第五章贝氏体转变ppt课件.ppt

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1、病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程第五章第五章 贝氏体转变贝氏体转变 n n 钢中贝氏体是过冷奥氏体在中温区转变的产物，这由钢的冷却转变图(“C曲线”或CCT曲线)得知。其转变温度位于珠光体温度和马氏体转变温度之间，因此称为中温转变。这种转变的动力学特征和产物的组织形态，兼有扩散型转变和非扩散型转变的特征，称为半扩散型相变。n n 一般将具有一定过饱和度的相和Fe3C组成的非层状组织称为贝氏体。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程5.1 贝氏体的

2、形成特点及其组织形态贝氏体的形成特点及其组织形态 由由由由于于于于转转转转变变变变温温温温度度度度的的的的不不不不同同同同，贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体有有有有以以以以下下下下几几几几种种种种形形形形态态态态：上上上上贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体、下下下下贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体、粒粒粒粒状状状状贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体、无无无无碳碳碳碳化化化化物物物物贝贝贝贝氏体、柱状贝氏体。氏体、柱状贝氏体。氏体、柱状贝氏体。氏体、柱状贝氏体。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程一 上贝氏体（B上）上上上上贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体是是是是在

3、在在在贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体转转转转变变变变区区区区的的的的较较较较上上上上部部部部的的的的温温温温度度度度范范范范围围围围(550550350350)内内内内形形形形成成成成的的的的贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体。又又又又称称称称为为为为高温贝氏体。高温贝氏体。高温贝氏体。高温贝氏体。1.1.1.1.上贝氏体的组成上贝氏体的组成上贝氏体的组成上贝氏体的组成 上贝氏体是由铁素体和碳化上贝氏体是由铁素体和碳化上贝氏体是由铁素体和碳化上贝氏体是由铁素体和碳化物（主要为渗碳体）组成的二物（主要为渗碳体）组成的二物（主要为渗碳体）组成的二物（主要为渗碳体）组成的二相非层片状混合物。相非层片状混合物。相非层

4、片状混合物。相非层片状混合物。2.2.2.2.上贝氏体形成温度上贝氏体形成温度上贝氏体形成温度上贝氏体形成温度 上贝氏体在贝氏体转变的较上贝氏体在贝氏体转变的较上贝氏体在贝氏体转变的较上贝氏体在贝氏体转变的较高温度区域内形成，对于中、高温度区域内形成，对于中、高温度区域内形成，对于中、高温度区域内形成，对于中、高碳钢，此温度约在高碳钢，此温度约在高碳钢，此温度约在高碳钢，此温度约在550550550550350350350350温度区间，奥氏体转变为温度区间，奥氏体转变为温度区间，奥氏体转变为温度区间，奥氏体转变为上贝氏体。上贝氏体。上贝氏体。上贝氏体。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机

5、体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程B上上:550350;4045HRC;B上上=过饱和碳过饱和碳-Fe条状条状+Fe3C细条状细条状过饱和碳过饱和碳-Fe条状条状 Fe3C细条状细条状羽毛状羽毛状病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 3.3.3.3.上贝氏体形态特征上贝氏体形态特征上贝氏体形态特征上贝氏体形态特征 （1 1 1 1）上贝氏体光学显微镜下的特征为）上贝氏体光学显微镜下的特征为）上贝氏体光学显微镜下的特征为）上贝氏体光学显微镜下的特征为羽毛状羽毛状羽毛状羽毛状 上上上上贝贝

6、贝贝氏氏氏氏体体体体中中中中的的的的铁铁铁铁素素素素体体体体多多多多数数数数呈呈呈呈条条条条状状状状，自自自自奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体晶晶晶晶界界界界的的的的一一一一侧侧侧侧或或或或两两两两侧侧侧侧向向向向奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体晶晶晶晶内内内内伸伸伸伸展展展展，渗渗渗渗碳碳碳碳体体体体分分分分布布布布于铁素体条之间。于铁素体条之间。于铁素体条之间。于铁素体条之间。从整体上看呈羽毛状。从整体上看呈羽毛状。从整体上看呈羽毛状。从整体上看呈羽毛状。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（2 2 2 2）电电电电子子子子显显显显

