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第五章貝氏體轉(zhuǎn)變

B轉(zhuǎn)變是過(guò)冷A介于P轉(zhuǎn)變和M轉(zhuǎn)變溫度之間的一種轉(zhuǎn)變?!€沒(méi)有一個(gè)確切的定義。§5-1貝氏體轉(zhuǎn)變的基本特征

1.對(duì)應(yīng)于P轉(zhuǎn)變的A1點(diǎn)及M轉(zhuǎn)變的Ms點(diǎn),B轉(zhuǎn)變也有一個(gè)上限溫度Bs點(diǎn)。

2.貝氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物

B轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是由α相與碳化物所組成的兩相混合物,但與P不同,B不是層片狀組織,且組織與轉(zhuǎn)變溫度密切有關(guān),其中包括α相形態(tài)而言,更多類(lèi)似于M而不同于P。關(guān)于B組織形態(tài)有兩個(gè)不同的定義:

Hehemann稱(chēng)B為鐵素體與碳化物的非層狀混合組織。

Aaronson則稱(chēng)之為非層狀共析反應(yīng)產(chǎn)物或非層狀P變態(tài)。即AaronsonB轉(zhuǎn)變與P轉(zhuǎn)變一樣,都是共析轉(zhuǎn)變,只是因?yàn)檗D(zhuǎn)變溫度不同而導(dǎo)致轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的形態(tài)不同。

3.貝氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)

B轉(zhuǎn)變:形核-長(zhǎng)大進(jìn)行的。P109

4.轉(zhuǎn)變的不完全性

5.貝氏體轉(zhuǎn)變的擴(kuò)散性

B轉(zhuǎn)變時(shí):碳原子擴(kuò)散,合金元素原子不擴(kuò)散,其中包括鐵原子。至少合金元素原子與鐵原子未發(fā)生較長(zhǎng)距離的擴(kuò)散。6.晶體學(xué)特征

B的F浮凸則呈V形或帳篷形。B的晶體學(xué)特征,其中包括位向關(guān)系與慣習(xí)面等也不同于P而較接近M?!?-2貝氏體組織形態(tài)和晶體學(xué)隨鋼的化學(xué)成分及形成溫度而異。B可以按組織形態(tài)不同主要區(qū)分為無(wú)碳化物B、粒狀B、上B和下B等。1.無(wú)碳化物貝氏體無(wú)碳化物B:在B轉(zhuǎn)變區(qū)域的最高溫度范圍內(nèi)形成。一般產(chǎn)生于低、中碳鋼中,可在等溫或在緩慢的連續(xù)冷卻時(shí)形成。無(wú)碳化物B由板條F束及未轉(zhuǎn)變的A所組成,F(xiàn)與A內(nèi)均無(wú)碳化物析出——稱(chēng)無(wú)碳化物B,是B的一種特殊形態(tài)。

無(wú)碳化物BF在形成時(shí)也能在拋光試樣表面形成浮凸。與A的晶體學(xué)關(guān)系與上B相同,慣習(xí)面為{111}γ,位向關(guān)系為K-S關(guān)系。2.上貝氏體:

中、高碳鋼:350-550°C上B是在B轉(zhuǎn)變上部溫度范圍內(nèi)形成。它是由成束的、大致平行的板條狀F和條間的呈粒狀或條狀的滲碳體(有時(shí)有殘余A)所組成的非層狀組織。當(dāng)其轉(zhuǎn)變量不多時(shí),在光學(xué)顯微鏡下成束的條狀鐵素體自晶界向晶內(nèi)生長(zhǎng),形成羽毛狀——羽毛狀B,此時(shí)無(wú)法分辨其條間的滲碳體。在電子顯微鏡下可清晰看到上B中的F和滲碳體的形態(tài)。

