贝氏体转变

相变之间的中温区时，将发生贝氏体相变，亦称为典型的上贝氏体组织在光镜下观察时呈羽毛状、条状或针状，少数呈椭圆形或矩形。

光镜下电镜下素体条增多并变薄，条间渗碳体的数量增多，其形态也由粒状变为链珠状、短杆状、直至断续条状。

为间形成。

渗碳体，也可以是ε-碳化物，主要分布在铁素体条内部。

下贝氏体既可以在奥氏体晶界上形核，也可以在奥氏体晶粒内部形核。

光镜下电镜下下贝氏体中铁素体的碳含量远远氏体铁素体相似，也是往高于上贝氏体铁素体，而且未发现有孪晶亚结体相变区无碳化物贝氏体示意图）体相变区状(岛状)富碳奥氏体贝氏体相变是由一个单相（γ）转变为两个相（α相和碳化物）的过程，所以相变过程中子的扩散。

贝氏体相变时产生氏体保持一定的晶体学位向关系。

转变温度范围①转变的两个基本过程贝氏体的转变包含铁素体的成长和碳化物的析出两个过程。

Fe -Fe3C平衡状态图育期内由于碳原子的扩散重新分配，在奥氏体内形成富碳区和贫碳区，其Ms Bs奥氏体和贝氏体自由能与温度的关系素体的碳含量减低，则使其自由能降低，增大了新、母相自由能的差值。

某合金钢等温转变动力学示意图贝氏体和珠光体的转变曲线轮廓合为一条某合金钢等温转变动力学示意图(珠光体转变与贝氏体转变已分离)生的，贝氏体相变主要受碳的扩散所控制。

中的扩散速度所控制。

1）化学成分的影响温转变为碳含量增高，形成贝氏体时需要扩散的碳的数量入多种合金元素，其相互影响比较复杂。

相变速度提高。

当应力超过其屈服强度时，贝氏体相变速度的提高尤为显著。

高，有利于碳的扩散，故使贝氏体相变（（分上贝氏体后再冷却至贝氏体相变的低温区（曲线2）时，将使下贝氏体相变的孕育期延长，速度，减少最终贝氏体转变量。

要低，体时脆性转折温度突然下降，其原因可能是：。

马氏体与贝氏体转变有哪些异同点？（１）二者转变都有一个转变温度区，马氏体转变对应于M s~M f，贝氏体转变与B s~B f点。

（２）贝氏体转变可等温进行，而钢中马氏体转变是非恒温性的，即马氏体转变是在不断降温的条件下才能进行。

由此可见，马氏体转变量是温度的函数，而与等温时间无关。

（３）马氏体转变只有点阵改组而无成分的改变，如钢中的奥氏体转变为马氏体时，只是点阵由面心立方通过共格切变改组成体心立方（或体心正方），因而马氏体的成分与奥氏体的成分完全一样。

这种母相（奥氏体）以均匀切变方式转变为新相（马氏体）的转变称为无扩散型相变—现在各种合金中广泛地叫做马氏体转变。

此时钢中的铁、碳原子均无扩散，而贝氏体转变只有碳原子的扩散，而无铁原子和合金元素的扩散。

这种中温转变包含着两种不同机制的转变，贝氏体为两相混合物组织，而马氏体是单相组织。

（４）贝氏体中铁素体在形成时，与马氏体转变一样，在抛光面上均引起浮凸。

所不同的是马氏体浮凸呈“N”形，而贝氏体中铁素体的浮凸呈“V”形或“A”形。

贝氏体的晶体学特征，其中包括位向关系与惯习面等与马氏体接近。

（５）二者转变均存在不完全性，即转变不能进行到终了。

马氏体转变还具有可逆性，即快速反向加热不到Ａ1点发生逆转变珠光体、贝氏体和马氏体的组织和性能有什么区别？珠光体转变是奥氏体在过冷度不大的情况下发生的共析转变，C和金属原子都可以的扩散；珠光体组织是铁素体和碳化物的机械混合物，通常形态为层片装状碳化物加铁素体组织，其层片的厚度及完整程度主要取决于转变过冷度，在特殊情况下也生产碳化物也生产粒状，形成粒状珠光体。

