贝氏体钢中贝氏体铁素体纳米结构

通过ＴＥＭ 和ＨＲＴＥＭ 观察分析了贝氏体钢中贝氏体铁素体的组织结构及其纳米尺度。贝氏体铁素体由亚片条组成,亚片条宽度约１００ ～２００ｎｍ ,长度不等;亚片条又由亚单元组成,其纳米尺度为１００ ～２５０ｎｍ ,形貌呈方形、长方形、圆形和无规则外形等多种形貌;亚单元又由更小的基本单元组成,其尺度约在几个纳米到十几个或二十几个纳米范围。最小单元之间呈小角度界面结合。     

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     

贝氏体钢中贝氏体铁素体精细孪晶

用高分辨透射电子显微镜观察分析了贝氏体钢贝氏体铁素体的精细结构及其尺寸。观测指出，贝氏体铁素体的组织结构可分为三个层次：贝氏体条束或贝氏体片、亚片条和最小基本单元，或者分为四个层次：贝氏体条束或贝氏体片、亚片条、亚单元和最小基本单元。贝氏体铁素体条束由细小亚片条组成，这些亚片条多数是精细孪晶片条，它们宽度 为5．0－40nm。细小亚片条间存在孪晶取向关系。多数细小亚片条由大约5．0－25nm尺寸的基本单元组成。     

贝氏体巨型台阶和界面结构

使用ＴＥＭ和ＨＲＥＭ分别对贝氏体铁素体和Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金贝氏体台阶形貌和界面结构进行了观察。钢中贝氏体铁素体和Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金贝氏体宽面上存在有单台阶、多台阶、系列台阶和三维台阶。贝氏体铁素台阶高度为６－１６０ｎｍ，相当于（１１１）晶面１０００个原子层厚度。Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金台阶高度为几个至几十个纳米     

贝氏体三维形态及组织演化

在扫描电子显微镜（ＳＥＭ）较高分辨率条件下,用双磨面方法研究了贝氏体亚结构的三维（３－Ｄ）形态,发现上贝氏体及其亚片条的三维形态呈板条状。下贝氏体及其亚片条的三维形态呈片状,下贝氏体亚单元为块状。上,下贝氏体之间在三维形态上无明显界限。在存在过渡型的中间态贝氏体,其形态介于上、下贝氏体之间,这说明上、下贝氏体在本质上是统一的。用激发形核－台阶长大理论分析了上、下贝氏体组织形态演化机理,并提出演化过     

贝氏体和马氏体浮突的扫描隧道显微镜研究

本文首次用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）研究了Ｆｅ－Ｃ－Ｃｒ钢中贝氏体和马氏体浮突的形态，利用ＳＴＭ所独具的优异的纵向分辨率，发现贝氏体浮突实际上是贝氏体的亚片条，亚单元及超亚单元造成的表面浮突所组成的浮突群，完全不符合马氏体浮突的不变平面应变特征，说明了贝氏体相变不可能按切变机制进行。     

贝氏体铁素体取向关系及残留奥氏体膜

使用高分辨电子显微镜(TRTEM)观察分析了中碳和中高碳贝氏体钢贝氏体铁素体-奥氏体取向关系及贝氏体铁素体条束内残留奥氏体.贝氏体钢中上贝氏体-奥氏体界面同时存在K-S关系和N-W关系或单独存在K-S关系.标定结果证明,[100]α1∥[110]γ∥[111]α2,(011)α1//(111)γ∥(110)α2,以及[111]α∥[110]γ,(110)α//(111)γ.透射电镜观察发现,贝氏体铁素体内有形貌及尺度不同的残留奥氏体膜存在,它们把贝氏体铁素体分割或包围成不同层次的结构单元,以残留奥氏体膜为分界面确定了贝氏体铁素体不同层次的精细结构单元及其尺度.贝氏体铁素体条束由亚片条、亚单元和基本单元(或称为超亚单元)组成.多数亚片条,亚单元和基本单元尺度分别在25～80nm、25～80nm和50～30nm不等.     

