉(zhuǎn)變貝氏體等溫形成時(shí)需要一定的孕育期，其等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線也呈動(dòng)力學(xué)曲線也呈“C”字形。字形。l貝氏體相變的擴(kuò)散性貝氏體相變的擴(kuò)散性 貝氏體相變時(shí)只有碳原子的擴(kuò)散，而合金元素貝氏體相變時(shí)只有碳原子的擴(kuò)散，而合金元素包括鐵元素都不發(fā)生擴(kuò)散，至少不發(fā)生較長(zhǎng)距離的包括鐵元素都不發(fā)生擴(kuò)散，至少不發(fā)生較長(zhǎng)距離的擴(kuò)散。碳的擴(kuò)散對(duì)貝氏體相變起控制作用，擴(kuò)散。碳的擴(kuò)散對(duì)貝氏體相變起控制作用，B上上的相的相變速度取決于碳在變速度取決于碳在g g-Fe中的擴(kuò)散，中的擴(kuò)散，B下下的相變速度取的相變速度取決于碳在決于碳在a a-Fe中的擴(kuò)散。所以，影響碳原子擴(kuò)散的中的擴(kuò)散。所以，影響碳原子擴(kuò)

6、散的所有因素都會(huì)影響到貝氏體的相變速度。所有因素都會(huì)影響到貝氏體的相變速度。一、貝氏體的組織形態(tài)和亞結(jié)構(gòu)一、貝氏體的組織形態(tài)和亞結(jié)構(gòu) 貝氏體組織形態(tài)隨鋼的化學(xué)成分以及形成溫度不貝氏體組織形態(tài)隨鋼的化學(xué)成分以及形成溫度不同而異，其主要形態(tài)為上貝氏體和下貝氏體兩種，還同而異，其主要形態(tài)為上貝氏體和下貝氏體兩種，還有一些其他形態(tài)的貝氏體，如無(wú)碳化物貝氏體、粒狀有一些其他形態(tài)的貝氏體，如無(wú)碳化物貝氏體、粒狀貝氏體、反常貝氏體和柱狀貝氏體等。貝氏體、反常貝氏體和柱狀貝氏體等。l上貝氏體上貝氏體 在貝氏體相變區(qū)較高溫度范圍內(nèi)形成的貝氏體稱(chēng)為上貝氏在貝氏體相變區(qū)較高溫度范圍內(nèi)形成的貝氏體稱(chēng)為上貝氏體。對(duì)于中

7、、高碳鋼來(lái)說(shuō)，上貝氏體大約在體。對(duì)于中、高碳鋼來(lái)說(shuō)，上貝氏體大約在350550的的溫度區(qū)間形成。溫度區(qū)間形成。 典型的上貝氏體組織在光學(xué)顯微鏡下觀察時(shí)呈羽毛狀、條典型的上貝氏體組織在光學(xué)顯微鏡下觀察時(shí)呈羽毛狀、條狀或針狀，少數(shù)呈橢圓形或矩形。狀或針狀，少數(shù)呈橢圓形或矩形。光學(xué)顯微鏡照片光學(xué)顯微鏡照片 1300電子顯微鏡照片電子顯微鏡照片5000 條狀鐵素體多在奧氏體的晶界形核，自晶界的一條狀鐵素體多在奧氏體的晶界形核，自晶界的一側(cè)或兩側(cè)向奧氏體晶內(nèi)長(zhǎng)大。條狀鐵素體束與板條馬側(cè)或兩側(cè)向奧氏體晶內(nèi)長(zhǎng)大。條狀鐵素體束與板條馬氏體束很相近，束內(nèi)相鄰鐵素體板條之間的位向差很氏體束很相近，束內(nèi)相鄰鐵素體板

8、條之間的位向差很小，束與束之間有較大的位向差。條狀鐵素體的碳含小，束與束之間有較大的位向差。條狀鐵素體的碳含量接近平衡濃度，而條間碳化物均為量接近平衡濃度，而條間碳化物均為Fe3C型碳化物。型碳化物。 一般情況下，隨鋼中碳含量增加，一般情況下，隨鋼中碳含量增加，B上上中的鐵素體中的鐵素體條增多并變薄，條間條增多并變薄，條間Fe3C的數(shù)量增多，其形態(tài)也由粒的數(shù)量增多，其形態(tài)也由粒狀變?yōu)殒溨闋睢⒍虠U狀，直至斷續(xù)條狀。當(dāng)碳含量達(dá)狀變?yōu)殒溨闋?、短桿狀，直至斷續(xù)條狀。當(dāng)碳含量達(dá)到共析濃度時(shí)，到共析濃度時(shí)，F(xiàn)e3C不僅分布在鐵素體條之間，而且不僅分布在鐵素體條之間，而且也在鐵素體條內(nèi)沉淀，這種組織成為共析

9、鋼也在鐵素體條內(nèi)沉淀，這種組織成為共析鋼B上上。隨相。隨相變溫度下降，變溫度下降，B上上中的鐵素體條變薄，中的鐵素體條變薄，F(xiàn)e3C細(xì)化且彌散細(xì)化且彌散度增大。度增大。 B上上中的鐵素體形成時(shí)可在拋光試樣表面形成浮中的鐵素體形成時(shí)可在拋光試樣表面形成浮凸。凸。B上上中鐵素體的慣習(xí)面為中鐵素體的慣習(xí)面為111g g，與奧氏體之間的，與奧氏體之間的位向關(guān)系為位向關(guān)系為K-S關(guān)系。碳化物的慣習(xí)面為關(guān)系。碳化物的慣習(xí)面為227g g，與奧，與奧氏體之間也存在一定的位向關(guān)系，因此一般認(rèn)為碳化氏體之間也存在一定的位向關(guān)系，因此一般認(rèn)為碳化物是從奧氏體中直接析出的。物是從奧氏體中直接析出的。 值得指出的是，

10、在含有值得指出的是，在含有Si或或Al的鋼中，由于的鋼中，由于Si和和Al具有延緩滲碳體沉淀的作用，使鐵素體條之間的奧氏具有延緩滲碳體沉淀的作用，使鐵素體條之間的奧氏體為碳所富集而趨于穩(wěn)定，因此很少沉淀或基本上不體為碳所富集而趨于穩(wěn)定，因此很少沉淀或基本上不沉淀出滲碳體，形成在條狀鐵素體之間夾有殘余奧氏沉淀出滲碳體，形成在條狀鐵素體之間夾有殘余奧氏體的體的B上上組織。組織。l下貝氏體下貝氏體 在貝氏體相變區(qū)較低溫度范圍內(nèi)形成的貝氏體稱(chēng)為下貝氏在貝氏體相變區(qū)較低溫度范圍內(nèi)形成的貝氏體稱(chēng)為下貝氏體。對(duì)于中、高碳鋼，下貝氏體大約在體。對(duì)于中、高碳鋼，下貝氏體大約在350Ms之間形成。之間形成。碳含量

