马氏体转变点Ms的确定优点
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中内部相组成发生了变化,从而引起了钢的性能的变测得钢中马氏体是碳溶于α体,此,曾一度认为和固溶体四十年代前后,在亚点阵的概念发现,碳原子处于三种分布位置时,都能形成由碳原子构成的八面体,这种可能出现的原子阵列,称为点阵。
点阵,结果使的α度,称为新形成马氏体的正方度远高于公式给出的正方度,①切变共格和表面浮突现象变而使点阵发生改组,且一边凹陷,一边凸起,带动界面附近未转变的奥氏体也随之发生弹塑性马氏体转变切变示意图马氏体转变只有点阵改组而无成份变化,转变时原子做有规律的整体迁移,每个原子移动的距离不超过一个原子间距,且原子之间的相对位置不发生变化。
1、(有三种不同的取向,所以四种和{111}M但很快停止,不能进行到终了,需进一步降温。
始点种结构的过程。
①把面心立方点阵看做体心立方点阵,其轴比(为1.41长,使得轴比为①和马氏体板条具有平直界面,界面近似平行于奥氏体的面,所以一个奥氏体晶粒内可能形成四种马氏体板条束。
相同惯习面的马氏体板条平行排列构成马氏体板条群条间残余奥氏体薄膜的碳含量较高,在室温下很稳定,对钢的机械性能会产生显著影响。
亚结构:为与剧烈冷作硬化的光镜下片状马氏体是铁基合金中的另一种典型的马氏体组织,常见于淬火也称于氏体晶粒体的大小受到限制。
因此片状马氏体的大小不一,越是后形成向关系为中脊为高密度的相变孪晶区。
相变孪晶的存在是片状马氏体组织的重要特征。
孪晶间距大约为片的周围部分,存在高密度的位错(非孪晶区)。
1)蝶状马氏体板条状马氏体和片状马氏体的形成温度范围之间的温度区域这种马氏体的立体形态为Fe-18Ni-0.7Cr-0.5C蝶状马氏体的立体形状1)化学成分部亚结构的主要因素,其中尤以碳含量最为重要。
在随马氏体的形成温度降低马氏体;状。
奥氏体不锈钢的形变马氏体(a'时间:2012-4-13 来源:作者:Steel info 点击:82次不锈钢的Ms Md 是什么?常用的奥氏体不锈钢自高温奥氏体状态急冷到室温所获得的奥氏体组织于亚稳定状态,其奥氏体稳定程度受钢的成分所制约。
当继续冷至室温以下或经受冷变形时,将可能存在马氏体组织。
这种类型的马氏体包括a '和£两种类型,前者为体心正方结构,呈铁磁性。
后者为密集六方结构,无磁性。
由于£马氏体总是伴随a '马氏体而出现,对其看法尚不统一,一种观点认为它是Y~a '转变过程中的中间过渡相,另一种观点认为它是奥氏体不锈钢中一种独立相。
马氏体转变是一种无扩散相变,通过剪切机构由大规模有规则的原子排列的变化,在很短时间内完成这种转变,快冷和形变是马氏体转变的外部条件,奥氏体稳定程度是其马氏体转变的内在条件。
对于每种成分的奥氏体不锈钢均存在Ms和Md两个相变点,Ms是在冷却过程开始产生马氏体相变的最高温度。
Md 是形变诱发马氏体转变的最高温度,通常足以其应变量30%冷变形后产生50%的温度作为标识,即Md(30)。
两者均受钢中的合金元素含量的影响。
除钴外,所有合金元素均降低!Ms和Md !" 和Md( 30)的经验计算公式如下:Mq a ' )=1305-61.1(%Ni)-41.7(%Cr)-33.3(%Mn)-27.8(%Si)-1667(%C+ %N)M d a ' )(30/50)=413-9.5(%Ni)-3.7(%Cr)-8.1(%Mn)-9.2(%Si)-18.5(%Mo)-462(%C+ %N)Ms和Md点越低,发生马氏体相变越难。
奥氏体中的马氏体相既存在有利影响,也存在不利影响,钢中适量的诱变马氏体可以提高胀形成型和胀形与深拉成型混合冷成型性能,亦可以利用它使钢得以强化。