上BF的慣習(xí)面為{111}γ,與A之間的位向關(guān)系接近K-S關(guān)系。關(guān)于BF-碳化物、A-碳化物間的晶體學(xué)關(guān)系往往被用來(lái)作為判斷碳化物究竟是由BF中析出,還是由A中析出的重要依據(jù),亦即涉及B轉(zhuǎn)變的機(jī)制問(wèn)題。上B滲碳體的慣習(xí)面為(227)γ

,與A間具有Pitsch關(guān)系:。

由此證明滲碳體是由A中直接析出的。

3.下貝氏體:

中、高碳鋼:350°C---Ms在B轉(zhuǎn)變區(qū)域的低溫范圍形成的B稱(chēng)為下B。當(dāng)鋼中碳含量大于0.6%時(shí)下B的形成溫度大約在350℃以下。下B也是由BF和碳化物兩相組成,但F的形態(tài)及碳化物的分布均不同于上B。研究表明,下B可以從A晶界形核,也可以在晶內(nèi)形核。

在低碳(低合金鋼)中,BF的形態(tài)呈板條狀,若干個(gè)平行排列的板條構(gòu)成一個(gè)束,與板條M相似。

在高碳鋼中,BF呈片狀,各個(gè)片之間互成一定的交角,與片狀馬氏體很相似。而在中碳鋼中則兩種形態(tài)的BF兼有之。下BF中的亞結(jié)構(gòu)為位錯(cuò),不存在孿晶。

在高碳鋼中,BF呈片狀,以下是對(duì)于高碳鋼B下的描述

根據(jù)以上結(jié)果,一般認(rèn)為認(rèn)為下B中的碳化物是自過(guò)飽和的BF中析出。實(shí)際上根據(jù)所測(cè)得的碳化物與BF間的取向關(guān)系,并不一定說(shuō)明碳化物是由BF中析出,因?yàn)锳與F間存在K-S關(guān)系,故也可將θ(ε)與F間取向關(guān)系轉(zhuǎn)換為θ(ε)與A的關(guān)系。轉(zhuǎn)換后得出θ(ε)與A之間為Pitsch關(guān)系。已知Pitsch關(guān)系為碳化物自A中析出所遵循的取向關(guān)系,據(jù)此,也可以認(rèn)為下B中碳化物可以從A中析出。但也有人研究40CrMnSiMoV鋼下B中碳化物的取向關(guān)系后認(rèn)為,碳化物既可從F中析出,也可從A中析出??傊嘘P(guān)B轉(zhuǎn)變的晶體學(xué)關(guān)系問(wèn)題目前尚無(wú)定論。4.粒狀貝氏體粒狀B:低、中碳鋼中存在,在稍高于典型上B形成溫度形成的。組織組成物:F基體+島狀組織。小島呈不連續(xù)條狀,平行排列在F基體中?;wF呈片針狀,有浮凸。小島分布在片針狀界面。

F的碳含量:平衡碳量,小島中的碳含量則較平均濃度高出很多。F與小島中的合金元素含量與平均濃度相同——粒狀B形成過(guò)程中有碳的擴(kuò)散而無(wú)合金元素的擴(kuò)散。粒狀B與無(wú)碳化物B很相近,只是F量較多已匯成片,A呈小島分布在F基體中。低碳鋼B組織的分類(lèi),即BⅠ、BⅡ、BⅢ三類(lèi)p113

鋼種各種組織形成的大致范圍§5-3貝氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)

精確測(cè)試B轉(zhuǎn)變C曲線發(fā)現(xiàn),B轉(zhuǎn)變C曲線是由兩個(gè)獨(dú)立的C曲線合并而成的,即由上B和下B有各自獨(dú)立、彼此重疊的C曲線。由此可見(jiàn),上B與下B很可能是通過(guò)不同機(jī)制形成的。2.B轉(zhuǎn)變時(shí)碳的擴(kuò)散