11、很低時(shí)，其形成溫度可能高于碳含量很低時(shí)，其形成溫度可能高于350。 典型的下貝氏體組織在光學(xué)顯微鏡下呈暗黑色針狀或片狀，典型的下貝氏體組織在光學(xué)顯微鏡下呈暗黑色針狀或片狀，而且各個(gè)片之間都有一定的交角，其立體形態(tài)為透鏡狀，而且各個(gè)片之間都有一定的交角，其立體形態(tài)為透鏡狀，與試樣磨面相交而呈片狀或針狀。與試樣磨面相交而呈片狀或針狀。光學(xué)顯微鏡照片光學(xué)顯微鏡照片 1300電子顯微鏡照片電子顯微鏡照片5000 下貝氏體既可以在奧氏體晶界上形核，也可以在奧氏體晶下貝氏體既可以在奧氏體晶界上形核，也可以在奧氏體晶粒內(nèi)部形核。在電鏡下觀察可以看出，在下貝氏體鐵素體片粒內(nèi)部形核。在電鏡下觀察可以看出，在下貝

12、氏體鐵素體片中分布著排列成行的細(xì)片狀或粒狀碳化物，并以中分布著排列成行的細(xì)片狀或粒狀碳化物，并以5560的角的角度與鐵素體針長(zhǎng)軸相交。通常，下貝氏體的碳化物僅分布在度與鐵素體針長(zhǎng)軸相交。通常，下貝氏體的碳化物僅分布在鐵素體片的內(nèi)部。鐵素體片的內(nèi)部。 下貝氏體形成時(shí)也會(huì)在光滑試樣表面產(chǎn)生浮凸，但其形下貝氏體形成時(shí)也會(huì)在光滑試樣表面產(chǎn)生浮凸，但其形狀與上貝氏體組織不同。上貝氏體表面浮凸大致平行，從奧狀與上貝氏體組織不同。上貝氏體表面浮凸大致平行，從奧氏體晶界的一側(cè)或兩側(cè)向晶粒內(nèi)部延伸僻展；而下貝氏體的氏體晶界的一側(cè)或兩側(cè)向晶粒內(nèi)部延伸僻展；而下貝氏體的表面浮凸往往相交呈表面浮凸往往相交呈“”形，而

13、且還有一些較小的浮凸在形，而且還有一些較小的浮凸在先形成的較大浮凸的兩側(cè)形成。先形成的較大浮凸的兩側(cè)形成。 下貝氏體中鐵素體的碳含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平衡碳含量。下貝下貝氏體中鐵素體的碳含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平衡碳含量。下貝氏體鐵素體的亞結(jié)構(gòu)與板條馬氏體與上貝氏體鐵素體相似，氏體鐵素體的亞結(jié)構(gòu)與板條馬氏體與上貝氏體鐵素體相似，也是纏結(jié)位錯(cuò)，但位錯(cuò)密度往往高于上貝氏體鐵素體，而且也是纏結(jié)位錯(cuò)，但位錯(cuò)密度往往高于上貝氏體鐵素體，而且未發(fā)現(xiàn)有孿晶亞結(jié)構(gòu)存在。未發(fā)現(xiàn)有孿晶亞結(jié)構(gòu)存在。 下貝氏體中的碳化物也可以是滲碳體。但當(dāng)溫度下貝氏體中的碳化物也可以是滲碳體。但當(dāng)溫度較低時(shí)，初期形成較低時(shí)，初期形成e-e-碳化物，隨時(shí)間

14、延長(zhǎng)，碳化物，隨時(shí)間延長(zhǎng)，e-e-碳化物碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)閝-q-碳化物。由于下貝氏體中鐵素體與碳化物。由于下貝氏體中鐵素體與q-q-碳化物碳化物及及e-e-碳化物之間均存在一定的位向關(guān)系，因此一般認(rèn)碳化物之間均存在一定的位向關(guān)系，因此一般認(rèn)為碳化物是從過(guò)飽和鐵素體中析出的。為碳化物是從過(guò)飽和鐵素體中析出的。l粒狀貝氏體粒狀貝氏體 低、中碳合金鋼以一定速度冷卻或在上貝氏體區(qū)高溫范圍低、中碳合金鋼以一定速度冷卻或在上貝氏體區(qū)高溫范圍內(nèi)等溫時(shí)可形成粒狀貝氏體。如在正火、熱軋空冷或焊縫內(nèi)等溫時(shí)可形成粒狀貝氏體。如在正火、熱軋空冷或焊縫熱影響區(qū)組織中都可發(fā)現(xiàn)這種組織。熱影響區(qū)組織中都可發(fā)現(xiàn)這種組織。

15、粒狀貝氏體在剛剛形成時(shí)，是由塊狀鐵素體和粒狀（島狀）粒狀貝氏體在剛剛形成時(shí)，是由塊狀鐵素體和粒狀（島狀）富碳奧氏體所組成的。富碳奧氏體可以分布在鐵素體晶粒富碳奧氏體所組成的。富碳奧氏體可以分布在鐵素體晶粒內(nèi)部，也可以分布在鐵素體晶界上。在光學(xué)顯微鏡下較難內(nèi)部，也可以分布在鐵素體晶界上。在光學(xué)顯微鏡下較難識(shí)別粒狀貝氏體的組織形貌，在電鏡下則可看出粒狀（島識(shí)別粒狀貝氏體的組織形貌，在電鏡下則可看出粒狀（島狀）物大部分分布在鐵素體之中，常常具有一定的方向性。狀）物大部分分布在鐵素體之中，常常具有一定的方向性。 這種組織的基體是由條狀鐵素體合并而成的，鐵素體的碳這種組織的基體是由條狀鐵素體合并而成的，

