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高碳钢马氏体组织结构及形成机制.pdf

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第十届全国固态相变凝固及应用学术会议
错条纹中尚存在高密度位错。

图2 马氏体形核的观察
(a)60Si2CrV钢晶界形核长大(SEM);(b)GCr15钢晶界形核长大(OM);
(c)Mn13钢孪晶界面上形核长大;(d)GCr15钢隐晶马氏体在相界面形核
图2是马氏体形核观察的照片。观察表明,高碳钢中马氏体可在奥氏体晶粒内部形核,
也可在奥氏体晶界、孪晶界面及相界面上等处形核。

马氏体形核是非均匀形核,符合固态相变形核的一般规律。过冷奥氏体从高温区到低温
区的转变是一个复杂的整合系统,是一个逐级演化的过程,过冷奥氏体转变产物的形核机制
也应当是逐渐演化的。马氏体形核是无扩散型的原子集体协同位移的过程。
马氏体相变时的应变能是造成马氏体组织呈现不同形貌的根本原因。就过冷奥氏体转变
为马氏体而言,为了减少应变能阻力,马氏体晶核以一定的位向关系,沿着母相的某一晶面、
晶向长大。在马氏体晶格扩展过程中,系统自组织的结果形成位错、层错、孪晶等亚结构,
系统会依据转变的自身条件、环境因素选择形成亚结构的类型,与应变能的变化密切相关。
3 结论
(1)试验观察发现,高碳钢马氏体为片状马氏体,隐晶马氏体实际上也是片状马氏体;
高碳钢马氏体的亚结构是孪晶+高密度的位错,也有层错。
(2)试验观察表明,高碳钢中马氏体可在奥氏体晶粒内部形核,也可在奥氏体晶界、
孪晶界面及相界面上等处形核,符合固态相变形核的一般规律。
(3)马氏体相变时的体积应变能是影响马氏体组织形貌的主要原因。奥氏体晶粒细小,
成分

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