基本信息
文件名称:第四章马氏体转变.ppt
文件大小:54.82 MB
总页数:68 页
更新时间:2025-10-04
总字数:约6.09千字
文档摘要

切变模型●马氏体形成时,和它相交的试样表面发生转动,一边凹陷,一边凸起,并牵动奥氏体突出表面。第30页,共68页,星期日,2025年,2月5日第31页,共68页,星期日,2025年,2月5日●共格:相界面上的原子即属于新相,又属于母相,这种相界面上原子的紧密联系就称为共格,其界面称共格界面。位错型马氏体共格界面产生孪晶马氏体时共格界面第32页,共68页,星期日,2025年,2月5日①切变:M转变时,由母相(A)变为新相(M)的晶格改组过程是以切变方式来进行的,即:新相与母相界面上的原子以协同的、集体的、定向的、有次序的方式从母相向新相中的移动来实现的。相邻原子间的相对移动距离不超过原子间距。这一过程就为切变。②保持位相关系:在切变过程中,新相和母相晶格间始终保持着严格的位向关系,其晶面和晶向相互平行。第33页,共68页,星期日,2025年,2月5日2.无扩散性(1)钢中马氏体转变无成分变化,仅有晶格改组:γ-Fe(C)→α-Fe(C)。

(2)马氏体转变在相当低的温度内进行(共析钢230~-50℃,Fe-Ni合金20~-196℃),转变速度极快(5×10-6秒完成),原子已无可能扩散。无扩散性根据有三:①M的碳含量与A的碳含量相同第34页,共68页,星期日,2025年,2月5日②X射线衍射分析,A向M相变前后只有晶格改组而没有成分变化,即A中固溶的碳全部被保留到M的京各之中,形成了碳在α-Fe中的过饱和固溶体,引起晶格畸变,成为体心正方结构(a=b<c)③Fe-Ni合金在-20~-196℃温度、在0.05~0.5us形成一片M,Fe、C原子不可能扩散能。第35页,共68页,星期日,2025年,2月5日3.新相与母相晶体学关系●M总是沿母相的某一晶面开始产生的,为保持两相晶格的紧密联系,这个晶面在相变过程中不发生转动和畸变,否则转变就会停止。这个晶面称为M形成的惯习面。随着M转变的完成,原惯习面的位置相应成为凸透镜状M(高CM)的中脊面。第36页,共68页,星期日,2025年,2月5日M转变时,原子移动不超过原子间距,更不能交换位置,所以相变过程新相和母相的晶格必须始终保持紧密联系。可见:相界面上的原子即属于形新相又属于母相。M形成的惯习面:随着M转变的完成,原惯习面的位置相应成为凸透镜状M(高CM)的中脊面(图4-16)图4-16马氏体形成的惯习面示意图第37页,共68页,星期日,2025年,2月5日4.转变的不完全性图4-9马氏体转变量与温度关系第38页,共68页,星期日,2025年,2月5日5.转变的可逆性马氏体转变的可逆性:奥氏体在冷却时可转变为马氏体,而重新加热时又可使马氏体直接转变为奥氏体。在某些铁或非铁合金(如Fe-Ni、Ag-Cd、Ni-Ti等)中,马氏体转变的可逆性。这种逆转变的开始温度称为As点,终止湿度称为义Af点,通常As点温度比Ms高。第39页,共68页,星期日,2025年,2月5日●对钢来说,在一般情况下观察不到马氏体的逆转变,这是因为马氏体被加热时在温度尚未到达As的过程中即已发生分解(回火),因而不存在直接转变为奥氏体的可能性。只有在采取极快速的加热,使之来不及分解的情况下才会发生逆转变。据报道:含0.8%C钢以5000℃/s的速度加热时,可以在590~600℃发生逆转变。第40页,共68页,星期日,2025年,2月5日四.马氏体的转变热力学分析马氏体转变与液态金属的凝固以及钢的加热转变一样,也是热学性的,其转变驱动力也来自新旧相的化学自由焓差。图4-17是A和M的自由焓与温度关系。图4-17奥氏体和马氏体的自由焓与温度的关系根据相变的一般规律,相变进行的条件是相变前后系统总的自由焓差小于零。T0为A、M自由焓相等的温度:当温度T<T0时,GM<GA,马氏体为稳定相,故A→M;当T>T0时,GA<GM,奥氏体为稳定相,故M→A。第41页,共68页,星期日,2025年,2月5日当温度为T0:Ga′=Gr两相处于热力学平衡当温度TT0:Gr→a′=Ga′-Gr0不会发生A→M转变当温度TT0:Gr→a′=Ga′-Gr0存在A→M转变倾向Gr→a是A→M转变的驱动力,但与过冷度△T的大小有关,应达到:△T=(T0-Ms)第42页,共68页,星期日,2025年,2月5日但马氏体转变与钢的加热转变或冷却转变不同,当母相被过冷到略低于T0时,M不能发生转变,即过冷度太小;只有过冷度达到△