16、鐵素體的碳含量很低，接近平衡濃度，而富碳奧氏體區(qū)的碳含量則很高。鐵含量很低，接近平衡濃度，而富碳奧氏體區(qū)的碳含量則很高。鐵素體與富碳奧氏體區(qū)的合金元素含量與鋼的平均含量相同，這表素體與富碳奧氏體區(qū)的合金元素含量與鋼的平均含量相同，這表明在粒狀貝氏體形成過(guò)程中有碳的擴(kuò)散而無(wú)合金元素的擴(kuò)散。明在粒狀貝氏體形成過(guò)程中有碳的擴(kuò)散而無(wú)合金元素的擴(kuò)散。富碳奧氏體區(qū)在隨后冷卻過(guò)程中可能發(fā)生以下三種情況：富碳奧氏體區(qū)在隨后冷卻過(guò)程中可能發(fā)生以下三種情況：l部分或全部分解為鐵素體和碳化物的混合物；部分或全部分解為鐵素體和碳化物的混合物；l部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這種馬氏體的碳含量甚高，常常是孿部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這種馬

17、氏體的碳含量甚高，常常是孿晶馬氏體，故島狀物是由晶馬氏體，故島狀物是由“g+ag+a”所組成；所組成；l或全部保留下來(lái)，成為殘余奧氏體。或全部保留下來(lái)，成為殘余奧氏體。l無(wú)碳化物貝氏體無(wú)碳化物貝氏體 無(wú)碳化物貝氏體一般形成于低碳鋼中，是在貝氏體相變區(qū)無(wú)碳化物貝氏體一般形成于低碳鋼中，是在貝氏體相變區(qū)最高溫度范圍內(nèi)形成的。無(wú)碳化物貝氏體由大致平行的單最高溫度范圍內(nèi)形成的。無(wú)碳化物貝氏體由大致平行的單相條狀鐵素體所組成，所以也稱(chēng)為鐵素體貝氏體或無(wú)碳貝相條狀鐵素體所組成，所以也稱(chēng)為鐵素體貝氏體或無(wú)碳貝氏體。條狀鐵素體之間有一定的距離，條間一般為富碳奧氏體。條狀鐵素體之間有一定的距離，條間一般為富碳奧

18、氏體轉(zhuǎn)變而成的馬氏體，有時(shí)是富碳奧氏體的分解產(chǎn)物或氏體轉(zhuǎn)變而成的馬氏體，有時(shí)是富碳奧氏體的分解產(chǎn)物或者全部是未轉(zhuǎn)變的殘余奧氏體。可見(jiàn)，鋼中通常不能形成者全部是未轉(zhuǎn)變的殘余奧氏體?？梢?jiàn)，鋼中通常不能形成單一的無(wú)碳化物貝氏體，而是形成與其他組織共存的混合單一的無(wú)碳化物貝氏體，而是形成與其他組織共存的混合組織。組織。l反常貝氏體反常貝氏體 反常貝氏體產(chǎn)生于過(guò)共析鋼中。這種鋼在反常貝氏體產(chǎn)生于過(guò)共析鋼中。這種鋼在Bs點(diǎn)以上因有先點(diǎn)以上因有先共析滲碳體的析出而使周?chē)鷬W氏體的碳含量降低，這樣便共析滲碳體的析出而使周?chē)鷬W氏體的碳含量降低，這樣便促使在促使在Bs點(diǎn)以下形成由碳化物與鐵素體組成的上貝氏體。點(diǎn)以下

19、形成由碳化物與鐵素體組成的上貝氏體。由于這種貝氏體是以滲碳體領(lǐng)先形核，和一般貝氏體以鐵由于這種貝氏體是以滲碳體領(lǐng)先形核，和一般貝氏體以鐵素體領(lǐng)先形核相反，故稱(chēng)為反常貝氏體。素體領(lǐng)先形核相反，故稱(chēng)為反常貝氏體。二、貝氏體轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)和晶體學(xué)二、貝氏體轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)和晶體學(xué) 由于貝氏體轉(zhuǎn)變溫度介于珠光體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變之間，因而由于貝氏體轉(zhuǎn)變溫度介于珠光體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變之間，因而使貝氏體轉(zhuǎn)變兼有上述兩種轉(zhuǎn)變的某些特點(diǎn)：使貝氏體轉(zhuǎn)變兼有上述兩種轉(zhuǎn)變的某些特點(diǎn)：l貝氏體轉(zhuǎn)變也是一個(gè)形核和長(zhǎng)大的過(guò)程，其領(lǐng)先相一般是鐵素貝氏體轉(zhuǎn)變也是一個(gè)形核和長(zhǎng)大的過(guò)程，其領(lǐng)先相一般是鐵素體（除反常貝氏體外），貝氏體轉(zhuǎn)變速度

20、遠(yuǎn)比馬氏體轉(zhuǎn)變慢；體（除反常貝氏體外），貝氏體轉(zhuǎn)變速度遠(yuǎn)比馬氏體轉(zhuǎn)變慢；l貝氏體形成時(shí)會(huì)產(chǎn)生表面浮凸；貝氏體形成時(shí)會(huì)產(chǎn)生表面浮凸；l貝氏體轉(zhuǎn)變有一個(gè)上限溫度（貝氏體轉(zhuǎn)變有一個(gè)上限溫度（Bs），高于該溫度則不能形成，），高于該溫度則不能形成，貝氏體轉(zhuǎn)變也有一個(gè)下限溫度（貝氏體轉(zhuǎn)變也有一個(gè)下限溫度（Bf），到達(dá)此溫度則轉(zhuǎn)變終止；），到達(dá)此溫度則轉(zhuǎn)變終止；l貝氏體轉(zhuǎn)變也具有不完全性，即使冷至貝氏體轉(zhuǎn)變也具有不完全性，即使冷至Bf溫度，貝氏體轉(zhuǎn)變也溫度，貝氏體轉(zhuǎn)變也不能進(jìn)行完全；隨轉(zhuǎn)變溫度升高，轉(zhuǎn)變的不完全性愈甚；不能進(jìn)行完全；隨轉(zhuǎn)變溫度升高，轉(zhuǎn)變的不完全性愈甚；l貝氏體轉(zhuǎn)變時(shí)新相與母相奧氏體間存在一

21、定的晶體學(xué)取向關(guān)系。貝氏體轉(zhuǎn)變時(shí)新相與母相奧氏體間存在一定的晶體學(xué)取向關(guān)系。l貝氏體形成時(shí)，在預(yù)先拋光的試樣表面上形成浮凸，說(shuō)明貝氏體形成時(shí)，在預(yù)先拋光的試樣表面上形成浮凸，說(shuō)明貝氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，鐵素體是通過(guò)切變機(jī)制完成的。在轉(zhuǎn)變過(guò)貝氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，鐵素體是通過(guò)切變機(jī)制完成的。在轉(zhuǎn)變過(guò)程中，貝氏體中的鐵素體和奧氏體保持共格聯(lián)系，并且貝程中，貝氏體中的鐵素體和奧氏體保持共格聯(lián)系，并且貝氏體的鐵素體是在奧氏體的一定晶面（慣習(xí)面）上以共格氏體的鐵素體是在奧氏體的一定晶面（慣習(xí)面）上以共格切變方式形成。上貝氏體的慣習(xí)面為切變方式形成。上貝氏體的慣習(xí)面為111g g，下貝氏體的，下貝氏體的慣習(xí)面一般為慣習(xí)面一般

