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本文導讀目錄：

1、《馬氏體相變晶體學導論》.pdf

2、新型調(diào)質(zhì)低碳馬氏體結構鋼零件用鋼

3、固態(tài)相變馬氏體轉變

《馬氏體相變晶體學導論》.pdf

　　Ⅰ.Bowles和Mackenzie（1954b）的擴展符號。

新型調(diào)質(zhì)低碳馬氏體結構鋼零件用鋼

　　與普通調(diào)質(zhì)鋼一樣，合金元素在該類鋼中的作用也是提高淬透性，保證得到馬氏體組織。

　　但在250-350℃回火，要產(chǎn)生低溫回火脆性。

　　首先，在這個溫度范圍回火，發(fā)生-Fe2.4C溶解，F(xiàn)e3C在馬氏體板條邊界和原奧氏體晶界析出，呈連續(xù)薄片狀，在沖擊負荷下沿馬氏體板條邊界裂開。

　　在350℃以上，F(xiàn)e3C開始球化，韌性恢復。

　　第二個原因是雜質(zhì)元素磷、銻、錫等，在淬火加熱時發(fā)生在奧氏體晶界上的偏聚，經(jīng)淬火后雜質(zhì)元素被凍結在原奧氏體晶界。

　　以上雜質(zhì)在原奧氏體晶界的富集和連續(xù)薄膜狀Fe3C的同時存在，兩者作用疊加，造成沿晶脆斷。

　　合金元素錳和鉻加劇低溫回火脆化傾向，錳的質(zhì)量分數(shù)在2%以上，淬火狀態(tài)也可發(fā)生沿晶斷裂，也進一步促進低溫回火脆性。

　　鉬能改善低溫回火脆性，硅、鋁推遲-Fe2.4C向Fe3C轉變，將低溫回火脆化溫度范圍推向350℃以上。

固態(tài)相變馬氏體轉變

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　　1、l第一節(jié)固態(tài)相變總論l第二節(jié)成分保持不變的相變l第三節(jié)過飽和固溶體的分解l第四節(jié)共析轉變l第五節(jié)馬氏體轉變l第一節(jié)第一節(jié)固態(tài)相變固態(tài)相變相變：指當外界條件如溫度、壓力等發(fā)生變化時，物相在某一特定條件下發(fā)生的突變。

　　相變表現(xiàn)為：1）從一種結構轉變?yōu)榱硪环N結構。

　　純金屬的同素異構轉變、固溶體的多形性轉變、馬氏體相變化學成分的變化。

　　只有成分轉變而無相結構的變化有序程度的變化。

　　合金的有序化轉變，以及與電子結構變化相關的轉變1、相界面不同相晶體晶粒的界面。

　　按界面原子的排列特點，可分為共格界面、半共格界面、。

　　（1）共格界面：兩相晶格在界面上彼此完全銜接，錯配度（-）/0.05；（2）半共格界面大到一定程度時，相界面不能繼續(xù)維持完全共格學要一系列調(diào)配錯配度調(diào)節(jié)，0.050.25；（3）非共格界面由于（0.25）界面處兩相原子無法配合。

　　l2、界面能、界面能固固相界面能比液固相界面高，一部分同類鍵異類鍵的結合強度和數(shù)量變化引起的化學能，另一部分是由界面原子不匹配產(chǎn)生的點陣畸變能。

　　l3、應變能、應變能應變能包括共格應變能和體積應變能。

　　l4、取相關系、取相關系固態(tài)相變時，為了降低母相與新相之間的界面能，新相的某些低指數(shù)晶面與母相的某些低指數(shù)晶面平行。

　　3、固態(tài)相變時，為了降低界面能和維持共格關系，新相往往在母相的一定晶面上開始形成這個與所生成新相的主平面或主軸平行的母相品面稱為慣習面l6、晶體缺陷、晶體缺陷晶態(tài)固體中的空位、位錯、晶界等缺陷周圍因點陣畸變面儲存一定的畸變能新相極易在這些位置非均勻形核它們對晶核的長大過程也有一定影響(a)共格界面共格界面(b)半共格界面半共格界面(c)非共格界面非共格界面l二、固態(tài)相變的分類1、按熱力學分類（1）一級相變由相轉變?yōu)橄鄷r，GGii，但自由焓的一階偏導數(shù)不相等，有體積V和熵S的突變l(2)二級相變由相轉變?yōu)橄鄷r，GG，ii，自由焓的一階偏導數(shù)相等，但自由焓的二階偏。