对于大多数奥氏体不锈钢,由于形变马氏体硬而脆且具有磁性,因此它的存在将使钢的强度提高,尤其是屈服强度提高更加明显,而塑韧性随之降低,此外形变马氏体的存在对钢的耐蚀产生不利影响。
碳含量和ms点
碳含量和Ms点是材料科学中非常重要的两个参数。
碳含量是指材料中碳元素的含量,而Ms点则是指材料的马氏体转变起始温度。
这两个参数对于材料的性能和应用具有重要的影响。
首先,碳含量对材料的性能有很大的影响。
在钢铁材料中,碳含量越高,材料的硬度和强度就越高,但韧性和塑性就会降低。
因此,在不同的应用场合中,需要根据要求选择不同碳含量的钢材。
例如,在制造汽车零部件时,需要使用高强度的钢材,因此选择碳含量较高的钢材。
其次,Ms点也对材料的性能和应用有很大的影响。
Ms点是指材料从奥氏体转变为马氏体的起始温度。
马氏体是一种具有高硬度和脆性的组织结构,因此在一些应用场合中需要使用具有马氏体组织的材料。
例如,在制造刀具和弹簧等需要高硬度的零部件时,需要使用具有马氏体组织的钢材。
此外,碳含量和Ms点还对材料的加工和热处理有很大的影响。
在热处理过程中,需要根据材料的碳含量和Ms点来选择合适的加热和冷却方式,以获得所需的组织结构和性能。
例如,在制造高强度的钢材时,需要采用淬火工艺,使材料快速冷却,从而形成马氏体组织,提
高材料的硬度和强度。
总之,碳含量和Ms点是材料科学中非常重要的两个参数,对材料的性能和应用具有重要的影响。
在材料的选择、加工和热处理过程中,需要充分考虑这两个参数,以获得所需的性能和组织结构。
For personal use only in study and research; not for commercial use比较马氏体贝氏体珠光体转变的异同一.组织形态:1.珠光体:珠光体的组织形态特征:珠光体的典型组织特征是由一层铁素体和一层渗碳体交替平行堆叠而形成的双相组织。
根据片层间距的不同,可将珠光体分为三种:珠光体:S0=450-150nm,形成温度为A1-650℃,普通光学显微镜可以分辨。
索氏体:S0=150-80nm,形成温度为650-600℃,高倍光学显微镜可以分辨。
屈氏体:S0=80-30nm,形成温度为600-550℃,电子显微镜可以分辨。
铁素体基体上分布着粒状渗碳体的组织为粒状珠光体。
这种组织一般是通过球化退火或淬火后高温回火得到的。
在珠光体转变过程中,所形成的珠光体中的铁素体与母相奥氏体具有一定的晶体学位向关系。
珠光体中,铁素体与渗碳体之间存在一定的晶体学位向关系。
2.马氏体:马氏体的组织形态:○1.板条马氏体是低、中碳钢中形成的一种典型马氏体组织,其形貌特征可描述如下:在一个原奥氏体晶粒内部有几个(3-5个)马氏体板条束,板条束间取向随意;在一个板条束内有若干个相互平行的板条块,块间是大角晶界;在一个板条块内是若干个相互平行的马氏体板条,板条间是小角晶界。
马氏体板条内存在大量的位错,所以板条马氏体的亚结构是高密度的位错和位错缠结。
板条状马氏体也称为位错型马氏体。
○2.片状马氏体是中、高碳钢中形成的一种典型马氏体组织,其形貌特征可描述如下:在一个原奥氏体晶粒内部有许多相互有一定角度的马氏体片。
马氏体片的空间形态为双凸透镜状,横截面为针状或竹叶状。
在原奥氏体晶粒中首先形成的马氏体片贯穿整个晶粒,将奥氏体晶粒分割,以后陆续形成的马氏体片越来越小,所以马氏体片的尺寸取决于原始奥氏体晶粒的尺寸。
片状马氏体的形成温度较低,在马氏体片的周围往往存在着残余奥氏体。
片状马氏体的内部亚结构主要是孪晶。
马氏体转变及其应用钢经奥氏体化后快速冷却,抑制其扩散性分解,在较低的温度下发生的无扩散型相变为马氏体转变。
马氏体转变是钢件热处理强化的主要手段。
因此,马氏体转变的理论研究与热处理生产实践有着十分密切的关系。