22、為225g g。同時(shí)，貝氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程中鐵素體與。同時(shí)，貝氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程中鐵素體與母相奧氏體之間保持嚴(yán)格的晶體學(xué)位向關(guān)系。上、下貝氏母相奧氏體之間保持嚴(yán)格的晶體學(xué)位向關(guān)系。上、下貝氏體與奧氏體之間的晶體學(xué)位向存在體與奧氏體之間的晶體學(xué)位向存在K-S關(guān)系。關(guān)系。l此外，上、下貝氏體中滲碳體與母相奧氏體、滲碳體與鐵此外，上、下貝氏體中滲碳體與母相奧氏體、滲碳體與鐵素體之間也存在一定的位向關(guān)系。素體之間也存在一定的位向關(guān)系。貝氏體中碳化物析出源問(wèn)題貝氏體中碳化物析出源問(wèn)題l貝氏體中鐵素體貝氏體中鐵素體碳化物、奧氏體碳化物、奧氏體碳化物間的晶體學(xué)關(guān)系往碳化物間的晶體學(xué)關(guān)系往往被用來(lái)作為判定碳化物究竟是由貝

23、氏體鐵素體中析出，還是往被用來(lái)作為判定碳化物究竟是由貝氏體鐵素體中析出，還是由奧氏體中析出的重要依據(jù)。由奧氏體中析出的重要依據(jù)。l一般認(rèn)為上貝氏體中的碳化物為滲碳體，而下貝氏體中的碳化一般認(rèn)為上貝氏體中的碳化物為滲碳體，而下貝氏體中的碳化物則取決于鋼的成分、形成溫度以及持續(xù)時(shí)間。硅含量高時(shí)，物則取決于鋼的成分、形成溫度以及持續(xù)時(shí)間。硅含量高時(shí)，下貝氏體中的碳化物為下貝氏體中的碳化物為e e碳化物。其它鋼的下貝氏體中的碳化物碳化物。其它鋼的下貝氏體中的碳化物多為兩者的混合物。溫度越低，持續(xù)時(shí)間越短，出現(xiàn)多為兩者的混合物。溫度越低，持續(xù)時(shí)間越短，出現(xiàn)e e碳化物的碳化物的可能性越大?？赡苄栽酱?。l

24、上貝氏體中碳化物是由奧氏體中直接析出（上貝氏體中碳化物是由奧氏體中直接析出（Pitsch關(guān)系為證關(guān)系為證據(jù)），下貝氏體中碳化物析出源目前還不確定，觀察結(jié)果比較據(jù)），下貝氏體中碳化物析出源目前還不確定，觀察結(jié)果比較分散。分散。三、貝氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程及其熱力學(xué)分析三、貝氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程及其熱力學(xué)分析（一）貝氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程（一）貝氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程l貝氏體轉(zhuǎn)變的兩個(gè)基本過(guò)程貝氏體轉(zhuǎn)變的兩個(gè)基本過(guò)程 典型的上、下貝氏體是由鐵素體和碳化物組成的復(fù)相組織，典型的上、下貝氏體是由鐵素體和碳化物組成的復(fù)相組織，因此貝氏體轉(zhuǎn)變應(yīng)當(dāng)包含鐵素體的成長(zhǎng)和碳化物的析出兩因此貝氏體轉(zhuǎn)變應(yīng)當(dāng)包含鐵素體的成長(zhǎng)和碳化物的析出兩個(gè)基本過(guò)程。個(gè)基

25、本過(guò)程。l奧氏體中碳的再分配奧氏體中碳的再分配 貝氏體中的鐵素體是低碳相，而碳化物是高碳相，當(dāng)貝氏貝氏體中的鐵素體是低碳相，而碳化物是高碳相，當(dāng)貝氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，為了使領(lǐng)先相得以形核，在過(guò)冷奧氏體中必須體轉(zhuǎn)變時(shí)，為了使領(lǐng)先相得以形核，在過(guò)冷奧氏體中必須通過(guò)碳原子的擴(kuò)散來(lái)實(shí)現(xiàn)其重新分布，形成富碳區(qū)和貧碳通過(guò)碳原子的擴(kuò)散來(lái)實(shí)現(xiàn)其重新分布，形成富碳區(qū)和貧碳區(qū)，以滿足新相形核時(shí)所必須的濃度條件。區(qū)，以滿足新相形核時(shí)所必須的濃度條件。l貝氏體鐵素體的形成及其碳含量貝氏體鐵素體的形成及其碳含量 在過(guò)冷奧氏體的貧碳區(qū)貝氏體的形成機(jī)理有兩種觀點(diǎn)：在過(guò)冷奧氏體的貧碳區(qū)貝氏體的形成機(jī)理有兩種觀點(diǎn)：l柯俊等人認(rèn)為貝氏體

26、鐵素體是按切變方式形成；柯俊等人認(rèn)為貝氏體鐵素體是按切變方式形成；lAaronson等人認(rèn)為是按臺(tái)階機(jī)理形成。等人認(rèn)為是按臺(tái)階機(jī)理形成。l碳化物相的成分和類(lèi)型碳化物相的成分和類(lèi)型 貝氏體中的碳化物相可能是滲碳體或貝氏體中的碳化物相可能是滲碳體或e e-碳化物（取決于鋼碳化物（取決于鋼的成分及轉(zhuǎn)變的溫度和持續(xù)時(shí)間）。由于在貝氏體轉(zhuǎn)變時(shí)的成分及轉(zhuǎn)變的溫度和持續(xù)時(shí)間）。由于在貝氏體轉(zhuǎn)變時(shí)合金元素不發(fā)生重新分布，所以碳化物中的合金元素含量合金元素不發(fā)生重新分布，所以碳化物中的合金元素含量總是大致等于鋼中合金元素的平均含量?？偸谴笾碌扔阡撝泻辖鹪氐钠骄?。（二）貝氏體轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)分析（二）貝氏體轉(zhuǎn)變

