关于贝氏体的常识

关于贝氏体：（1）上贝氏体为过冷奥氏体在550~400℃温区等温形成的一种组织，由铁素体和渗碳体组成，在光学显微镜下观察，呈羽毛状。

上贝氏体常沿奥氏体晶界形核，向晶内发展。

从电子显微照片上可以看到：在平行的铁素体条间有短棒状或串珠状渗碳体断续分布，其硬度为35~45HRC。

上贝氏体的铁素体内含有一定程度的过饱和碳量，具有体心立方点阵，与奥氏体保持严格的晶格学位向关系，过去认为是西山关系，进一步研究证明为K-S关系，其惯习面为（111）A。

在磨光的试样表面呈现浮凸。

上贝氏体机械性能低劣，使用价值不大。

（2）下贝氏体下贝氏体为过冷奥氏体于400~200℃温区形成的一种组织。

其组织形态与上贝氏体明显不同，类似于片状马氏体的回火组织。

在光学显微镜下呈黑色片状（针状或竹叶状），互成一定角度。

在电子显微镜下观察或X 射线结构分析：这种组织乃是由过饱和α固溶体与其长轴成50~60o角度分布的碳化物质点形成。

其硬度为45~50HRC。

双面金相分析表明：下贝氏体铁素体的立体形态为双凸镜状。

下贝氏体铁素体具有较高的碳过饱和度，有的含碳量高达0.2％，晶体结构为体心立方点阵。

其内部析出的碳化物不是渗碳体，而是ε相（Fe2.4C），属六方晶系。

下贝氏体中铁素体与母相奥氏体保持严格的晶体学位向关系（K-S关系），惯习面为（225）A。

其亚结构为高密度位错，在磨光的试样表面亦呈现浮凸。

可见，下贝氏体形成亦具有切变特征。

下贝氏体具有优良的强韧性，硬度和耐磨性也很高，缺口敏感性和脆性转变温度较低，是一种理想的淬火组织，具有很高的实用价值。

因此，以获得这种组织为目的的等温淬火工艺，在生产中得到了广泛的应用。

上贝氏体的渗碳体是以片状分布在界面，很大程度上降低了材料的塑性和韧性，而下贝氏体中的渗碳体则是以弥散的质点相分布在基体中，有很到的强韧性，所以通常为得到下贝氏体组织。

等温淬火法将加热的工件放入温度稍高于Ms点的硝盐浴或碱浴中，保温足够长的时间使其完成贝氏体转变，获得下贝氏体组织。

一.贝氏体定义钢中的贝氏体是过冷奥氏体的中文转变产物，它以贝氏体铁素体为基体，同时可能存在θ-渗碳体或ε-碳化物、残留奥氏体等相构成的整合组织。

贝氏体铁素体的形貌多呈条片状，内部有规则排列的亚单元及较高密度的位错等亚结构。

二．贝氏体组织形貌及亚结构钢、铸铁的贝氏体组织相态极为复杂，这与贝氏体相变的中间过渡性有直接的关系。

钢中的贝氏体本质上是以贝氏体铁素体为基体，其上分布着θ-渗碳体（或ε-碳化物）或残留奥氏体等相构成的有机结合体。

是贝氏体铁素体(BF)、碳化物、残余奥氏体、马氏体等相构成的一个复杂的整合组织。

1.超低碳贝氏体的组织形貌碳含量小于0.08%的超低碳合金钢可获得超低碳贝氏体组织。

如果加大冷却速度能够获得完全条片状的组织，称其为超低碳贝氏体组织。

冷却速度越大，转变温度越低，条片状贝氏体越细小。

在控轧控冷条件下，超低碳贝氏体具有极为细小的片状组织形貌。

超低碳贝氏体实际上是无碳贝氏体，钢中所含的微量碳形成了特殊碳化物被禁锢下来，或者碳原子只分布在位错处，被大量位错禁锢。

2.上贝氏体组织形貌上贝氏体是在贝氏体转变温度区上部（Bs—鼻温）形成的，形貌各异。

2.1无碳（化物）贝氏体当上贝氏体组织中只有贝氏体铁素体和残留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，又称无碳贝氏体。

这种贝氏体在低碳低合金钢中出现的几率较多。

无碳贝氏体中的铁素体片条大体上平行排列，其尺寸间距较宽，片条间是富碳奥氏体，或其冷却过程的产物。

2.2粒状贝氏体粒状贝氏体属于无碳化物贝氏体。

当过冷奥氏体在上贝氏体温度区等温时，析出贝氏体铁素体（BF）后，由于碳原子离开铁素体扩散到奥氏体中，使奥氏体中不均匀的富碳，且稳定性增加，难以继续转变为贝氏体铁素体。