B轉(zhuǎn)變是在碳還能擴(kuò)散的中溫范圍內(nèi)發(fā)生的。與M轉(zhuǎn)變不同,B轉(zhuǎn)變的進(jìn)行依賴(lài)于碳的擴(kuò)散。為了在A中形成低碳的BF,碳必將向A富集。當(dāng)A的碳含量超過(guò)Fe3C在A中的溶解度曲線ES線及其延長(zhǎng)線時(shí),碳又將以滲碳體形式自A中析出,而使A中的碳含量下降。視A中碳含量及轉(zhuǎn)變溫度不同,在B轉(zhuǎn)變過(guò)程中A的碳含量可能升高,也可能降低。用實(shí)驗(yàn)方法已證實(shí)了B轉(zhuǎn)變過(guò)程中碳含量的變化。

對(duì)于B等溫轉(zhuǎn)變C曲線下半部來(lái)說(shuō)。轉(zhuǎn)變速度主要是受擴(kuò)散控制,故可認(rèn)為轉(zhuǎn)變速度V與轉(zhuǎn)變溫度T之間存在下列關(guān)系:

V=Voexp(Q/KT)(5-1)

式中Q-轉(zhuǎn)變激活能,Vo-常數(shù)。為到達(dá)某一轉(zhuǎn)變量所需的時(shí)間τ與轉(zhuǎn)變溫度之間則存在下列關(guān)系:

τ=τoexp(Q/KT)(5-2)取對(duì)數(shù)得到:(5-3)

即所需時(shí)間的對(duì)數(shù)與溫度的倒數(shù)成正比關(guān)系。對(duì)碳含量0.65、0.77、1.07和1.20幾種碳含量的鋼測(cè)量,轉(zhuǎn)變50%所需的時(shí)間τ50的對(duì)數(shù)與1/T之間確存在直線關(guān)系。

6)冷卻時(shí)在不同溫度停留的影響冷卻時(shí)在B與P轉(zhuǎn)變區(qū)之間的穩(wěn)定區(qū)等溫停留,由于自A中析出了碳化物,降低了A的穩(wěn)定性,使隨后的B轉(zhuǎn)變加速;過(guò)冷A在上B轉(zhuǎn)變區(qū)停留,先形成部分上B將會(huì)降低下B的形成速度,這可能是又一種A穩(wěn)定化的影響所致;過(guò)冷A先冷至低溫形成少量M或下B后,再升至較高溫度,可以使隨后的B轉(zhuǎn)變加速,這可能是先形成的M或下B的轉(zhuǎn)變?cè)贏中產(chǎn)生應(yīng)力,促進(jìn)了隨后的B轉(zhuǎn)變?!?-4貝氏體轉(zhuǎn)變熱力學(xué)及轉(zhuǎn)變機(jī)制

B轉(zhuǎn)變的機(jī)制目前正在激烈地爭(zhēng)論著。現(xiàn)有的轉(zhuǎn)變機(jī)制大體上可以歸納為兩種,即M型的切變機(jī)制和P型的臺(tái)階機(jī)制,兩種都在不斷的充實(shí)和修正之中,許多問(wèn)題還有待于進(jìn)一步研究。

1.貝氏體轉(zhuǎn)變熱力學(xué)

B轉(zhuǎn)變是通過(guò)形核-長(zhǎng)大進(jìn)行的;轉(zhuǎn)變時(shí)的領(lǐng)先相是BF;轉(zhuǎn)變過(guò)程中有碳原子的擴(kuò)散;轉(zhuǎn)變的驅(qū)動(dòng)力也是自由焓差;在轉(zhuǎn)變過(guò)程中自由焓差可由下式給出:

ΔG=-VΔGv+Sγ+E+ΔGD(5-4)

切變機(jī)制認(rèn)為,Bs點(diǎn)對(duì)應(yīng)于Ms點(diǎn),其物理意義為ΔGγ→Bα的最小臨界驅(qū)動(dòng)力的溫度。γ→貧碳的γ1+富碳的γ2