马氏体转变是奥氏体快速冷却到马氏体转变点以下，发生切变，形成过饱和C的α-Fe固溶体，转变中C和金属原子都来不及扩散，由于过饱和的C使晶格发生畸变，钢在受力时位错运动受到阻碍，由此提高钢的强度。

贝氏体转变介于珠光体与马氏体转变之间，但目前对此转变的机制还存在争议，但在贝氏体转变中主要C可扩散，金属原子不发生扩散，根据奥氏体过冷度的不同和C扩散能力的不同等条件，生成各种形态贝氏体组织。

B下 组 织 示 意 图
(a)
G Cr 15 钢 的 B下 组 织
上海应用技术学院
(b) School of Mechanical and Automotive Engineering 材料工程系 11 Anhui Polytechnic University
（四）下贝氏体的形成机理
① BF大多在奥氏体晶粒内通过共格切变方式形成，形态为 透镜片状。 ② 与此同时，由于温度低，BF中碳的过饱和度很大。同时， 碳原子已不能越过 BF/A相界面扩散到奥氏体中去，所以 就在BF内部析出细小的碳化物。 ③ 随着BF中碳化物的析出，自由能进一步降低，以及比容降 低所导致的应变能下降，将使已形成的BF片进一步长大。 同时，在其侧面成一定角度也将形成新的下贝氏体铁素体 片。 可见，B下的转变速度受碳在铁素体中的扩散所控制。 School of 上海应用技术学院 材料工程系 Mechanical and Automotive Engineering 12 Anhui Polytechnic University
影响贝氏体相变动力学的因素
1）碳含量及合金元素
奥氏体中碳含量的增加，转变时需要扩散的原 子数量增加，转变速度下降。 除 Al 、 Co 外，合金元素都或多或少地降低贝氏 体转变速度，同时也使贝氏体转变的温度范围下降， 从而使珠光体与贝氏体转变的C曲线分开。
School of 上海应用技术学院 材料工程系
综上所述，不同形态贝氏体中的
铁素体都是通过切变机制形成的。只
是因为形成温度不同，使铁素体中碳 的脱溶以及碳化物的形成方式不同， 从而导致贝氏体的组织形态不同。
School of 上海应用技术学院 材料工程系
Mechanical and Automotive Engineering 17 Anhui Polytechnic University

P转变 高温 A1 K或F
A晶界
无 有 有 完全 α+Fe3C
B转变
M转变
中温
低温
BS
MS
铁素体
B上在晶界 B下大多在晶内
有
有
有
基本上无
无
无
视转变温度定 不完全
α+Fe3C(ε)
α′
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7.2 贝氏体的组织形态和亚结构
由于BF和碳化物的形态与分布情况多变，使B显 微组织呈现为多种形态。据此，通常将B分为：
碳化物为Cem或ε-碳化物，碳化物呈细片状或颗粒 状，排列成行，约以55°～60°角度与B下的长轴 相交，并且仅分布在F片内部。
钢的化学成份、A晶粒度和均匀化程度，对B下的组 织形态影响较小。
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⑶ 晶体学特征及亚结构
B下中α相的惯习面比较复杂， 有人测得为{110}γ，有人测得 为{254}γ及{569}γ；
⑴ 形成温度范围 稍高于B上的形成温度
⑵ 组织形态 其组织是由F和 富碳的A组成。
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F呈块状(由F针片组成)； 富碳的A呈条状，在F基体 上呈不连续分布。
F的C%很低，接近平衡状态， 而A的C%却很高。
富碳A在随后的冷却过程中 可能发生三种不同的转变：
部分或全部分解为F和碳化物； 可能部分转变为孪晶片状M，
BⅢ约在450℃～Ms之间形成，碳化物分布在F内部。
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7.3 贝氏体转变过程及其热力学分析
㈠ 贝氏体转变过程
⑴ 贝氏体转变的两个基本过程
无碳化物贝氏体 B上、B下均是由铁素体和
粒状贝氏体
碳化物组成的复相组织，
贝 氏
上贝氏体
因此，贝氏体转变应当包
体