贝氏体碳化物形成机理

贝氏体碳化物有θ-Fe3C、ε-Fe2.4C两类,其形成机理至今没有搞清,且有学术论争.本文通过对P20钢、718钢、23MnNiCrMo钢等钢贝氏体碳化物的电镜观察和理论分析,表明:贝氏体铁素体中的碳原子是过饱和的,过饱和度约小于0.2%C.在铁素体内部不具备形成碳化物的条件.依靠碳原子的长程扩散和铁原子的热激活迁移,贝氏体碳化物在BF/γ相界面上形核,并沿着相界面长大,可以长入铁素体亚单元之间,或长入奥氏体中,碳化物停止长大后可被铁素体包围.贝氏体碳化物形成过程中,铁原子和替换原子的迁移是热激活的界面控制过程.     

贝氏体碳化物的形成机理—贝氏体相变新机制

研究贝氏体碳化物的形成规律具有重要理论意义。实验观察表明,在有碳化物贝氏体中只有θ-渗碳体和ε-Fe_(2.4)C,没有特殊合金碳化物。贝氏体碳化物呈短棒状,沿着BF的长轴方向分布(上贝氏体)或与贝氏体铁素体片呈角度分布(下贝氏体),分布于贝氏体铁素体片条内部,即贝氏体碳化物(BC)被贝氏体铁素体包围。贝氏体碳化物来源于贝氏体铁素体片条之间的富碳奥氏体或贝氏体亚单元间的富碳奥氏体。碳化物在BF/γ相界面上形核,并且向奥氏体内部长大。贝氏体碳化物的形核-长大是依靠界面原子非协同热激活迁移实现位移,铁原子和替换原子在BC/BF相界面和Bc/γ相界面上热激活跃迁,BC向奥氏体内长大,也可以向铁素体内长大。     

贝氏体精细结构的透射电镜观察

使用ＴＥＭ研究了钢中贝氏体的精细结构、碳化物形貌及分布和Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中贝氏体的形貌。采用ＨＲＥＭ观察了Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金的界面结构台阶和晶面晶格像。结果表明：加入微量元素可以使贝氏体铁素体组织明显细化。贝氏体铁素体由亚单元或亚块组成，碳化物形貌这五，分布在条间、片内和亚块边界。贝氏体铁素体内有大量的精细组织。Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金初生贝氏体有台阶存在，界面结构台阶高度３－４０ｎｍ，相当于１     

马氏体相变研究的最新进展(三)

正亚结构是影响钢性能的重要因素。过冷奥氏体的转变产物,如珠光体、贝氏体、马氏体等均存在亚结构,但亚结构类型、数量有所区别。过冷奥氏体的转变产物是逐渐演化的,亚结构也有一个逐渐演化的过程。珠光体由铁素体和碳化物两相组成,其亚结构主要是亚晶、位错,但位错密度较低。贝氏体由贝氏体铁素体(BF)、渗碳体、残留奥氏体等相组成,BF中的亚结构是亚单元、较高密度的位错、有时出     

贝氏体相变的切变-扩散整合机制

运用试验与综合分析的方法,通过对贝氏体相变的形核、长大,贝氏体铁素体的亚结构、相变动力学的综合研究和分析,认为贝氏体相变机制具有过渡性,既非切变机制,也非台阶扩散机制,并提出了切变-扩散整合机制.依靠涨落、碳原子的扩散,形成贫碳区.贝氏体铁素体在贫碳的奥氏体中形核.系统自组织功能使相界处和奥氏体中的Fe原子和替换原子通过热激活跃迁、界面扩散或切变等方式,重复产生亚单元.在亚单元边界处的富碳奥氏体中析出渗碳体或ε-碳化物,也可以成为残留奥氏体.     

一种高强度低合金贝氏体钢高温回火析出的极细MC相

将一种直径为100:mm的高强度低合金贝氏体圆钢,于980℃奥氏体化1 h水淬,切割成试片,然后进行620℃×0.5 h回火处理。采用透射电子显微镜(TEM)和三维原子探针分析技术(3:DAP)详细研究了钢的淬火态组织和碳化物析出相。结果,钢的淬火态组织为上、下贝氏体和马氏体,回火后,主要析出相是三种合金碳化物:(1)θ-M_3C型渗碳体,其大小为50 nm以下,主要分布在板条铁素体晶界;(2)铁素体板条内析出的针形ε-M_2C型碳化物,宽度小于20 nm,长度小于200 nm,分布较均匀;(3)铁素体板条内析出的约2 nm大小的高密度MC型碳化物。此外,论述了三种析出相对材料性能可能的影响。     

