鋼的熱處理--過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能3
㈢ 馬氏體轉(zhuǎn)變當(dāng)奧氏體過(guò)冷到Ms 以下將轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體類型組織国产。馬氏體轉(zhuǎn)變是強(qiáng)化鋼的重要途徑之一。
1赠飞、馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)碳在α-Fe中的過(guò)飽和固溶體稱馬氏體,用符號(hào)M 表示拼固。馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，奧氏體中的碳全部保留到馬氏體中篙协。
馬氏體具有體心正方晶格（a=b≠c）軸比c/a 稱馬氏體的正方度今攀。 C% 越高，正方度越大粟朵，正方畸變?cè)絿?yán)重敲抄。當(dāng)＜0.25%C時(shí)奈兢，c/a=1，此時(shí)馬氏體為體心立方晶格碴验。
2啼插、馬氏體的形態(tài) 馬氏體的形態(tài)分板條和針狀兩類。
⑴ 板條馬氏體 立體形態(tài)為細(xì)長(zhǎng)的扁棒狀 在光鏡下板條馬氏體為一束束的細(xì)條組織缕陕。
每束內(nèi)條與條之間尺寸大致相同并呈平行排列掷漱，一個(gè)奧氏體晶粒內(nèi)可形成幾個(gè)取向不同的馬氏體束。在電鏡下榄檬，板條內(nèi)的亞結(jié)構(gòu)主要是高密度的位錯(cuò)卜范，?=1012/cm2，又稱位錯(cuò)馬氏體鹿榜。
⑵ 針狀馬氏體 立體形態(tài)為雙凸透鏡形的片狀海雪。顯微組織為針狀。 在電鏡下舱殿，亞結(jié)構(gòu)主要是孿晶奥裸，又稱孿晶馬氏體。
⑶ 馬氏體的形態(tài)主要取決于其含碳量 C%小于0.2%時(shí)沪袭，組織幾乎全部是板條馬氏體湾宙。 C%大于1.0%C時(shí)則幾乎全部是針狀馬氏體。 C%在0.2~1.0%之間為板條與針狀的混合組織冈绊。
先形成的馬氏體片橫貫整個(gè)奧氏體晶粒侠鳄，但不能穿過(guò)晶界和孿晶界。后形成的馬氏體片不能穿過(guò)先形成的馬氏體片死宣，所以越是后形成的馬氏體片越細(xì)小枕捺。
原始奧氏體晶粒細(xì)，轉(zhuǎn)變后的馬氏體片也細(xì)跷碰。當(dāng)最大馬氏體片細(xì)到光鏡下無(wú)法分辨時(shí)壁歧，這種馬氏體稱隱晶馬氏體。
3谎后、馬氏體的性能高硬度是馬氏體組織性能的主要特點(diǎn)段扛。馬氏體的硬度主要取決于其含碳量。 含碳量增加古种，其硬度增加袁虽。
當(dāng)含碳量大于0.6%時(shí)，其硬度趨于平緩攻睬。合金元素對(duì)馬氏體硬度的影響不大雀肠。
馬氏體強(qiáng)化的主要原因是過(guò)飽和碳引起的固溶強(qiáng)化。此外浅慎，馬氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的組織細(xì)化也有強(qiáng)化作用胁会。 馬氏體的塑性和韌性主要取決于其亞結(jié)構(gòu)的形式贺潜。針狀馬氏體脆性大，板條馬氏體具有較好的塑性和韌性施绎。
4溯革、馬氏體轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)馬氏體轉(zhuǎn)變也是形核和長(zhǎng)大的過(guò)程。其主要特點(diǎn)是：
⑴ 非擴(kuò)散性
鐵和碳原子都不擴(kuò)散谷醉，因而馬氏體的含碳量與奧氏體的含碳量相同致稀。
⑵ 共格切變性 由于沒(méi)有擴(kuò)散，晶格的轉(zhuǎn)變是以切變的機(jī)制進(jìn)行的俱尼。切變還使切變部分的形狀和體積發(fā)生變化抖单，引起相鄰?qiáng)W氏體隨之變形，在預(yù)先拋光的表面上產(chǎn)生浮凸現(xiàn)象遇八。
⑶降溫形成 馬氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始的溫度稱上馬氏體點(diǎn)矛绘，用Ms 表示。
馬氏體轉(zhuǎn)變終了溫度稱下馬氏體點(diǎn)刃永，用Mf 表示. 只要溫度達(dá)到Ms 以下即發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變货矮。在Ms 以下，隨溫度下降斯够，轉(zhuǎn)變量增加囚玫，冷卻中斷，轉(zhuǎn)變停止榕华。
⑷高速長(zhǎng)大 馬氏體形成速度極快方较，瞬間形核，瞬間長(zhǎng)大幽滤。 當(dāng)一片馬氏體形成時(shí)蓖搅，可能因撞擊作用使已形成的馬氏體產(chǎn)生裂紋崖蟀。
⑸ 轉(zhuǎn)變不完全 即使冷卻到Mf 點(diǎn)哼沃，也 不可能獲得100%的馬 氏體，總有部分奧氏體未能轉(zhuǎn)變而殘留下來(lái)吹迎，稱殘余奧氏體床候，用A’ 或?’ 表示。