扫描隧道显微镜研究Cu—Zn—Al合金中贝氏体及其浮突

用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）在大气中研究了Ｃｕ－２７．２Ｚｎ－４．７Ａｌ合金中贝氏体的精细结构及浮突形态。在浮突和腐蚀后的组织上都发现，Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中的贝氏体确是由亚片条和亚单元所组成。进而为贝氏体相变机制的深入研究提供了重要实验基础，在此基础上给出了Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中贝氏体的结构模型。     

上贝氏体精细结构的研究

用透射电镜研究上贝氏体铁素的形成，观察到贝氏体条由更小的薄片状亚单元组成。沿贝氏体铁素体受纵向靠近平直边的母相中存在间断的应变场，其间隔尺寸与薄片亚单元的厚度对应。由于亚单元的横向尺寸差构成边界轮廓台阶。相变弛豫使亚单元界和应变场逐渐消失。     

贝氏体巨型台阶和界面结构

使用ＴＥＭ和ＨＲＥＭ分别对贝氏体铁素体和Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金贝氏体台阶形貌和界面结构进行了观察。钢中贝氏体铁素体和Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金贝氏体宽面上存有单台阶、多台阶、系列台阶和三维台阶。贝氏体铁素体台阶高度为６～１６０ｎｍ，相当于｛１１１｝晶面１０００个原子层厚度。Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金台阶高度为几个至几十个纳米。贝氏体铁素体有与马氏体不同的丰富的精细结构。贝氏体铁素体和Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中有丰富的台阶和巨型台阶。文中讨论了贝氏体的相变机制。     

团球状共晶体奥氏体-贝氏体钢抗冲击磨料磨损行为

采用ＴＥＭ，ＳＥＭ；电子探针和 ＭＤＬ－１０型动载磨料磨损实验机研究 Ｍｇ－Ｃｅ－ＡＩ复合变质团球状共晶体奥－贝钢（简称ＡＢＮＥ钢）复相组织的形成及抗冲击磨料磨损行为结果表明，钢中贝氏体组织由板条铁素体与残余奥氏体组成，团球状共晶体是（Ｆｅ， Ｍｎ）３Ｃ和奥氏体两相伪共晶组织 ＡＢＮＥ钢在中、低冲击工况下耐磨性优于奥－贝钢、奥－贝球铁、团球状碳化物中锰钢，其原因与国球状共晶体可有效地减轻磨料的侵入深度和阻碍微切削作用，以及磨损表面形成大量纳米晶粒和非晶态组织。在亚表层存在形变马氏体与形变贝氏体组织有关     

扫描隧道显微镜研究Cu－Zn－Al合金中贝氏体及其浮突

用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）在大气中研究了Ｃｕ－２７．２Ｚｎ－４．７Ａｌ合金中贝氏体的精细结构及浮突形态。在浮突和腐蚀后的组织上都发现，Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中的贝氏体确是由亚片条和亚单元所组成，进而为贝氏体相变机制的深入研究提供了重要实验基础。在此基础上给出了Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中贝氏体的结构模型。     

Fe—C—Si—Mn合金中贝氏体表面浮突的精细结构

用扫描隧道显微镜对Ｆｅ－Ｃ－Ｓｉ－Ｍｎ合金中的下贝氏体浮突进行了观察研究。发现用透射显微镜观察到的最小结构单元－－亚单元是由更小的超亚单元组成的。超亚单元的浮突为“帐篷”型,而非不变平观应变型,表明它不是切变形成;超亚单元的浮突高度为６０－１４０ｎｍ,最大形状变型量约为０．２３,贝氏体的多层次结构以及合金元素Ｃ和Ｓｉ对它的影响可用激发形核－台阶生长机制来解释。     

钢中贝氏体组织形态和亚结构(一)