7、微微微微镜镜镜镜下的特征下的特征下的特征下的特征 为一束平行的为一束平行的为一束平行的为一束平行的自奥氏体晶界长入自奥氏体晶界长入自奥氏体晶界长入自奥氏体晶界长入晶内的铁素体条。晶内的铁素体条。晶内的铁素体条。晶内的铁素体条。束内铁素体有小位束内铁素体有小位束内铁素体有小位束内铁素体有小位向差，束间有大角向差，束间有大角向差，束间有大角向差，束间有大角度差，铁素体条与度差，铁素体条与度差，铁素体条与度差，铁素体条与马氏体板条相近。马氏体板条相近。马氏体板条相近。马氏体板条相近。碳化物分布在铁素碳化物分布在铁素碳化物分布在铁素碳化物分布在铁素体条间，随奥氏体体条间，随奥氏体体条间，随奥氏体体条间

8、，随奥氏体中含碳量增高，其中含碳量增高，其中含碳量增高，其中含碳量增高，其形态由粒状向链状形态由粒状向链状形态由粒状向链状形态由粒状向链状甚至杆状发展甚至杆状发展甚至杆状发展甚至杆状发展 。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 （3 3）上贝氏体中的铁素体）上贝氏体中的铁素体 铁铁素素体体呈呈大大致致平平行行的的成成束束的的板板条条状状，条条与与条条间间的的位位向向差差大大约约为为6 61818。板板条条的的宽宽度度随随温温度度下下降降而而变变细细，铁铁素素体体中中含含碳碳量量处于过饱和状态但接近于平衡态浓度。处于过饱和

9、状态但接近于平衡态浓度。（4 4）上贝氏体中的碳化物）上贝氏体中的碳化物 碳碳化化物物为为渗渗碳碳体体，呈呈断断续续的的、短短杆杆状状分分布布于于铁铁素素体体板板条条之之间间，其其主主轴轴方方向向与与铁铁素素体体板板条条方方向向平平行行，呈呈非非层层片片状状。随随温温度度下下降，渗碳体更细。降，渗碳体更细。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 （5 5）上贝氏体中的亚结构）上贝氏体中的亚结构 铁铁素素体体内内亚亚

10、结结构构为为位位错错（位位错错缠缠结结），密度约为密度约为10108 810109 9cmcm-2-2。（6 6）上贝氏体的形态还与形成温度有关）上贝氏体的形态还与形成温度有关 随随温温度度的的下下降降，铁铁素素体体板板条条变变细细，渗渗碳碳体更细，组织外形由羽毛状变的不规则。体更细，组织外形由羽毛状变的不规则。（7 7）惯习面和位向关系）惯习面和位向关系 铁素体的惯习面为铁素体的惯习面为111111A A，与奥氏体之间，与奥氏体之间的位向接近的位向接近K-SK-S关系，关系，碳化物惯习面为碳化物惯习面为227227 A A，与奥氏体有确定位向关系。，与奥氏体有确定位向关系。病原体侵入机体，消

11、弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 二 下贝氏体（B下）下下贝贝氏氏体体是是在在贝贝氏氏体体转转变变区区的的下下部部的的温温度度范范围围(350230)内内形形成成的的贝贝氏氏体体。又又称称为低温贝氏体。为低温贝氏体。1.1.下贝氏体的组成下贝氏体的组成 由由铁铁素素体体和和碳碳化化物物（为为-FexCFexC）组组成成的二相非层片状混合物。的二相非层片状混合物。2.2.下贝氏体形成温度下贝氏体形成温度 在贝氏体转变的低温转变区形成，大致在贝氏体转变的低温转变区形成，大致在在350350（共析钢在（共析钢在350350MsMs温度区间）

12、，温度区间），奥氏体转变为下贝氏体。奥氏体转变为下贝氏体。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程B下下:350230;5060HRC;B下下=过饱和碳过饱和碳-Fe针叶状针叶状+FexC细片状细片状过饱和碳过饱和碳-Fe针叶状针叶状FexC细片状细片状针叶状针叶状病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 3.3.3.3.下贝氏体形态特征下贝氏体形态特征下贝氏体形态特征下贝氏体形态特征 （1 1 1 1）下贝氏体光学显微镜下的特征）下贝氏体光学显微镜下的特