Ms湃足、Mf 與冷速無(wú)關(guān)猩缺，主要取決于奧氏體中的合金元素含量（包括碳含量）。馬氏體轉(zhuǎn)變后剂户，A’ 量隨含碳量的增加而增加泣爷，當(dāng)含碳量達(dá)0.5%后，A’量才顯著奉狈。
1赠飞、馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)碳在α-Fe中的過(guò)飽和固溶體稱馬氏體,用符號(hào)M 表示拼固。馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，奧氏體中的碳全部保留到馬氏體中篙协。
馬氏體具有體心正方晶格（a=b≠c）軸比c/a 稱馬氏體的正方度今攀。 C% 越高，正方度越大粟朵，正方畸變?cè)絿?yán)重敲抄。當(dāng)＜0.25%C時(shí)奈兢，c/a=1，此時(shí)馬氏體為體心立方晶格碴验。
2啼插、馬氏體的形態(tài) 馬氏體的形態(tài)分板條和針狀兩類。
⑴ 板條馬氏體 立體形態(tài)為細(xì)長(zhǎng)的扁棒狀 在光鏡下板條馬氏體為一束束的細(xì)條組織缕陕。
每束內(nèi)條與條之間尺寸大致相同并呈平行排列掷漱，一個(gè)奧氏體晶粒內(nèi)可形成幾個(gè)取向不同的馬氏體束。在電鏡下榄檬，板條內(nèi)的亞結(jié)構(gòu)主要是高密度的位錯(cuò)卜范，?=1012/cm2，又稱位錯(cuò)馬氏體鹿榜。
⑵ 針狀馬氏體 立體形態(tài)為雙凸透鏡形的片狀海雪。顯微組織為針狀。 在電鏡下舱殿，亞結(jié)構(gòu)主要是孿晶奥裸，又稱孿晶馬氏體。
⑶ 馬氏體的形態(tài)主要取決于其含碳量 C%小于0.2%時(shí)沪袭，組織幾乎全部是板條馬氏體湾宙。 C%大于1.0%C時(shí)則幾乎全部是針狀馬氏體。 C%在0.2~1.0%之間為板條與針狀的混合組織冈绊。
先形成的馬氏體片橫貫整個(gè)奧氏體晶粒侠鳄，但不能穿過(guò)晶界和孿晶界。后形成的馬氏體片不能穿過(guò)先形成的馬氏體片死宣，所以越是后形成的馬氏體片越細(xì)小枕捺。
原始奧氏體晶粒細(xì)，轉(zhuǎn)變后的馬氏體片也細(xì)跷碰。當(dāng)最大馬氏體片細(xì)到光鏡下無(wú)法分辨時(shí)壁歧，這種馬氏體稱隱晶馬氏體。
3谎后、馬氏體的性能高硬度是馬氏體組織性能的主要特點(diǎn)段扛。馬氏體的硬度主要取決于其含碳量。 含碳量增加古种，其硬度增加袁虽。
當(dāng)含碳量大于0.6%時(shí)，其硬度趨于平緩攻睬。合金元素對(duì)馬氏體硬度的影響不大雀肠。
馬氏體強(qiáng)化的主要原因是過(guò)飽和碳引起的固溶強(qiáng)化。此外浅慎，馬氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的組織細(xì)化也有強(qiáng)化作用胁会。 馬氏體的塑性和韌性主要取決于其亞結(jié)構(gòu)的形式贺潜。針狀馬氏體脆性大，板條馬氏體具有較好的塑性和韌性施绎。
4溯革、馬氏體轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)馬氏體轉(zhuǎn)變也是形核和長(zhǎng)大的過(guò)程。其主要特點(diǎn)是：
⑴ 非擴(kuò)散性
鐵和碳原子都不擴(kuò)散谷醉，因而馬氏體的含碳量與奧氏體的含碳量相同致稀。
⑵ 共格切變性 由于沒(méi)有擴(kuò)散，晶格的轉(zhuǎn)變是以切變的機(jī)制進(jìn)行的俱尼。切變還使切變部分的形狀和體積發(fā)生變化抖单，引起相鄰?qiáng)W氏體隨之變形，在預(yù)先拋光的表面上產(chǎn)生浮凸現(xiàn)象遇八。
⑶降溫形成 馬氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始的溫度稱上馬氏體點(diǎn)矛绘，用Ms 表示。
馬氏體轉(zhuǎn)變終了溫度稱下馬氏體點(diǎn)刃永，用Mf 表示. 只要溫度達(dá)到Ms 以下即發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變货矮。在Ms 以下，隨溫度下降斯够，轉(zhuǎn)變量增加囚玫，冷卻中斷，轉(zhuǎn)變停止榕华。
⑷高速長(zhǎng)大 馬氏體形成速度極快方较，瞬間形核，瞬間長(zhǎng)大幽滤。 當(dāng)一片馬氏體形成時(shí)蓖搅，可能因撞擊作用使已形成的馬氏體產(chǎn)生裂紋崖蟀。
⑸ 轉(zhuǎn)變不完全 即使冷卻到Mf 點(diǎn)哼沃，也 不可能獲得100%的馬 氏體，總有部分奧氏體未能轉(zhuǎn)變而殘留下來(lái)吹迎，稱殘余奧氏體床候，用A’ 或?’ 表示。
Ms湃足、Mf 與冷速無(wú)關(guān)猩缺，主要取決于奧氏體中的合金元素含量（包括碳含量）。馬氏體轉(zhuǎn)變后剂户，A’ 量隨含碳量的增加而增加泣爷，當(dāng)含碳量達(dá)0.5%后，A’量才顯著奉狈。
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