27、的熱力學(xué)分析l貝氏體轉(zhuǎn)變的驅(qū)動(dòng)力貝氏體轉(zhuǎn)變的驅(qū)動(dòng)力l貝氏體轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)條件與馬氏體轉(zhuǎn)變相似。相變的驅(qū)動(dòng)力（新相與母貝氏體轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)條件與馬氏體轉(zhuǎn)變相似。相變的驅(qū)動(dòng)力（新相與母相之間的自由能差）必須足以補(bǔ)償表面能、彈性應(yīng)變能以及塑性應(yīng)變能相之間的自由能差）必須足以補(bǔ)償表面能、彈性應(yīng)變能以及塑性應(yīng)變能等相變阻力。等相變阻力。貝氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，奧氏體中碳發(fā)生了再分配，使貝貝氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，奧氏體中碳發(fā)生了再分配，使貝氏體鐵素體中碳含量降低，這就使鐵素體的自由氏體鐵素體中碳含量降低，這就使鐵素體的自由能降低，從而使在相同溫度下的新相與母相自由能降低，從而使在相同溫度下的新相與母相自由能差增加。同時(shí)，貝氏體與

28、奧氏體間比容差小，能差增加。同時(shí)，貝氏體與奧氏體間比容差小，使彈性應(yīng)變能減少，而且也使周?chē)鷬W氏體的協(xié)作使彈性應(yīng)變能減少，而且也使周?chē)鷬W氏體的協(xié)作形變能減小。這樣，就不需要像馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)那形變能減小。這樣，就不需要像馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)那樣大的過(guò)冷條件下就有可能滿足相變的熱力學(xué)條樣大的過(guò)冷條件下就有可能滿足相變的熱力學(xué)條件。件。lBs點(diǎn)及其與鋼成分的關(guān)系點(diǎn)及其與鋼成分的關(guān)系lBs點(diǎn)是表示奧氏體和貝氏體間自由能差達(dá)到相變所需的最點(diǎn)是表示奧氏體和貝氏體間自由能差達(dá)到相變所需的最小化學(xué)驅(qū)動(dòng)力值時(shí)的溫度，其反應(yīng)了貝氏體轉(zhuǎn)變得以進(jìn)行小化學(xué)驅(qū)動(dòng)力值時(shí)的溫度，其反應(yīng)了貝氏體轉(zhuǎn)變得以進(jìn)行所需要的最小過(guò)冷度。所需要的最小

29、過(guò)冷度。Bs點(diǎn)與鋼中碳含量的關(guān)系可見(jiàn)教材圖點(diǎn)與鋼中碳含量的關(guān)系可見(jiàn)教材圖5-13。四、貝氏體轉(zhuǎn)變機(jī)理概述四、貝氏體轉(zhuǎn)變機(jī)理概述l貝氏體轉(zhuǎn)變包括貝氏體鐵素體的生長(zhǎng)和碳化物的析出兩個(gè)貝氏體轉(zhuǎn)變包括貝氏體鐵素體的生長(zhǎng)和碳化物的析出兩個(gè)基本過(guò)程。目前，貝氏體鐵素體的生長(zhǎng)與碳化物的析出源基本過(guò)程。目前，貝氏體鐵素體的生長(zhǎng)與碳化物的析出源問(wèn)題仍有爭(zhēng)論。問(wèn)題仍有爭(zhēng)論。l鐵素體的生長(zhǎng)機(jī)理主要有切變機(jī)理和臺(tái)階機(jī)理兩大學(xué)派。鐵素體的生長(zhǎng)機(jī)理主要有切變機(jī)理和臺(tái)階機(jī)理兩大學(xué)派。（一）切變機(jī)理（一）切變機(jī)理l柯俊和柯俊和Cottrell最先發(fā)現(xiàn)貝氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程中有浮凸效應(yīng)，據(jù)此最先發(fā)現(xiàn)貝氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程中有浮凸效應(yīng)，據(jù)此認(rèn)為

30、貝氏體轉(zhuǎn)變與馬氏體轉(zhuǎn)變相似。認(rèn)為貝氏體轉(zhuǎn)變與馬氏體轉(zhuǎn)變相似。l不同是貝氏體轉(zhuǎn)變溫度較高，碳原子尚有一定的擴(kuò)散能力，不同是貝氏體轉(zhuǎn)變溫度較高，碳原子尚有一定的擴(kuò)散能力，因而當(dāng)貝氏體中鐵素體在以切變共格的方式長(zhǎng)大的同時(shí)，還因而當(dāng)貝氏體中鐵素體在以切變共格的方式長(zhǎng)大的同時(shí)，還伴隨著碳原子的擴(kuò)散和碳化物從鐵素體中脫溶沉淀的過(guò)程。伴隨著碳原子的擴(kuò)散和碳化物從鐵素體中脫溶沉淀的過(guò)程。 由于形成溫度以及奧氏體的碳含量不同，貝氏體相變過(guò)程由于形成溫度以及奧氏體的碳含量不同，貝氏體相變過(guò)程將按照不同的方式進(jìn)行，從而形成不同形態(tài)的貝氏體組織，將按照不同的方式進(jìn)行，從而形成不同形態(tài)的貝氏體組織，其形成過(guò)程示意圖如下

31、：其形成過(guò)程示意圖如下：l當(dāng)溫度較高時(shí)，碳原子在鐵素體和奧氏體中都有相當(dāng)?shù)臄U(kuò)散能當(dāng)溫度較高時(shí)，碳原子在鐵素體和奧氏體中都有相當(dāng)?shù)臄U(kuò)散能力，故在鐵素體片成長(zhǎng)的過(guò)程中可不斷通過(guò)鐵素體力，故在鐵素體片成長(zhǎng)的過(guò)程中可不斷通過(guò)鐵素體奧氏體相奧氏體相界面把碳原子充分地?cái)U(kuò)散到奧氏體中去，這樣就形成了由板條界面把碳原子充分地?cái)U(kuò)散到奧氏體中去，這樣就形成了由板條狀鐵素體組成的無(wú)碳化物貝氏體。由于相變驅(qū)動(dòng)力小，不足以狀鐵素體組成的無(wú)碳化物貝氏體。由于相變驅(qū)動(dòng)力小，不足以補(bǔ)償在更多的新相形成時(shí)所需消耗的界面能和各種應(yīng)變能，因補(bǔ)償在更多的新相形成時(shí)所需消耗的界面能和各種應(yīng)變能，因而形成的貝氏體鐵素體較少，鐵素體板條較

