金属固态相变02-钢中奥氏体的形成
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固态相变:金属和陶瓷等固态材料在温度和压力改变时,其内部组织或结构会发生变化,即发生从一种状态到另一种相态的转变,这种转变称之为固态相变。
奥氏体;钢中的奥氏体是碳或各种化学元素溶入γ-Fe中所形成的固溶体。
混晶;将这种粗大有续奥氏体组织继续加热,延长保温时间,会使晶粒异常长大,造成混晶现象。
异常长大;又叫二次再结晶,是原始粗大的奥氏体晶粒在继续加热,延长保温时间时晶粒突然长大的现象。
组织遗传;将粗晶有序组织加热到高于Ac3,可能导致形成的奥氏体晶粒与原始晶粒具有相同的形状、大小和取向。
这种现象称为钢的组织遗传。
相变孪晶:在相变过程中形成的孪晶。
马氏体;马氏体是原子经无需扩散切变位移的不变平面应变的晶格改组过程得到的具有严格晶体学关系和惯习面的,形成相中伴生极高密度位错、或层错或精细孪晶等晶体缺陷的整合组织。
马氏体相变;原子通过无扩散的切变位移,发生的不变平面应变的晶格改组的一级相变。
惯习面;马氏体转变时,新相和母相保持一定位向关系,马氏体在母相的一定晶面上开始形成,此晶面称为惯习面,以母相的晶面指数表示,是无畸变的不转动平面。
热弹性马氏体;马氏体和母相的界面在温度降低和升高时,做正向和反向的移动,并可以多次反复,这样的马氏体叫热弹性马氏体。
正方度;用c/a表示,表示晶格的畸变程度贝氏体;钢中的贝氏体是过冷奥氏体的中温过渡性转变产物,它以贝氏体铁素体为基体、同时可能存在渗碳体或ε-碳化物、残留奥氏体、马氏体等相,贝氏体铁素体由亚片条、亚单元、较高密度位错等亚结构组成,这种整合组织称为贝氏体贝氏体相变;奥氏体过冷到中温区,在珠光体与马氏体转变温度区间转变,形成以贝氏体铁素体为基体,其上分布着渗碳体或ε-碳化物、残留奥氏体等组织形貌的转变。
无碳贝氏体;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,或称无碳贝氏体。
魏氏组织:实际上是一种先共析转变的组织。
亚共析钢的魏氏组织是先共析铁素体在奥氏体晶界形核呈方向性片状长大,即沿着母相奥氏体的晶面(惯习面)析出。
奥氏体形成的四个步骤_奥氏体形成的影响因素对于奥氏体,可能很多人都不太了解,尤其是奥氏体的形成原因及影响因素,是人们不太清楚的。
下面由店铺为你详细介绍奥氏体形成的步骤及影响因素。
奥氏体形成的四个步骤共析钢奥氏体冷却到临界点A1以下温度时,存在共析反应:A---F+Fe3C。
加热时发生逆共析反应:F+Fe3C----A。
逆共析转变是高温下进行的扩散性相变,转变的全过程可以分为四个阶段,即:奥氏体形核,奥氏体晶核长大,剩余渗碳体溶解,奥氏体成分相对均匀化。
各种钢的奥氏体形核形成过程有一些区别,亚共析钢,过共析钢,合金钢的奥氏体化过程中除了奥氏体形成的基本过程外,还有先共析相的溶解,合金碳化物的溶解等过程。
奥氏体形成的热力学条件:必须存在过冷度或过热度∆T。
奥氏体形核奥氏体的形核位置通常在铁素体和渗碳体两相界面上,此外,珠光体领域的边界,铁素体嵌镶块边界都可以成为奥氏体的形核地点。
奥氏体的形成是不均匀形核,复合固态相变的一般规律。
一般认为奥氏体在铁素体和渗碳体交界面上形核。
这是由于铁素体碳含量极低(0.02%以下),而渗碳体的碳含量又很高(6.67%),奥氏体的碳含量介于两者之间。
在相界面上碳原子有吸附,含量较高,界面扩散速度又较快,容易形成较大的浓度涨落,使相界面某一区域达到形成奥氏体晶核所需的碳含量;此外在界面上能量也较高,容易造成能量涨落,以便满足形核功的要求;在两相界面处原子排列不规则,容易满足结构涨落的要求。
所有涨落在相界面处的优势,造成奥氏体晶核最容易在此处形成。
奥氏体的形核是扩散型相变,可在铁素体与渗碳体上形核,也可在珠光体领域的交界面上形核,还可以在原奥氏体晶核上形核。
这些界面易于满足形核的能量,结构和浓度3个涨落条件。
奥氏体晶核的长大加热到奥氏体相区,在高温下,碳原子扩散速度很快,铁原子和替换原子均能够充分扩散,既能够进行界面扩散,也能够进行体扩散,因此奥氏体的形成是扩散型相变。
剩余碳化物溶解铁素体消失后,在t1温度下继续保持或继续加热时,随着碳在奥氏体中继续扩散,剩余渗碳体不断向奥氏体中溶解。