第五章-马氏体转变ppt课件-----精品课件下载.ppt

第五章; 热处理的定义:热处理是将材料通过特定的加热和冷却方法获得所需的组织和性能的工艺过程。;马氏体的定义; 早在战国时代人们已经知道可以用淬火(即将钢加热到高温后淬入水或油中急冷) 的方法可以提高钢的硬度，经过淬火的钢制宝剑可以“削铁如泥”。 十九世纪未期，人们才知道钢在“加热和冷却” 过程中内部相组成发生了变化，从而引起了钢的性能的变化。为了纪念在这一发展过程中做出杰出贡献的德国冶金学家Adolph Martens，法国著名的冶金学家Osmond建议将钢经淬火所得高硬度相称为“马氏体”，并因此将得到马氏体相的转变过程称为马氏体转变。 Martensite M—马氏体;一、马氏体转变的特点;马氏体转变量是在Ms～Mf温度范围内，马氏体的转变量是温度的函数，与等温时间没有关系。 ;爆发式转变时马氏体转变量与温度的关系 过冷奥氏体向马氏体转变是在零下某一温度突然发生并在一次爆发中形成一定数量的马氏体，伴有响声并放出大量潜热。 ;二、马氏体转变的切变共格性和表面浮凸现象 （1）　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 ； （2）　马氏体形成有惯习面，马氏体转变时马氏体与奥氏体之间保持共格关系 ； ;表面浮凸：预先磨光表面的试样，在马氏体相变后表面产生突起，这种现象称之为表面浮凸现象。;高碳轴承钢马氏体的等温形成1.4%C,1.4%Cr,浮凸，直接淬至100℃等温10小时 800×; 下图是三种不变平面应变，图中的C)既有膨胀又有切变，钢中马氏体转变即属于这一种。;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。 马氏体相变就像形变中的切变一样。切变使得发生上述宏观形变。而且，在上述相变时，相界面宏观上不转动，也不变形，所以相界面称为不变平面。 当相界面为不变平面时，界面上原子既属于新相，又属于母相，这种界面称为共格界面。由于是切变共格，也称为第二类共格。 不变平面也可以不是相界面，不变平面就为中脊面。 ? ;三、马氏体转变的无扩散性 实验测定出母相与新相成分一致 ； 马氏体形成速度极快，一片马氏体在5×10-5?5×10-7秒内生成； 碳原子在马氏体和奥氏体中的相对于铁原子保持不变的间隙位置 。 四、马氏体转变具有一定的位向关系和惯习面 马氏体转变时马氏体与奥氏体存在着严格的晶体学关系： １、位向关系 相变时，整体相互移动一段距离，相邻原子的相对位置无变化。作小于一个原子间距位置的位移，因此奥氏体与马氏体保持一定的严格的晶体学位向关系。主要有：K-S关系、西山（N）关系、G-T关系、K-V-N关系等。 2、惯习面 惯习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。马氏体即在此平面上形成中脊面。;五、马氏体转变的可逆性： 在某些合金中A冷却时A→M，而重新加热时马氏体又能M→A，这种特点称为马氏体转变的可逆性。 逆转变开始的温度称为As，结束的温度称为Af 。 M→A的逆转变也是在一定的温度范围内（As-Af）进行。 形状记忆合金的热弹性马氏体就是利用了这个特点。;二、　马氏体转变的晶体学 ;（2）、马氏体的晶体结构类型 马氏体的晶体结构类型有两种： 体心立方结构（WC<0.2%） 体心正方结构（WC>0.2%）;马氏体点阵参数与C含量的关系 ;2、惯习面与位向关系 （1）惯习面 马氏体转变具有一定的惯习面，即马氏体总是在母相的某一晶面上首先形成，以平行于惯习面的母相晶面指数表示，此面即马氏体转变中的不变平面（不畸变，不转动）。 钢中常见的惯习面有三种，即 C%<0.6%为 (111)γ 0.6-1.4%为(225)γ C%>1.4%为(259)γ 随马氏体的形成温度降低惯习面指数增大。;;(2)位向关系 马氏体转变的晶体学特征是马氏体与母相之间存在着一定的位向关系。在钢中已观察到到的有K—S关系、西山关系和G—T关系。 （1）K—S关系 {110} αˊ∥{111}γ； <111> αˊ∥<110>γ; 按K-S关系，马氏体在奥氏体中共有24种不同的空间取向。;（2）西山关系 {110} αˊ∥{111}γ ； <110> αˊ∥<112>γ;K—S关系与西山关系的关系;西山关系与K-S关系相比，晶面关系相同，晶向关系相差5°16’ ;（3）G—T关系 1994年，Grenigen与Troiano 在Fe-Ni-C合金中发现，马氏体与奥氏体的位向接近K-S关系，但略有偏差，其中晶面差