32、寬。而形成的貝氏體鐵素體較少，鐵素體板條較寬。l當(dāng)溫度稍低時(shí)，碳原子在鐵素體中仍可以順利的進(jìn)行擴(kuò)散，但在奧氏體中的當(dāng)溫度稍低時(shí)，碳原子在鐵素體中仍可以順利的進(jìn)行擴(kuò)散，但在奧氏體中的擴(kuò)散不能充分進(jìn)行，加之過(guò)冷度較大，相變驅(qū)動(dòng)力增大，形成的貝氏體鐵素?cái)U(kuò)散不能充分進(jìn)行，加之過(guò)冷度較大，相變驅(qū)動(dòng)力增大，形成的貝氏體鐵素體量較多，板條較為密集，這樣通過(guò)鐵素體體量較多，板條較為密集，這樣通過(guò)鐵素體奧氏體相界面進(jìn)入板條間奧氏奧氏體相界面進(jìn)入板條間奧氏體中的碳原子就不能充分向板條束以外的奧氏體中擴(kuò)散，于是便在鐵素體板體中的碳原子就不能充分向板條束以外的奧氏體中擴(kuò)散，于是便在鐵素體板條間以粒狀或條狀的碳化物形式

33、析出，結(jié)果得到羽毛狀的上貝氏體。轉(zhuǎn)變溫條間以粒狀或條狀的碳化物形式析出，結(jié)果得到羽毛狀的上貝氏體。轉(zhuǎn)變溫度越低，形成的貝氏體量越多，而且板條也越窄，上貝氏體中的碳化物也變度越低，形成的貝氏體量越多，而且板條也越窄，上貝氏體中的碳化物也變的細(xì)小。的細(xì)小。l當(dāng)溫度較低時(shí)，碳在奧氏體中擴(kuò)散極困難，在鐵素體中擴(kuò)散也受到相當(dāng)當(dāng)溫度較低時(shí)，碳在奧氏體中擴(kuò)散極困難，在鐵素體中擴(kuò)散也受到相當(dāng)限制，以致碳原子不能長(zhǎng)程擴(kuò)散到鐵素體限制，以致碳原子不能長(zhǎng)程擴(kuò)散到鐵素體奧氏體相界面，而只能在鐵奧氏體相界面，而只能在鐵素體片中短程擴(kuò)散，而在某一晶面上偏聚，進(jìn)而以碳化物的形式析出，素體片中短程擴(kuò)散，而在某一晶面上偏聚，進(jìn)

34、而以碳化物的形式析出，從而得到在片狀鐵素體上分布著與鐵素體長(zhǎng)軸呈一定交角（從而得到在片狀鐵素體上分布著與鐵素體長(zhǎng)軸呈一定交角（5560）、）、排列成行的碳化物復(fù)相組織，即下貝氏體。轉(zhuǎn)變溫度越低，碳化物彌散排列成行的碳化物復(fù)相組織，即下貝氏體。轉(zhuǎn)變溫度越低，碳化物彌散沉淀的彌散度變?cè)酱?，且鐵素體中碳的過(guò)飽和度也越高。沉淀的彌散度變?cè)酱?，且鐵素體中碳的過(guò)飽和度也越高。在某些低合金鋼中，當(dāng)過(guò)冷奧氏體在低于在某些低合金鋼中，當(dāng)過(guò)冷奧氏體在低于Bs溫度（稍高于典型上溫度（稍高于典型上貝氏體形成溫度）時(shí)，先發(fā)生碳的再分配，接著在奧氏體的貧碳貝氏體形成溫度）時(shí)，先發(fā)生碳的再分配，接著在奧氏體的貧碳區(qū)開(kāi)始形成

35、許多彼此大體上平行的鐵素體，碳原子從鐵素體中通區(qū)開(kāi)始形成許多彼此大體上平行的鐵素體，碳原子從鐵素體中通過(guò)與奧氏體的相界面不斷向奧氏體中擴(kuò)散，此時(shí)鐵素體板條不僅過(guò)與奧氏體的相界面不斷向奧氏體中擴(kuò)散，此時(shí)鐵素體板條不僅縱向長(zhǎng)大，而且也側(cè)向長(zhǎng)大。但由于奧氏體中本來(lái)就存在著碳的縱向長(zhǎng)大，而且也側(cè)向長(zhǎng)大。但由于奧氏體中本來(lái)就存在著碳的偏聚，所以鐵素體偏聚，所以鐵素體奧氏體相界面的推進(jìn)速度對(duì)各部位來(lái)說(shuō)將不奧氏體相界面的推進(jìn)速度對(duì)各部位來(lái)說(shuō)將不會(huì)完全一致，其向富碳奧氏體區(qū)推進(jìn)速度要小于向貧碳區(qū)推進(jìn)的會(huì)完全一致，其向富碳奧氏體區(qū)推進(jìn)速度要小于向貧碳區(qū)推進(jìn)的速度，于是鐵素體速度，于是鐵素體奧氏體相界面出現(xiàn)了凹凸

36、不平，造成鐵素體奧氏體相界面出現(xiàn)了凹凸不平，造成鐵素體的不均勻長(zhǎng)大。隨著時(shí)間的延續(xù)，鐵素體板條進(jìn)一步長(zhǎng)大，并彼的不均勻長(zhǎng)大。隨著時(shí)間的延續(xù)，鐵素體板條進(jìn)一步長(zhǎng)大，并彼此靠攏，最終將這些富碳的奧氏體區(qū)包圍在其中。此靠攏，最終將這些富碳的奧氏體區(qū)包圍在其中。切變共格理論解釋了很多貝氏體轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，但無(wú)法解釋為切變共格理論解釋了很多貝氏體轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，但無(wú)法解釋為何上、下貝氏體都有各自獨(dú)立的轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線和不同的何上、下貝氏體都有各自獨(dú)立的轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線和不同的轉(zhuǎn)變激活能等現(xiàn)象。轉(zhuǎn)變激活能等現(xiàn)象。上、下貝氏體鐵素體的成長(zhǎng)模型不同是主要原因。上、下貝氏體鐵素體的成長(zhǎng)模型不同是主要原因。l由由Aaronson

