《金属学与热处理》经典课件,免费分享

机械知网 2024-12-27 17:37:49

在材料科学中,热处理是通过控制加热和冷却过程改变金属材料微观组织结构,改善其机械性能的关键工艺。贝氏体转变作为热处理过程中的重要环节,显著影响材料最终性能。

贝氏体转变是中温转变过程,发生在珠光体转变和马氏体转变温度范围之间,以美国冶金学家 Bain 命名,产物称为贝氏体。根据形成温度不同,分为上贝氏体和下贝氏体,两者组织形态和性能差异明显。

上贝氏体约在 350~550℃ 形成,呈羽毛状,由平行铁素体板条与粒状或条状碳化物组成,硬度较低,约为 HRC 40 至 45,韧性差。下贝氏体在 350℃ 至 Ms 之间形成,呈针状或透镜片状,由过饱和铁素体和细片状碳化物组成,硬度较高,约为 HRC 45 至 55,韧性优异。

贝氏体转变特征包括转变温度范围宽,产物由铁素体和碳化物组成,转变过程仅有碳原子扩散无铁原子扩散,以及转变不完全性。不完全性是由于未转变奥氏体碳浓度升高增加化学稳定性,且贝氏体比容大产生机械稳定化作用阻碍进一步转变。

热处理中控制冷却速度可调节贝氏体形成,如共析碳钢连续冷却转变曲线显示不同冷却速度下形成不同组织。慢冷形成珠光体,中冷形成贝氏体,快冷形成马氏体和少量残余奥氏体。精确控制冷却速度可优化材料机械性能。贝氏体转变在工业应用中广泛,尤其在提高材料强度和韧性方面。下贝氏体因良好综合机械性能广泛应用于高强度结构钢和工具钢中。

合理热处理工艺可调控贝氏体形态和分布,满足不同工程需求。所以,贝氏体转变作为热处理重要环节,其独特组织形态和性能特点为材料科学提供丰富应用可能。深入理解贝氏体转变机理和工艺控制,对开发高性能金属材料意义重大。

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