→γ1→α’→γ2→γ1+Bc→α’→等溫溫度高,α’回火析出C→降低點(diǎn)陣彈性畸變能;減小比容差△V,降低膨脹能;減小應(yīng)變能等。

由于轉(zhuǎn)變溫度較高,過(guò)冷度較小,新相與母相間的化學(xué)自由焓差較小,不足以補(bǔ)償在更多新相形成時(shí)所需消耗的界面能和各種應(yīng)變能,因而形成的BF較少,亦即轉(zhuǎn)變進(jìn)行到一定程度便會(huì)自行中途停頓下來(lái)。碳富化了的A有可能在繼續(xù)等溫、保溫及進(jìn)一步的冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)镻,其它類(lèi)型的B及M,也有可能被保留至室溫成為殘余A。

2)中溫范圍的轉(zhuǎn)變大于0.6%碳的鋼在350~550℃的中間溫度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)變時(shí),轉(zhuǎn)變初期與高溫范圍的轉(zhuǎn)變基本一樣。但由于此時(shí)溫度已比較低,碳在A中的擴(kuò)散已變得困難,加之由于過(guò)冷度較大,相變驅(qū)動(dòng)力增大,所形成的BF較多,板條較為密集,通過(guò)界面由BF擴(kuò)散入A的碳原子已不可能進(jìn)一步向A縱深擴(kuò)散,尤其是板條F束中兩相鄰F條之間的A中的碳更不可能向外擴(kuò)散。

界面附近的A,尤其是兩F條之間的A中的碳含量將隨BF的長(zhǎng)大而顯著升高,當(dāng)超過(guò)ES及其延長(zhǎng)線時(shí),將自A中析出點(diǎn)狀或粒狀碳化物而形成羽毛狀上B。碳化物與A保持pitsch關(guān)系即是有力的證據(jù)。轉(zhuǎn)變溫度愈低,形成的BF的量愈多,板條尺寸也愈細(xì)??;同時(shí),隨著碳的擴(kuò)散系數(shù)減小,使上B中的碳化物也變得更細(xì)小。3)低溫范圍的轉(zhuǎn)變?cè)?50℃以下的轉(zhuǎn)變由于溫度低,初形成的BF的碳含量高,故BF的形態(tài)已由板條狀轉(zhuǎn)變?yōu)橥哥R片狀。此時(shí),不僅碳原子已難以在A中擴(kuò)散,就是在BF中也難以作長(zhǎng)距離的擴(kuò)散,而B(niǎo)F中的碳過(guò)飽和度又很大。既然過(guò)飽和的碳不能通過(guò)界面進(jìn)入A,就只能以碳化物形式在BF內(nèi)部就地析出,從而得到在片狀BF上分布著與鐵素體長(zhǎng)軸呈一定交角(55~60o)、排列成行的點(diǎn)狀碳化物。這一過(guò)程就其本質(zhì)而言與M的自回火相一致。隨著B(niǎo)F中碳化物的析出,自由焓的進(jìn)一步降低以及比容的縮小所導(dǎo)致的彈性應(yīng)變能的下降,將使BF片進(jìn)一步長(zhǎng)大,得到下B組織。碳化物與BF保持回火位向關(guān)系即是有力的證據(jù)。轉(zhuǎn)變溫度愈低,其中碳化物沉淀的彌散度愈大,且BF中碳的過(guò)飽和度愈大。4)粒狀B的形成可以認(rèn)為在某些合金鋼中出現(xiàn)的粒狀B是由無(wú)碳化物B演變而來(lái)的。當(dāng)過(guò)冷A在低于Bs溫度(稍高于典型上B形成溫度)時(shí),先發(fā)生碳的再分配,接著在A的貧碳區(qū)開(kāi)始形成許多彼此大體上平行的板條BF,碳原子從BF中通過(guò)與A的相界面不斷向A中擴(kuò)散,此時(shí)BF不僅縱向長(zhǎng)大,而且也側(cè)向長(zhǎng)大。但由于A中本來(lái)就存在碳的偏聚,所以BF-A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A的推進(jìn)速度顯然小于向貧碳區(qū)推進(jìn)速度,于是BF-A相界面便出現(xiàn)了凹凸不平的不均勻長(zhǎng)大,并彼此靠攏。當(dāng)無(wú)碳化物B長(zhǎng)大到彼此回合時(shí),剩下的小島狀A(yù)便為F所包圍,沿F條間呈條狀斷續(xù)分布。因鋼的碳含量低,小島狀A(yù)的碳含量也不致超過(guò)ES及其延長(zhǎng)線,故不會(huì)析出碳化物,加之又含有一定的合金元素,小島狀的奧氏體比較穩(wěn)定,這就形成了粒狀B。如延長(zhǎng)等溫時(shí)間及進(jìn)一步降低溫度,島狀A(yù)將有可能分解為P或轉(zhuǎn)變?yōu)镸,也有可能保留到室溫。