这些奥氏体区域一般呈粒状或长条状，即所谓的岛状，分布在贝氏体铁素体基体上。

这些富碳的奥氏体在冷却过程中，可以部分的转变为马氏体，形成所谓的M/A岛。

这种由BF+M/A岛构成的整合组织即为粒状贝氏体。

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。

贝氏体贝氏体：bainite又称贝茵体。

钢中相形态之一。

钢过冷奥氏体的中温转变产物，α-Fe和Fe3C 的复相组织。

贝氏体转变温度介于珠光体转变与马氏体转变之间。

贝氏体转变的基本特征：贝氏体转变兼有珠光体转变与马氏体转变的某些特征。

归纳起来，主要有以下几点：1，贝氏体转变温度范围对应于珠光体转变的A1点及马氏体转变的MS点，贝氏体转变也有一个上限温度BS点。

奥氏体必须过冷到BS以下才能发生贝氏体转变。

合金钢的BS点比较容易测定，碳钢的BS点由于有珠光体转变的干扰，很难测定。

贝氏体转变也有一个下限温度Bf点，但Bf与Mf无关，即：Bf可以高于MS，也可以低于MS。

2，贝氏体转变产物与珠光体转变一样，贝氏体转变产物也由α相与碳化物组成的两相机械混合物，但与珠光体不同，贝氏体不是层片状组织，且组织形态与转变温度密切相关，其中包括α相的形态、大小以及碳化物的类型及分布等均随转变温度而异，就α相形态而言，更多地类似于马氏体而不同于珠光体。

因此，Hehemann称贝氏体为铁素体与碳化物的非层状混合组织。

Aaronson则称之为非层状共析反应产物或非层状珠光体变态。

可以看出，Aaronson强调的是贝氏体转变与珠光体转变一样，都是共析转变，只是因为转变温度不同而导致转变产物的形态不同。

需要特别指出，在较高温度范围内转变时所得的产物中虽然无碳化物而只有α相，但从转变机制考虑，仍被称为贝氏体。

3，贝氏体转变动力学贝氏体转变也是一个形核及长大的过程，可以等温形成，也可以连续冷却形成。

贝氏体等温需要孕育期，等温转变动力学曲线也呈S形，等温形成图也具有“C”字形。

应当指出，精确测得的贝氏体转变的C曲线，明显地是由两条C曲线合并而成的，这表明，中温转变很可能包含着两种不同的转变机制。

4，贝氏体转变的不完全性贝氏体等温转变一般不能进行到底，在贝氏体转变开始后，经过一定时间，形成一定数量的贝氏体后，转变会停下来。

换言之，奥氏体不能百分之百地转变为贝氏体。

贝氏体贝氏体，即Beesley体，是一种高熵合金体系，以其异常的力学性能和独特的微观结构而闻名。

它由细小的晶粒组成，这些晶粒之间存在特殊的界面结构，使其具有出色的塑性和强度。

本文将介绍贝氏体的形成机制、微观结构以及其在工程领域中的应用。

一、贝氏体的形成机制贝氏体的形成机制涉及到相变和相变动力学过程。

在合金材料中，当温度和化学成分发生改变时，固态相之间的相变就会发生。

贝氏体相的形成通常涉及到两种化学元素的相互作用。

合金的元素之间发生偏析，使得其中一种元素在晶界附近的区域过饱和。

这种过饱和引起了一个固态相变过程，即贝氏体相的形成。

二、贝氏体的微观结构贝氏体的微观结构由细小的晶粒和固相隔板组成。

晶粒的尺寸一般在纳米至微米的范围内，使得贝氏体具有优异的塑性。

而固相隔板是由夹杂在贝氏体晶粒之间的两相界面组成，这些界面的缺陷和错位可以吸收和抵消外界应变，从而提高材料的韧性和断裂韧度。

三、贝氏体的力学性能贝氏体具有出色的力学性能，主要体现在以下几个方面：1. 强度：贝氏体的晶界和界面结构能够提高材料的应变硬化能力，使其具有优异的强度。

2. 塑性：贝氏体的细小晶粒具有良好的变形能力，使其在受力时能够发生塑性变形而不易断裂。

3. 韧性：贝氏体的固相隔板结构能够吸收和抵消外界应变，提高材料的韧性和断裂韧度。

4. 耐磨性：由于贝氏体具有高硬度和较低的易变形性，因此在一些耐磨应用中具有显著的优势。

四、贝氏体的应用领域由于贝氏体具有独特的力学性能，它在众多工程领域中得到了广泛的应用。

以下是贝氏体在几个常见领域的应用实例：1. 汽车制造：贝氏体合金用于汽车零部件的制造，如发动机缸体、曲轴和齿轮等，以提高汽车的强度和耐磨性。

2. 航空航天：贝氏体合金用于航空发动机的制造，以提高发动机的工作温度和耐腐蚀性。

3. 电子设备：贝氏体合金用于制造电子设备的外壳和散热器，以提高设备的耐久性和散热性能。

4. 建筑工程：贝氏体合金用于制造建筑物的结构件，如桥梁和塔杆，以提高其抗风性能和使用寿命。