37、提出，認(rèn)為貝氏體轉(zhuǎn)變的表面浮凸現(xiàn)象是由于提出，認(rèn)為貝氏體轉(zhuǎn)變的表面浮凸現(xiàn)象是由于轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的體積變化造成的，而并非切變所致。貝氏體是轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的體積變化造成的，而并非切變所致。貝氏體是非片層的共析反應(yīng)產(chǎn)物，貝氏體的轉(zhuǎn)變同珠光體轉(zhuǎn)變機(jī)理非片層的共析反應(yīng)產(chǎn)物，貝氏體的轉(zhuǎn)變同珠光體轉(zhuǎn)變機(jī)理相同，區(qū)別在于后者為片層狀。提出貝氏體鐵素體的長(zhǎng)大相同，區(qū)別在于后者為片層狀。提出貝氏體鐵素體的長(zhǎng)大是按臺(tái)階機(jī)理進(jìn)行，并受碳原子的擴(kuò)散所控制。是按臺(tái)階機(jī)理進(jìn)行，并受碳原子的擴(kuò)散所控制。（二）臺(tái)階機(jī)理（二）臺(tái)階機(jī)理五、貝氏體轉(zhuǎn)變的動(dòng)力學(xué)五、貝氏體轉(zhuǎn)變的動(dòng)力學(xué)與珠光體一樣，貝氏體也可以等溫形成，其等溫轉(zhuǎn)變與珠光體一樣，貝氏

38、體也可以等溫形成，其等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖也呈動(dòng)力學(xué)圖也呈“C”字形，在字形，在C曲線的曲線的“鼻尖鼻尖”溫度，溫度，貝氏體相變的孕育期和轉(zhuǎn)變時(shí)間最短。貝氏體相變的孕育期和轉(zhuǎn)變時(shí)間最短。有些鋼中，貝氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖與珠光體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)有些鋼中，貝氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖與珠光體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖部分重疊，整個(gè)過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖只呈現(xiàn)一個(gè)力學(xué)圖部分重疊，整個(gè)過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖只呈現(xiàn)一個(gè)“鼻尖鼻尖”。此時(shí)，在一定溫度區(qū)域內(nèi)，過(guò)冷奧氏體具有混。此時(shí)，在一定溫度區(qū)域內(nèi)，過(guò)冷奧氏體具有混合相變的特征。如在較低溫度等溫時(shí)，先形成一部分貝氏合相變的特征。如在較低溫度等溫時(shí)，先形成一部分貝氏體，隨后再發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變

39、，在較高溫度等溫時(shí)，可先形體，隨后再發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，在較高溫度等溫時(shí)，可先形成一部分珠光體，接著再發(fā)生貝氏體相變。成一部分珠光體，接著再發(fā)生貝氏體相變。影響貝氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)的因素影響貝氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)的因素l化學(xué)成分的影響化學(xué)成分的影響 隨著鋼中碳含量的上升貝氏體相變速度下降，等溫轉(zhuǎn)變隨著鋼中碳含量的上升貝氏體相變速度下降，等溫轉(zhuǎn)變C曲線右移，而且曲線右移，而且“鼻尖鼻尖”溫度下降。這是因?yàn)椋己可蠝囟认陆?。這是因?yàn)?，碳含量上升，形成貝氏體時(shí)所需要擴(kuò)散的碳的數(shù)量上升。升，形成貝氏體時(shí)所需要擴(kuò)散的碳的數(shù)量上升。鋼的常用合金元素中，除了鋼的常用合金元素中，除了Co和和Al加速貝氏體相變速度外，加速

40、貝氏體相變速度外，其他合金元素如其他合金元素如Mn、Ni、Cu、Cr、Mo、W、Si、V以及少量以及少量貝氏體都延緩貝氏體的形成，同時(shí)也使貝氏體相變溫度范圍貝氏體都延緩貝氏體的形成，同時(shí)也使貝氏體相變溫度范圍下降，其中下降，其中Mn、Cr、Ni的影響最為顯著。鋼中同時(shí)加入多種的影響最為顯著。鋼中同時(shí)加入多種合金元素，其相互影響比較復(fù)雜。合金元素，其相互影響比較復(fù)雜。l合金元素影響碳在奧氏體和鐵素體中的擴(kuò)散速度；合金元素影響碳在奧氏體和鐵素體中的擴(kuò)散速度；l合金元素影響到在一定溫度下的相間自由能差，從而影響合金元素影響到在一定溫度下的相間自由能差，從而影響B(tài)s點(diǎn)和在點(diǎn)和在Bs點(diǎn)以下給定溫度的相變

41、驅(qū)動(dòng)力，對(duì)于穩(wěn)定奧氏體的點(diǎn)以下給定溫度的相變驅(qū)動(dòng)力，對(duì)于穩(wěn)定奧氏體的元素如鎳、錳、碳等而言，均使元素如鎳、錳、碳等而言，均使Bs點(diǎn)降低，并減緩貝氏體的點(diǎn)降低，并減緩貝氏體的轉(zhuǎn)變速度；轉(zhuǎn)變速度；l形成強(qiáng)碳化物的元素如鉻、鉬、鎢、釩等，由于與碳原子的形成強(qiáng)碳化物的元素如鉻、鉬、鎢、釩等，由于與碳原子的親和力較大而在奧氏體中形成某種親和力較大而在奧氏體中形成某種“原子集團(tuán)原子集團(tuán)”，使共格相，使共格相界面移動(dòng)困難，從而減緩貝氏體的轉(zhuǎn)變速度。界面移動(dòng)困難，從而減緩貝氏體的轉(zhuǎn)變速度。l奧氏體晶粒大小和奧氏體化溫度奧氏體晶粒大小和奧氏體化溫度 一般認(rèn)為，奧氏體晶粒大小對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變速度影響較小。一般認(rèn)為，奧

42、氏體晶粒大小對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變速度影響較小。提高奧氏體化溫度，使奧氏體成分更加均勻，延緩了碳的提高奧氏體化溫度，使奧氏體成分更加均勻，延緩了碳的再分配過(guò)程，使貝氏體轉(zhuǎn)變?cè)杏谠鲩L(zhǎng)，轉(zhuǎn)變速度減慢。再分配過(guò)程，使貝氏體轉(zhuǎn)變?cè)杏谠鲩L(zhǎng)，轉(zhuǎn)變速度減慢。l應(yīng)力和塑性變形應(yīng)力和塑性變形l通常拉應(yīng)力能促使貝氏體轉(zhuǎn)變加速。奧氏體在一定的應(yīng)力通常拉應(yīng)力能促使貝氏體轉(zhuǎn)變加速。奧氏體在一定的應(yīng)力時(shí)會(huì)顯著促進(jìn)貝氏體形核和加速碳原子的擴(kuò)散。時(shí)會(huì)顯著促進(jìn)貝氏體形核和加速碳原子的擴(kuò)散。l在高溫（在高溫（8001000）穩(wěn)定的奧氏體區(qū)進(jìn)行塑性形變，將）穩(wěn)定的奧氏體區(qū)進(jìn)行塑性形變，將使隨后貝氏體轉(zhuǎn)變的孕育期增長(zhǎng)，轉(zhuǎn)變速度減緩，轉(zhuǎn)變不