另一種小島呈散亂分布,且α相形成時(shí)不引起浮凸的粒狀組織的α相是通過(guò)類(lèi)似于塊狀轉(zhuǎn)變機(jī)制形成的。從以上的討論可見(jiàn),按此機(jī)制,不同形態(tài)B中的α都是通過(guò)切變形成的,只是因?yàn)檗D(zhuǎn)變溫度不同,使α相中碳的脫溶以及碳化物析出的方式不同導(dǎo)致組織形態(tài)的不同。

BF的長(zhǎng)大速度極慢。切變觀點(diǎn)認(rèn)為,這是因?yàn)锽F的長(zhǎng)大受碳的擴(kuò)散所控制。根據(jù)B轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線計(jì)算所得的激活能也表明B轉(zhuǎn)變受碳的擴(kuò)散所控制。透射電鏡觀察BF束中一個(gè)亞單元的長(zhǎng)大過(guò)程表明,BF的長(zhǎng)大是不連續(xù)的、跳躍式的。BF條片依靠不斷形成亞單元而長(zhǎng)大。每個(gè)亞單元都是按切變共格方式形成,其長(zhǎng)大速度極快,但每個(gè)亞單元的尺寸是有限的,長(zhǎng)成后就不再長(zhǎng)大,必須停留一段時(shí)間,然后通過(guò)在其近旁誘發(fā)出新核,形成新的亞單元,構(gòu)成了BF板條在縱向和橫向的長(zhǎng)大得以進(jìn)行。使長(zhǎng)大停止的另一個(gè)原因是碳在界面附近的富集,必須待富集的碳通過(guò)擴(kuò)散被消除后長(zhǎng)大才能繼續(xù)進(jìn)行。此外,長(zhǎng)大的停止還可能與切變?cè)斐傻膹椥詰?yīng)變有關(guān),在彈性應(yīng)變得到松弛后,新的亞單元才得以形成。5)切變理論的成功與不足切變理論可以解釋在不同的形成溫度形成B形態(tài)的差異及原因;轉(zhuǎn)變不完全性;碳的過(guò)飽和度及轉(zhuǎn)變時(shí)碳的擴(kuò)散;Bs點(diǎn)的存在;晶體學(xué)近似于M及切變形成時(shí)的表面浮凸。盡管B轉(zhuǎn)變的切變理論可以解釋上述一些現(xiàn)象,然而卻無(wú)法解釋為何上、下B都具有各自獨(dú)立的C曲線和不同的轉(zhuǎn)變激活能;浮凸不同于M,浮凸的頂角不是Bα/γ的界面;B碳化物的形貌及分布不同于M;BF的慣習(xí)面為何與M有差別;A中的貧碳區(qū)是如何形成的等一系列問(wèn)題。3.貝氏體轉(zhuǎn)變的臺(tái)階擴(kuò)散機(jī)制與B轉(zhuǎn)變的切變機(jī)制的提出者不同,持臺(tái)階擴(kuò)散機(jī)制的研究者雖然也承認(rèn)有表面浮凸存在,但認(rèn)為B轉(zhuǎn)變的浮凸與M轉(zhuǎn)變的浮凸不同,B轉(zhuǎn)變的浮凸是由轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的體積效應(yīng)引起的,而并非由于切變所致。B轉(zhuǎn)變是非層狀的共析反應(yīng)產(chǎn)物,B轉(zhuǎn)變同P轉(zhuǎn)變機(jī)理相同,兩者的區(qū)別僅在于P產(chǎn)物是片層狀,從而提出了B轉(zhuǎn)變是按臺(tái)階擴(kuò)散方式進(jìn)行的,并受碳的擴(kuò)散所控制。