　　4、導數(shù)不相等，無體積效應和熱效應l2、按原子遷移情況分類，可將固態(tài)相變分為擴散型相變和非擴散型相變（1）擴散型相變）擴散型相變依靠原子（或離子）的擴散的相變，例如脫溶沉淀、調(diào)幅分解、共析轉變等；（2）非擴散型相變）非擴散型相變原子（或離子）盡作有規(guī)律的遷移使點陣發(fā)生改組的相變。

　　l3、按相變方式分類可將固態(tài)相變分為有核相變和無核相變：（1）有核相變：有核相變：通過形核長大兩個階段進行的相變；（2）無核相變：）無核相變：通過擴散偏聚方式進行的相變。

　　l三、固態(tài)相變的形核晶核的形成可分為均勻形核和非均勻形核（1）均勻形核）均勻形核固態(tài)相變的驅(qū)動力是新相與母相間的自由焓之差，阻力包。

　　形成半徑r的晶核時，系統(tǒng)自由焓的變?yōu)椋盒魏寺剩簂2、非均勻形核（1）晶界形核界面形核時自由焓的變化f()形狀因子的表達式由圖85可知晶核最易在界隅形成，其次是界棱，最后是界面l（2）沿位錯形核位錯沿位錯形核后，位錯消失而釋放出畸變能，為形核提供能量。

　　l沿位錯形核的特點：沿位錯形核的特點：（1）刃型位錯比螺型位錯更為有利；（2）較大柏氏矢量的位錯促進形核的作用更為有效；（3）在位錯結和位錯割階處易于形核；（4）單獨位錯比亞晶界上的位錯對形核更為有效；（5）小角度晶界或亞晶界上慣習面選擇性形核；l四、晶核的長大l1、晶核的長大方式l按原子的運動規(guī)律可分為：l（1）。

　　6、非協(xié)同型長大原子移動無序（2）協(xié)同型長大母相原子有規(guī)則的向新相運動l2、晶核長大的控制因素根據(jù)晶核的長大方式及母相和新相的化學成分的變化情況，可將固態(tài)相變長大分為4類：成分不變協(xié)同型長大；成分不變非協(xié)同型長大；成分改變協(xié)同型長大；成分改變非協(xié)同型長大。

　　l晶核長大的控制因素依相變溫度和擴散類型而定：（1）相變溫度較高時，原子擴散速率較快，但過冷度和相變驅(qū)動力較小，晶核長大速率的控制因素是相變驅(qū)動人；（2）相變溫度較低時，過冷度和相變驅(qū)動力較大，原子的擴散速率將成為晶核長大的控制因素。

　　l3、受界面過程控制的晶核長大界面遷移速率界面遷移速率exp()1exp()VQGvkTkT（1）。

　　7、過冷度較小時，兩相的自由能差極小界面遷移速率與兩相的自由能差成正比，隨溫度降低，兩相的自由能差增大，新相長大速率增加；exp()VGQvkTkTVGkT（2）過冷度較大時，，隨溫度降低，界面遷移速率減小，新相長大速率隨之下降。

　　VGkTexp()0VGkTexp()QvkTl五、固態(tài)相變動力學l固態(tài)相變速度決定于新相的形核率和長大速度：（1）設均勻形核的形核率及受點陣重構控制的長大速度在恒溫轉變時均為常數(shù)，相變動力學方程：（2）非均勻形核的形核率及受擴散控制的長大速度隨時間而變化，相變動力學方程：Johnson-Mehl方程Avrami方程等溫轉變動力學圖等溫轉變動力學圖TTT圖圖。