1 马氏体转变的特点1.1 马氏体相变是无扩散型相变因为相变前后化学成分不变,新相(马氏体)和母相(奥氏体)碳的质量分数相同,只是晶格结构由面心立方晶格转变成了体心立方晶格而且马氏体相变可以在-196℃—-296℃低温下进行,这样低的温度原子扩散极困难,所以相变不可能以扩散方式进行,因此马氏体相变过程中,原子有规则移动,原来相邻的原子相变以后仍然相邻,原子不发生扩散就可以发生马氏体相变。
1.2 切变共格和表面浮凸现象人们早就发现,在高碳钢样品中产生马氏体转变之后,在其磨光的表面上出现倾动,形成表面浮凸。
这个现象说明转变和母相的宏观切变有着密切关系。
马氏体形成是以切变的方式实现的,同时马氏体和奥氏体之间界面上的原子是共有的,既属于马氏体,又属于奥氏体,而且整个相界面是互相牵制的,这种界面称为“切变共格”界面。
1.3 马氏体转变是在一个温度范围内形成就马氏体相变而言,不但在快冷的变温过程中有马氏体相变,而且在等温过程中,也有等温马氏体产生,如Fe - Ni26 - Cu3 合金所能发生等温马氏体相变,但钢的马氏体相变是在一个温度范围内形成的。
当奥氏体被冷却到Ms点以下任一温度时,不需经过孕育,转变立即开始,转变速度极快,但转变很快就停止了,不能进行到终了,为了使转变继续进行,必须降低温度,也就是说马氏体是在不断降温条件下才能形成。
这是因为在高温下母相奥氏体中某些与晶体缺陷有关的有利位置,通过能量起伏和结构起伏,预先形成了具有马氏体结构的微区。
这些微区随温度降低而被冻结到低温,在这些微区里存在一些粒子,这些粒子在没有成为可以长大成马氏体的晶核以前我们叫它核胚。
从高温冻结下来的核胚有大有小,从经典的相变理论可知:冷却达到的温度愈低,过冷度愈大,临界晶核尺寸就愈小,当奥氏体被过冷到某一温度时,尺寸大于该温度下的临界晶核尺寸的核胚就成为晶核,就能长成一片或一条马氏体。
马氏体转变的主要特征马氏体转变是在低温下进行的一种转变。
对于钢来说,此时不仅铁原子已不能扩散,就是碳原子也难以扩散。
故马氏体转变具有一系列不同于加热转变以及珠光体转变的特征。
这里只提出几个最重要的转变特征,其它特征将在以后各有关的章节内讨论。
(一)马氏体转变的非恒温性必须将奥氏体以大于临界冷却速度的冷却速度过冷到某一温度才能发生马氏体转变。
也就是说马氏体转变有一上限温度。
这一温度称为马氏体转变的开始温度,也称为马氏体点,用M S 表示。
不同材料的M S 是不同的。
当奥氏体被过冷到M S 点以下任一温度,不需经过孕育,转变立即开始,且以极大的速度进行,但转变很快停止,不能进行到终了如下图1所示。
为了使转变能继续进行,必须降低温度,即马氏体转变是温度的函数,如图2所示,而与等温时间与无关,或者说,马氏体量只取决于冷却所达到的温度。
当温度降到某一温度以下时,虽然马氏体转变未达到100%,但转变已图1 马氏体等温转变曲线图2 马氏体转变与温度的关系不能进行。
该温度称为马氏体转变终了点,用M f 表示(图2)。
如某钢的M S 高于室温而M f 低于室温,则冷却至室温时还将保留一定数量的奥氏体,称为残余奥氏体。
如果继续冷至室温以下,未转变的奥氏体将继续转变为马氏体直到M f 点。
深冷至室温以下在生产上称为冷处理。
马氏体的这一特征称为非恒温性。
对于某些M S 点低于0℃的Fe-Ni-C 等合金来说,当过冷至M S 点以下时,马氏体可能爆发形成,即最初形成的马氏体有可能促发一定数量的奥氏体转变为马氏体,未转变的奥氏体样必须在继续冷却的情况下才能转变,且有可能再次爆发形成。
在此情况下,马氏体转变量与温度的关系如图3所示。
也还有少数M S 点低于0℃的合金,如Fe-Ni-Mn ,Fe-Ni-Cr 以及高碳高锰钢等可以发生马氏体等温度转变。
其动力学特征与珠光体等温转变很相似,也有“C ”型曲线(图4),不同点是等温转变量不多,转变不能进行到底。