臺(tái)階的水平面為α/γ的半共格界面,界面兩側(cè)的α與γ有一定的位向關(guān)系,在半共格界上存在著柏氏矢量與界面平行的刃型位錯(cuò),即界面由刃型位錯(cuò)及臺(tái)階組成。這樣的界面必須通過(guò)位錯(cuò)的攀移才能向前平移。在溫度不夠高的情況下,位錯(cuò)的攀移難以實(shí)現(xiàn),故這樣的半共格界面就很難移動(dòng)。如果在界面上存在臺(tái)階,則臺(tái)階的端面為非共格界面,這樣的界面活動(dòng)能力很高,易于向側(cè)面移動(dòng),從而使水平面向上推移。臺(tái)階移動(dòng)的速度受碳的擴(kuò)散所控制。在原有的臺(tái)階消失后必須待新的臺(tái)階形成后,長(zhǎng)大才能繼續(xù)進(jìn)行。關(guān)于臺(tái)階的來(lái)源,到目前為此尚不清楚。

用熱離子發(fā)射顯微鏡直接觀察到了臺(tái)階的形成與長(zhǎng)大。測(cè)出了C0.66%,Cr3.32%鋼在400℃等溫時(shí)上BF條的長(zhǎng)大動(dòng)力學(xué)。可以得出單片BF片的平均長(zhǎng)大速度是1.4×10-3cm/s,這與理論計(jì)算值得到的生長(zhǎng)速度9×10-4cm/s很相近,說(shuō)明長(zhǎng)大過(guò)程確實(shí)受碳的擴(kuò)散所控制。根據(jù)上BF長(zhǎng)大的觀察和測(cè)量,推出了下BF的長(zhǎng)大與上BF的長(zhǎng)大相同的結(jié)論。。

臺(tái)階機(jī)制進(jìn)行的B轉(zhuǎn)變與P轉(zhuǎn)變的主要不同點(diǎn)是轉(zhuǎn)變時(shí)移動(dòng)的界面不同。可以認(rèn)為,在A大角晶界形成的α相的核與一側(cè)的A的交界面為共格或半共格界面,兩者之間有一定的位向關(guān)系;而與另一側(cè)的A的界面為非共格界面,兩者之間無(wú)位向關(guān)系。共格或半共格界面通過(guò)臺(tái)階機(jī)制推移得到BF,非共格界面通過(guò)擴(kuò)散機(jī)制推移得到P。初形成的BF的碳含量應(yīng)接近平衡濃度。對(duì)于這一問(wèn)題既難以用實(shí)驗(yàn)加以肯定,也難以否定。如果按照臺(tái)階機(jī)制所要求的那樣,初形成的BF不是過(guò)飽和的α相,碳已在BF形成之前擴(kuò)散到了A,則B中的碳化物必然是從A中析出。對(duì)于上B,這一點(diǎn)已不成問(wèn)題,因按切變機(jī)制,也認(rèn)為碳化物是從A中析出的。但對(duì)下B來(lái)說(shuō),但目前為此,還未得出最后結(jié)論