研究贝氏体组织形貌和亚结构具有理论意义和工程应用价值。近年来应用TEM、SEM、STM、LSCM等设备观察研究了贝氏体的组织形貌和亚结构。研究表明贝氏体组织形貌和亚结构较为复杂,并随着转变温度的降低和碳含量的增加而演化。贝氏体组织中存在复杂的亚结构,存在亚片条、亚单元、较高密度的位错、精细孪晶等。贝氏体的组成相较多,除贝氏体铁素体基体外,还存在θ渗碳体、ε-Fe2.4C、残留奥氏体、马氏体等相。贝氏体组织中的碳化物只有θ渗碳体,ε-Fe2.4C,没有特殊碳化物。碳化物形状、大小、分布状态不同导致组织形貌多样。阐述了贝氏体组织形貌和亚结构的影响因素和形成机理。     

贝氏体铁素体精细结构孪晶及纳米结构

用高分辨电子显微镜观察分析贝氏体钢贝氏体铁素体精细结构及其尺寸的结果表明 ,上贝氏体铁素体亚片条间存在孪晶取向关系 ;下贝氏体铁素体内有孪晶 ;贝氏体铁素体条束由细小的亚片条组成 ,这些亚片条多数是精细孪晶细小片条。高分辨电镜 (HREM)准确地确定细小孪晶片条宽度在 2～ 30nm范围内。文中讨论了贝氏体铁素体精细孪晶形成机制     

钢中贝氏体组织形态和亚结构(二)

正3贝氏体组织中的亚结构由于贝氏体相变的过渡性特征,使得贝氏体的亚结构非常复杂。精细亚结构是指在电镜下所能分辨的贝氏体铁素体条片内部的细节,如亚片条、亚单元的形态、尺寸、界面结构以及贝氏体铁素体片条内部的位错、精细孪晶等。     

锰硅系贝氏体／马氏体复相钢中贝氏体精细结构的研究

利用原子力显微镜（AFM）、扫描隧道显微镜（STM）、透射电子显微镜（TEM）、光学显微镜（OM）等分析手段对锰硅系贝氏体／马氏体复相钢中贝氏体的结构进行了研究。观察到氏碳锰硅钢中的贝氏体组织由亚片条、亚单元组成,利用原子力显微镜（AFM）及透射电子显微镜（TEM）在贝氏体单元中发现有以残余奥氏体膜为分界面的精细结构的存在。观测结果可用贝氏体相变的激发形核－台阶长大机制做合理解释,为锰硅系贝氏体／马氏体复相钢的合金组织设计、组织结构和性能关系的研究提提供了实验依据。     

Cu—Zn—Al合金贝氏体及马氏体表面浮突的扫描隧道显微镜研究

首次用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）观察了ＣｕＺｎＡｌ合金的贝氏体和马氏体表面浮突，发现贝氏体浮突是由许多亚单元组成的浮突群，单个亚单元浮突呈“Ｖ”型，不同于马氏体相变不变平面应变的“Ｎ”型浮突，从而说明贝氏体不可能切变形成。同时在实验结果的基础上，提出了贝氏体激发形核－台阶生长的形成机制     

钢中贝氏体形核初期微观形貌及精细结构的TEM观察

利用ＴＥＭ研究了８Ｍｎ８ＳｉＭｏ钢贝氏体晶核初期篚过程中的微观组织及精细结构。实验观察到初期贝氏体具有应力变促发亚单元形核特征，相变单元的三维形貌呈薄片状；贝氏体／奥氏体相界面可形成缺陷面，为母相奥氏体塑性协调变形亚结构。实验结果表明贝氏体的初期形成具有切变特征。     

上贝氏体精细结构的研究

用透射电镜研究上贝氏体铁素体的形成。观察到贝氏体条由更小的薄片状亚单元组成。沿贝氏体铁素体条纵向靠近平直边的母相中存在间断的应变场，其间隔尺寸与薄片亚单元的厚度对应。由于亚单元的横向尺寸差构成边界轮廓台阶。相变弛豫使亚单元间界和应变场逐渐消失。