43、使隨后貝氏體轉(zhuǎn)變的孕育期增長(zhǎng)，轉(zhuǎn)變速度減緩，轉(zhuǎn)變不完全程度增大；而在低于完全程度增大；而在低于Bs溫度（一般為溫度（一般為450）的介穩(wěn)）的介穩(wěn)奧氏體區(qū)進(jìn)行塑性變形時(shí)，結(jié)果相反。奧氏體區(qū)進(jìn)行塑性變形時(shí)，結(jié)果相反。l奧氏體冷卻過(guò)程中在不同溫度停留奧氏體冷卻過(guò)程中在不同溫度停留l在珠光體在珠光體貝氏體區(qū)間的亞穩(wěn)區(qū)停留將加速貝氏體的形成；貝氏體區(qū)間的亞穩(wěn)區(qū)停留將加速貝氏體的形成；l在貝氏體區(qū)上部停留，使奧氏體部分地發(fā)生轉(zhuǎn)變，將減緩隨在貝氏體區(qū)上部停留，使奧氏體部分地發(fā)生轉(zhuǎn)變，將減緩隨后在更低溫度的貝氏體轉(zhuǎn)變；后在更低溫度的貝氏體轉(zhuǎn)變；l在貝氏體區(qū)下部或馬氏體區(qū)停留，使奧氏體部分地發(fā)生轉(zhuǎn)變，在貝氏體區(qū)

44、下部或馬氏體區(qū)停留，使奧氏體部分地發(fā)生轉(zhuǎn)變，將使隨后在更高溫度的貝氏體轉(zhuǎn)變加速。將使隨后在更高溫度的貝氏體轉(zhuǎn)變加速。六、貝氏體的機(jī)械性能六、貝氏體的機(jī)械性能l貝氏體中鐵素體的影響貝氏體中鐵素體的影響 貝氏體中鐵素體的晶粒（或亞晶粒）越細(xì)小，貝氏體的強(qiáng)貝氏體中鐵素體的晶粒（或亞晶粒）越細(xì)小，貝氏體的強(qiáng)度就越高，而且韌性有時(shí)還有所提高。貝氏體中鐵素體的度就越高，而且韌性有時(shí)還有所提高。貝氏體中鐵素體的晶粒大小主要取決于奧氏體晶粒大?。ㄓ绊戣F素體條的長(zhǎng)晶粒大小主要取決于奧氏體晶粒大?。ㄓ绊戣F素體條的長(zhǎng)度）和形成溫度（影響鐵素體條的厚度），但以后者為主。度）和形成溫度（影響鐵素體條的厚度），但以后者為

45、主。貝氏體形成溫度越低，貝氏體中鐵素體晶粒的整體尺寸就貝氏體形成溫度越低，貝氏體中鐵素體晶粒的整體尺寸就越小，貝氏體的強(qiáng)度和硬度就越高。越小，貝氏體的強(qiáng)度和硬度就越高。影響貝氏體力學(xué)性能的主要因素影響貝氏體力學(xué)性能的主要因素 貝氏體鐵素體往往較平衡狀態(tài)鐵素體的碳含量稍高，但一般貝氏體鐵素體往往較平衡狀態(tài)鐵素體的碳含量稍高，但一般0.25%。貝氏體鐵素體的過(guò)飽和度主要受形成溫度的影響，形。貝氏體鐵素體的過(guò)飽和度主要受形成溫度的影響，形成溫度越低，碳的過(guò)飽和度就越大，其強(qiáng)度和硬度上升，但韌性成溫度越低，碳的過(guò)飽和度就越大，其強(qiáng)度和硬度上升，但韌性和塑性降低較少。和塑性降低較少。 貝氏體鐵素體的亞結(jié)

46、構(gòu)主要是纏結(jié)位錯(cuò)。隨相變溫度下降，貝氏體鐵素體的亞結(jié)構(gòu)主要是纏結(jié)位錯(cuò)。隨相變溫度下降，位錯(cuò)密度上升，強(qiáng)度和韌性上升。隨貝氏體鐵素體的亞結(jié)構(gòu)尺寸位錯(cuò)密度上升，強(qiáng)度和韌性上升。隨貝氏體鐵素體的亞結(jié)構(gòu)尺寸減小，強(qiáng)度和韌性也上升。減小，強(qiáng)度和韌性也上升。l貝氏體中滲碳體的影響貝氏體中滲碳體的影響 根據(jù)彌散強(qiáng)化機(jī)理，碳化物顆粒尺寸越細(xì)小，數(shù)量越多，根據(jù)彌散強(qiáng)化機(jī)理，碳化物顆粒尺寸越細(xì)小，數(shù)量越多，對(duì)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)就越大。在滲碳體尺寸相同情況下，貝氏體中對(duì)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)就越大。在滲碳體尺寸相同情況下，貝氏體中滲碳體數(shù)量上升，則硬度和強(qiáng)度上升，韌性和塑性下降。滲碳體數(shù)量上升，則硬度和強(qiáng)度上升，韌性和塑性下降。 滲碳

47、體的數(shù)量主要取決于鋼中的碳含量。貝氏體中滲碳體滲碳體的數(shù)量主要取決于鋼中的碳含量。貝氏體中滲碳體可以是片狀、粒狀、斷續(xù)桿狀或?qū)訝?。一般?lái)說(shuō)，滲碳體為粒狀可以是片狀、粒狀、斷續(xù)桿狀或?qū)訝?。一般?lái)說(shuō)，滲碳體為粒狀時(shí)貝氏體的韌性較高，為細(xì)小片層狀時(shí)其強(qiáng)度較高，為斷續(xù)桿狀時(shí)貝氏體的韌性較高，為細(xì)小片層狀時(shí)其強(qiáng)度較高，為斷續(xù)桿狀或?qū)訝顣r(shí)其脆性較大?；?qū)訝顣r(shí)其脆性較大。 通常，滲碳體等向均勻彌散分布時(shí)，強(qiáng)度較高，韌性較好。通常，滲碳體等向均勻彌散分布時(shí)，強(qiáng)度較高，韌性較好。在在B上上中滲碳體易定向不均與分布，且顆粒較粗大，而在中滲碳體易定向不均與分布，且顆粒較粗大，而在B下下中滲中滲碳體分布較為均勻，且顆粒較細(xì)小，所以碳體分布較為均勻，且顆粒較細(xì)小，所以B上上的強(qiáng)度和韌性要比的強(qiáng)度和韌性要比B下下低很多。低很多。l其他因素的影響其他因素