臺(tái)階擴(kuò)散機(jī)制認(rèn)為Bs點(diǎn)是不存在的,因此從熱力學(xué)計(jì)算是一種可行的機(jī)制;BF臺(tái)階的移動(dòng)速度與受碳的擴(kuò)散速度所控制;浮凸是體積效應(yīng);上BF為平衡碳量;分離的C曲線是合金元素的界面拖曳效應(yīng)所造成的;上B中碳化物由A中析出等支持臺(tái)階擴(kuò)散機(jī)制。但該理論的不足也是明顯的,BF的過(guò)飽和度難以證實(shí),碳自α相中的析出速度小于1s;臺(tái)階是如何形成的;表面浮凸與計(jì)算的體積效應(yīng)相差較大;C曲線的bay僅以界面拖曳效應(yīng)難以解釋?zhuān)籅F中的亞單元如何解釋?zhuān)籅碳化物全部自A中析出證據(jù)不足等。4.爭(zhēng)論的要點(diǎn)相變機(jī)構(gòu)是切變還是臺(tái)階擴(kuò)散機(jī)制,過(guò)飽和碳對(duì)切變是否必須;BF長(zhǎng)大低速率的原因;預(yù)相變是否存在貧碳區(qū)。§5-5貝氏體的力學(xué)性能在同一強(qiáng)度級(jí)別的條件下,B組織的韌性高于回火M。材料的力學(xué)性能取決于構(gòu)成它的組織組成物的類(lèi)別、形態(tài)、尺寸、分布狀況和亞結(jié)構(gòu)等,B鋼也不例外。但是B組織比較復(fù)雜,它不僅隨轉(zhuǎn)變溫度不同而改變,而且欲得到單一的B也是很困難的,以致很難嚴(yán)格地評(píng)價(jià)某單一類(lèi)型B的力學(xué)性能,故通常所測(cè)定的實(shí)際上多是以某類(lèi)B為主的混合組織的性能。

1.B的強(qiáng)度

1)強(qiáng)度與轉(zhuǎn)變溫度的關(guān)系低、中碳合金鋼經(jīng)等溫淬火后的力學(xué)性能測(cè)試表明,鋼σb和σ0.2均隨轉(zhuǎn)變溫度的降低而升高。這表明下B的強(qiáng)度比上B高。高碳合金鋼的等溫淬火也表現(xiàn)出相同的規(guī)律。2)影響B(tài)強(qiáng)度的因素

BF條或片的粗細(xì)如將B條或片的大小看作B的晶粒,則可用Hall-Petch關(guān)系式估算B的強(qiáng)度。即BF的晶粒直徑愈小,則其強(qiáng)度愈高,這是因?yàn)榫ЯS?,晶界愈多。B條或片的大小主要取決于B形成溫度。B形成溫度愈低,則BF條或片的尺寸愈小。所以也可以說(shuō)B的強(qiáng)度決定于形成溫度,形成溫度愈低,B的強(qiáng)度就愈高。碳化物的尺寸大小與彌散度合金中的第二相質(zhì)點(diǎn)與位錯(cuò)的交互作用可以使合金強(qiáng)度提高。根據(jù)彌散強(qiáng)化的機(jī)理,碳化物的顆粒直徑愈小,數(shù)量愈多,對(duì)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)愈大。

固溶強(qiáng)化和位錯(cuò)強(qiáng)化B的強(qiáng)化主要是細(xì)晶強(qiáng)化和碳化物的彌散強(qiáng)化。碳和合金元素的固溶強(qiáng)化及位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化也有相當(dāng)?shù)淖饔?。隨B形成溫度的降低,BF碳的過(guò)飽和度及位錯(cuò)密度均增加,對(duì)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)也隨之增加,但上BF由于碳含量低,所以固溶強(qiáng)化對(duì)其影響很小。即影響B(tài)強(qiáng)度的幾種因素都與B的形成溫度有關(guān),并且這些因素都是隨著形成溫度的降低而作用增強(qiáng)。2.貝氏體的韌性

B的韌性與形成的組織密切相關(guān)。當(dāng)組織中上B的數(shù)量

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