贝氏体碳化物的形貌及形成机制

通过对多种工业用钢贝氏体碳化物的电镜观察和理论分析,结果表明:贝氏体碳化物呈短棒状、层片状、纤维状、楔形等形形色色的形貌.在贝氏体铁素体(BF)内部不具备形成碳化物的条件.贝氏体碳化物在BF/γ相界面上形核,并沿着相界面长大.上贝氏体的θ(Fe,M),C与铁素体片条大体上平行排列;下贝氏体碳化物以楔形长人铁素体亚单元之间,或长人富碳奥氏体中,并且与铁素体主轴方向呈现交角分布.上、下贝氏体中碳化物停止长大后均可被铁素体包围,表现在形态上是分布在贝氏体铁素体中.贝氏体碳化物形成过程中,碳原子长程扩散,而铁原子和置换原子以热激活跃迁的方式,沿着界面位移,实现晶格改组.     

HCM2S(T23)钢显微组织结构特征及强化机理分析

通过OM、TEM、SEM和EDS等方法对供货态、正火态和正火+回火态T23钢试样的显微组织结构进行了分析.通过对比不同状态T23钢显微组织结构特征,探讨了T23钢的强化机理.研究结果显示,正火态T23钢为粒状贝氏体组织,以固溶强化、M/A小岛的弥散强化,以及粒状贝氏体基体的晶界和亚结构的强化作用为主,同时微量B也起到-定程度的强化作用;正火+回火状态T23钢为回火粒状贝氏体组织,大部分M/A组元分解消失,沉淀相大量沉淀析出,第2相主要为M23C6和MX,回火不充分的情况下会有亚稳过渡相M3C和M7C3型碳化物存在,强化机理包括固溶强化、沉淀强化,以及贝氏体基体的晶界和亚结构等强化作用.     

THE MORPHOLOGY OF BAINITE IN A 30CrMnSi STEEL

用薄膜透射电子显微镜研究了30CrMnSi钢的贝氏体相变,得到如下的结果,(1)在这个钢中看到了双轨式或侧析式下贝氏体和分叉式上贝氏体。观察到下贝氏体片的中筋和上贝氏体片端的阶梯。(2)在下贝氏体中,测定了渗碳体与贝茵铁素体基体之间的位向关系,贝茵铁素体与奥氏体之间的取向关系,它们是: (010)_θ∥(1(?))_B,(1(?))_B∥(011)_A; (103)_θ∥(101)_B,(101)_B∥((?)1)_A,认为碳化物是由奥氏体析出的.(3)下贝氏体的形成与回火第二阶段,即残留奥氏体的分解是相似的。这个阶段中的奥氏体、ε碳化物、渗碳体与贝茵铁素体四种相之间的关系可以统一地表示如下: (111)_A∥(000(?))_ε∥(103)_θ∥(101)_B, (011)_A∥((?)10)_ε∥(010)_θ∥(1(?))_B, ((?)1(?))_A∥((?)10)_ε∥(403)_θ∥(121)_B,所有结构的特定的密排面和密排方向是平行的。     

30CrMnSi钢的贝氏体形态

用薄膜透射电子显微镜研究了30CrMnSi钢的贝氏体相变,得到如下的结果,(1)在这个钢中看到了双轨式或侧析式下贝氏体和分叉式上贝氏体。观察到下贝氏体片的中筋和上贝氏体片端的阶梯。(2)在下贝氏体中,测定了渗碳体与贝茵铁素体基体之间的位向关系,贝茵铁素体与奥氏体之间的取向关系,它们是: (010)_θ∥(1(?))_B,(1(?))_B∥(011)_A; (103)_θ∥(101)_B,(101)_B∥((?)1)_A,认为碳化物是由奥氏体析出的.(3)下贝氏体的形成与回火第二阶段,即残留奥氏体的分解是相似的。这个阶段中的奥氏体、ε碳化物、渗碳体与贝茵铁素体四种相之间的关系可以统一地表示如下: (111)_A∥(000(?))_ε∥(103)_θ∥(101)_B, (011)_A∥((?)10)_ε∥(010)_θ∥(1(?))_B, ((?)1(?))_A∥((?)10)_ε∥(403)_θ∥(121)_B,所有结构的特定的密排面和密排方向是平行的。