　　8、在某一溫度下轉變量達到f所需的時間f。

　　轉變開始溫度轉變開始溫度：轉變量f0.05的時間0.050.05轉變中止溫度轉變中止溫度：轉變量f0.95的時間0.950.95l一、多型性轉變多型性轉變即同素異構轉變，轉變前后無成分變化，是通過形核、長大方式進行的，新相優(yōu)先在過冷或過熱母相的晶界等缺陷處形核；二、塊狀轉變固溶體及純金屬可在快速冷卻過程中以很快的速率轉變成與母相成分相同面結構相異的塊狀新相；三、有序無序轉變某些合金隨溫度的變化由無序狀態(tài)變到有序狀態(tài)的一個原子交換位置過程。

　　l1、有序度參量（1）長程有序l（2）短程有序l2、有序化過程：有序化過程需要原子的遷移，但不引起宏。

　　9、觀的成分改變，僅僅是鄰近亞點陣上原子的換位。

　　l有序疇：點陣上的原子交換位置，形成有序排列的微小區(qū)域。

　　l反相疇界：有序疇相遇時，若它們原子占據(jù)的亞點陣在各自的有序區(qū)域中恰好相反的交界面。

　　l脫溶沉淀：固溶體的溶解度隨溫度變化，在晶界處脫溶出一種物價在晶界形成沉淀。

　　l控制脫溶沉淀的方法：沉淀相的體積分數(shù)和彌散度由冷卻速度控制先進行固溶處理然后重新加熱至兩相區(qū)保溫(時效)使沉淀相得以析出，沉淀相的體積分數(shù)和彌散度由時效溫度和保溫時間控制l二、沉淀方式l1、連續(xù)沉淀：沉淀過程中鄰近沉淀物的母相溶質(zhì)濃度連續(xù)變化。

　　l2、不連續(xù)沉淀：析出相和母相之間的溶質(zhì)濃度變化不連續(xù)。

　　10、母相保持取向關系，具有共格或半共格界面，而另一側母相不共格形核較為困難，一旦成核，其生長速率很快。

　　l3、沉淀過程中的顯微組織的變化l（1）連續(xù)均勻沉淀加局部沉淀）連續(xù)均勻沉淀加局部沉淀：沉淀開始時先在晶界、滑移帶局部沉淀，接著發(fā)生晶內(nèi)均勻沉淀；l（2）連續(xù)沉淀加不連續(xù)沉淀）連續(xù)沉淀加不連續(xù)沉淀：晶內(nèi)發(fā)生連續(xù)沉淀，而在晶界發(fā)生不連續(xù)沉淀，隨時效過程的發(fā)展，胞狀組織不斷擴大，同時沉淀相粗化并球化；l（3）不連續(xù)沉淀不連續(xù)沉淀：核在晶界形成后長成胞狀組織，不斷增大(包括伴生的再結晶)擴展至整體，與此同時，沉淀相逐步粗化并球化。

　　l五、調(diào)幅分解：l通過自發(fā)的成分漲落和上坡擴散，使溶質(zhì)。

　　11、成分的波幅不斷增加，分解成結構均與母相相同，但成分不同的兩種固溶體的分解過程。

　　l一、概述l共析轉變與共晶轉變相似，但它是從固溶體母相中以相互協(xié)作的方式生長出來，結構、成分均不相同于母相的兩個新固相，表達式為：l珠光體珠光體的形成是一個共析轉變過程：+l珠光體珠光體：鐵素體、滲碳體交替分布的片層狀共析組織。

　　珠光體的形成過程：珠光體的形成過程：（1）碳的擴散；（2）晶體點陣重構珠光體團：珠光體團：珠光體片層方向大致相同的區(qū)域。

　　珠光體片間距SOl不同的溫度形成的珠光體片層間距不同：l在溫度區(qū)間（A1650）：SO大約為400nm;l在溫度區(qū)間（）：SO大約為400nm200n。

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