马氏体相变..ppt

第五章相变热力学
之
马氏体相变
马氏体相变
一、马氏体相变的主要特征
二、马氏体的晶体结构
三、马氏体的组织形态和亚结构
四、马氏体相变热力学
五、马氏体相变动力学
一、马氏体相变的主要特征
何为马氏体?
马氏体最初是在钢中发现的:将钢加热到一定温度后经迅速冷却,得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织。1895年法国人奥斯蒙为纪念德国冶金学家马滕斯,把这种组织命名为马氏体。人们最早只把钢中由奥氏体转变为马氏体的相变称为马氏体相变。最早认为马氏体是碳溶于-Fe中的过饱和间隙式固溶体。
后来相继发现在某些纯金属和合金中也具有马氏体相变,如:Ce、Co、Hf、Hg、La、Li、Ti、Tl、Pu、V、Zr、和Ag-Cd、Ag-Zn、Au-Cd、Au-Mn、Cu-Al、Cu-Sn、Cu-Zn、In-Tl、Ti-Ni等。目前广泛地把基本特征属马氏体相变型的相变产物统称为马氏体。
马氏体相变:
相变过程是形成核心和长大的过程。马氏体相变是无扩散相变之一,相变时没有穿越界面的原子无规行走或顺序跳跃,因而新相(马氏体)承袭了母相的化学成分、原子序态和晶体缺陷。马氏体相变时原子有规则地保持其相邻原子间的相对关系进行位移,这种位移是切变式的。原子位移的结果产生点阵应变(或形变) 。马氏体:马氏体相变的产物
无扩散
点阵畸变
切变为主
形状变化
位移型
马氏体相变的主要特征:
表面浮凸现象和切变共格性
马氏体转变的无扩散性
惯****面和一定的位向关系
亚结构
转变的非恒温性和不完全性
马氏体转变的可逆性
特征1:马氏体转变的无扩散性
马氏体转变时,晶体点阵的改组只依赖原子微量的协作迁移,而不依赖于原子的扩散。这一特征称为马氏体转变的无扩散性。
1)只有晶体结构的变化,没有成分的变化。
2)无扩散并不是说转变时原子不发生移动。
注意间隙原子碳的扩散,区别于置换原子的扩散。
特征2:表面浮凸现象和切变共格性
马氏体转变时在预先磨光的表面上产生有规则的表面浮凸。
预先在磨光表面上划一直线划痕,相变后直线变为折线,直线在新相、母相的界面不折断,在新相晶内不弯曲。
特征3:惯****面和一定的位向关系
马氏体相变时在一定的母相面上形成新相马氏体,这个面称为惯****析)面
惯****面即马氏体转变的不变平面,总是平行或接近奥氏体的某一晶面,并随奥氏体中含碳量及马氏体形成温度而变化。
1)%时,惯****面为{557},近{111};
2)%%时,惯****面为{225};
3)%时,惯****面为{259}。
4)随马氏体形成温度的下降,惯****面向高指数方向变化。
马氏体−奥氏体界面并不都是平面,有时呈弯曲状,存在界面台阶。右图为马氏体-奥氏体的界面台阶模型和惯****面
马氏体转变时新相和母相始终保持切变共格性,因此二者存在确定的位向关系。
特征4:亚结构
马氏体转变会在马氏体中形成大量的晶体缺陷:位错、孪晶、层错等。如中低碳马氏体亚结构为位错;高碳马氏体亚结构为孪晶;马氏体的亚结构为层错。