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第1篇一、贝氏体转变的概述贝氏体转变是指金属在一定的温度范围内，从奥氏体向贝氏体转变的过程。
在这个过程中，金属的组织结构发生了显著的变化，从而导致金属的性能发生改变。
贝氏体转变主要发生在低碳钢、低合金钢和某些高合金钢中。
二、贝氏体转变的主要特征1. 温度范围贝氏体转变的温度范围较窄，大约在280℃至550℃之间。
在这个温度范围内，奥氏体晶粒开始发生转变，形成贝氏体。
当温度低于280℃时，贝氏体转变速率会显著降低，甚至停止；当温度高于550℃时，贝氏体转变会逐渐向马氏体转变过渡。
2. 组织结构贝氏体转变后，金属的组织结构发生了显著的变化。
具体表现为：（1）奥氏体晶粒细化：在贝氏体转变过程中，奥氏体晶粒逐渐细化，晶粒尺寸减小，有利于提高金属的强度和硬度。
（2）贝氏体形态：贝氏体由贝氏体铁素体和渗碳体（或碳化物）组成。
贝氏体铁素体以片状、针状或羽毛状形态出现，渗碳体以细小的片状或针状形态存在。
（3）贝氏体晶粒尺寸：贝氏体晶粒尺寸与奥氏体晶粒尺寸密切相关。
一般来说，奥氏体晶粒越细，贝氏体晶粒也越细。
3. 性能变化贝氏体转变后，金属的性能发生了显著的变化，具体表现在以下方面：（1）强度和硬度：贝氏体转变后，金属的强度和硬度显著提高。
这是由于贝氏体组织中的贝氏体铁素体和渗碳体相互作用，使得金属的晶粒尺寸减小，晶界增多，从而提高了金属的强度和硬度。
（2）韧性：贝氏体转变后，金属的韧性也得到一定程度的提高。
这是因为贝氏体转变过程中，部分奥氏体晶粒转变为贝氏体铁素体，使金属的组织结构更加均匀，有利于提高金属的韧性。
（3）疲劳性能：贝氏体转变后，金属的疲劳性能得到显著提高。
这是因为贝氏体组织中的贝氏体铁素体和渗碳体相互作用，使得金属的晶粒尺寸减小，晶界增多，从而提高了金属的疲劳性能。
4. 热处理工艺贝氏体转变的热处理工艺主要包括以下两个方面：（1）贝氏体转变温度：贝氏体转变温度对金属的组织结构和性能具有重要影响。
一般来说，贝氏体转变温度越高，贝氏体晶粒越细，金属的强度和硬度越高。
第八章贝氏体转变钢中的贝氏体转变是发生在珠光体转变和马氏体转变温度范围之间的中温转变。
它既不是珠光体那样的扩散型相变，也不是马氏体那样的无扩散型相变，而是“半扩散型相变”，即只有碳原子能够扩散，而铁原子及其他替换合金元素的原子难以扩散。
由于贝氏体相变具有过渡性，它既有珠光体分解的某些待征，又有马氏体相变的一些特点，因此是一个相当复杂的相变。
至今研究不够充分，且有激烈争论。
虽然我们对贝氏体相变了解得还很不够，但贝氏体相变在实际生产上得到了重要的应用。
因为在低温范围内，通过贝氏体相变所得的下贝氏体具有良好的综合力学性能，而且为获得下贝氏体组织所采取的等温淬火工艺或连续冷却工艺均可减少工件的变形和开裂。
因此，学习和研究贝氏体相变既具有理论意义，又有重要的实际应用价值。
8.1 贝氏体组织和性能贝氏体的组织形态随钢的化学成分及形成温度而异，贝氏体可以按组织形态的不同区分为无碳化物贝氏体、上贝氏体和下贝氏体及粒状贝氏体等。
另外由于目前对贝氏体的组织形态的划分还没有统一的标准，所以还有一些其他贝氏体形态的报道，这里仅就最主要的无碳化物贝氏体、上贝氏体和下贝氏体及粒状贝氏体的组织形态进行讨论。
8.1.1 无碳化物贝氏体无碳化物贝氏体有时也称BI型贝氏体，这种贝氏体在低碳低合金钢中出现几率较大。
当上贝氏体组织中只有贝氏体铁素体和残余奥氏体而不存在碳化物时，这种贝氏体就是无碳化物贝氏体，或称无碳贝氏体。
无碳贝氏体中的铁素体片条平行排列，其尺寸及间距较宽，片条间是富碳奥氏体，或是其冷却过程的产物。
往往在如下情况时出现。
(1)由于Si、Al不溶于渗碳体中，故延迟渗碳体的形成，因此，在硅钢和铝钢的上贝氏体中，常常在室温时还保留残余奥氏体，而不析出渗碳体，形成无碳贝氏体。
(2)在低碳合金钢中，形成贝氏体铁素体后，渗碳体尚未析出，贝氏体铁素体间仍为奥氏体，碳不断向奥氏体中扩散富集，使奥氏体趋于稳定而保留下来，形成无碳化物贝氏体。
贝氏体转变钢中的贝氏体是过冷奥氏体在中温区域分解后所得的产物，它—一般是由铁素体和碳化物所组成的非层片状组织。
钢中的贝氏体转变首先于1930年作了研究和阐述，我国柯俊教授在这方面亦曾作过有益的贡献，这种转变是在钢经奥氏体化以后过冷到中温区域时发生的，故又称为中温转变，以区别过冷到高温区域时所发生的高温转变(主要指珠光体转变)，以及过冷到低温区域时所发生的低温转变(即马氏体转变)。
这种转变的动力学以及所获得的组织兼有扩散型的珠光体转变和无扩散型的马氏体转变中所观察到的某些动力学和组织特征，所以贝氏体转变又称为中间阶段转变，或简称为中间转变。
贝氏体转变，是将钢加热获得奥氏体，再过冷到中温区域时发生的。
冷却可以采用等温保持，也可以采用连续冷却的方式。
贝氏体常常具有优良的综合机械性能，强度和韧性都较高。
为了获得贝氏体，除了采用等温淬火的方法以外，也可在钢中加入合金元素、冶炼成贝氏体钢，如我国的14CrMnMoVB和14MnMoVB等。
这类钢在连续冷却的条件下即可获得贝氏体。
因此，研究贝氏体转变具有很大的实际意义。
同时，由于贝氏体转变兼有珠光体转变和马氏体转变的某些特征，所以，研究贝氏体转变也将有助于珠光体转变和马氏体转变理论研究的发展。
贝氏体按其组织形态(或转变机理)来分，大致可以分为以下六种：(1) 上贝氏体；(2) 下贝氏体；(3) 无碳化物贝氏体(4) 粒状贝氏体(5) 柱状贝氏体(6)反常贝氏体在这六种贝氏体中，以上贝氏体和下贝氏体为最常见，也研究得最早，最细致。
上贝氏体上贝氏体的形成温度比下贝氏体的高，所以上贝氏体又称为高温贝氏体。
上贝氏体是一种两相组织，由铁素体和渗碳体所组成。
上贝氏体的典型组织形态如图。
成束的、大致平行的铁素体板条自奥氏体晶界的一侧或两侧向奥氏体晶粒内部长大，渗碳体(有时还有残留奥氏体)分布于铁素体板条之间。
从整体来看呈现为羽毛状，所以上贝氏体又称为聚毛状贝氏体。
图中的其余部分为马氏体。