13、征）下贝氏体光学显微镜下的特征）下贝氏体光学显微镜下的特征 在在在在低低低低碳碳碳碳钢钢钢钢（低低低低碳碳碳碳低低低低合合合合金金金金钢钢钢钢）中中中中，下下下下贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体呈呈呈呈板板板板条条条条状状状状，与与与与板板板板条条条条马马马马氏氏氏氏体体体体相相相相似似似似。在在在在高高高高碳碳碳碳钢钢钢钢中中中中，大大大大量量量量的的的的在在在在奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体晶晶晶晶粒粒粒粒内内内内部部部部沿沿沿沿某某某某些些些些晶晶晶晶面面面面单单单单独独独独的的的的或或或或成成成成堆堆堆堆的的的的长长长长成成成成竹竹竹竹叶叶叶叶状状状状（黑黑黑黑色色色色片片片片状状状状或或或或针针针

14、针状），立体形态呈双凸透镜状（与孪晶马氏体相似）。状），立体形态呈双凸透镜状（与孪晶马氏体相似）。状），立体形态呈双凸透镜状（与孪晶马氏体相似）。状），立体形态呈双凸透镜状（与孪晶马氏体相似）。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 （2 2 2 2）下贝氏）下贝氏）下贝氏）下贝氏体电子显微镜体电子显微镜体电子显微镜体电子显微镜下的特征下的特征下的特征下的特征 下贝氏体中下贝氏体中下贝氏体中下贝氏体中铁素体针一边铁素体针一边铁素体针一边铁素体针一边较为平直，碳较为平直，碳较为平直，碳较为平直，碳化物呈细片状化物呈细片状化物

15、呈细片状化物呈细片状或颗粒状分布或颗粒状分布或颗粒状分布或颗粒状分布在铁素体针内，在铁素体针内，在铁素体针内，在铁素体针内，排列呈行，并排列呈行，并排列呈行，并排列呈行，并与铁素体针长与铁素体针长与铁素体针长与铁素体针长轴方向呈轴方向呈轴方向呈轴方向呈5555555560606060夹角。夹角。夹角。夹角。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 （3 3 3 3）下贝氏体中的铁素体）下贝氏体中的铁素体）下贝氏体中的铁素体）下贝氏体中的铁素体 铁铁铁铁素素素素体体体体的的的的形形形形态态态态与与与与奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体碳

16、碳碳碳含含含含量量量量有有有有关关关关：碳碳碳碳量量量量低低低低时时时时呈呈呈呈板板板板条条条条状状状状。碳碳碳碳量量量量高高高高时时时时，呈呈呈呈片片片片状状状状。铁铁铁铁素素素素体体体体呈呈呈呈竹竹竹竹叶叶叶叶状状状状（黑黑黑黑色色色色片片片片状状状状或或或或针针针针状状状状），铁铁铁铁素素素素体体体体中中中中含含含含碳碳碳碳量量量量处处处处于于于于过过过过饱饱饱饱和和和和状态且过饱和度随温度下降而升高。状态且过饱和度随温度下降而升高。状态且过饱和度随温度下降而升高。状态且过饱和度随温度下降而升高。（4 4 4 4）下贝氏体中的碳化物）下贝氏体中的碳化物）下贝氏体中的碳化物）下贝氏体中的碳

17、化物 铁铁铁铁素素素素体体体体片片片片内内内内存存存存在在在在细细细细小小小小碳碳碳碳化化化化物物物物，碳碳碳碳化化化化物物物物为为为为-FexCFexCFexCFexC，上上上上部部部部为为为为渗渗渗渗碳碳碳碳体体体体-FexCFexCFexCFexC，呈呈呈呈细细细细片片片片状状状状或或或或颗颗颗颗粒粒粒粒状状状状分分分分布布布布于于于于铁铁铁铁素素素素体体体体片片片片内内内内。其其其其方方方方向向向向(短短短短杆杆杆杆状状状状)与与与与铁铁铁铁素素素素体体体体的的的的长轴成长轴成长轴成长轴成55-6055-6055-6055-60度。随温度下降，度。随温度下降，度。随温度下降，度。随温度

18、下降，-FexC-FexC-FexC-FexC更细。更细。更细。更细。（5 5 5 5）下贝氏体中的亚结构）下贝氏体中的亚结构）下贝氏体中的亚结构）下贝氏体中的亚结构 位错（位错缠结），密度约为比上贝氏体高，位错（位错缠结），密度约为比上贝氏体高，位错（位错缠结），密度约为比上贝氏体高，位错（位错缠结），密度约为比上贝氏体高，没有孪晶。没有孪晶。没有孪晶。没有孪晶。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程三 无碳化物贝氏体 1.1.1.1.形成温度形成温度形成温度形成温度 无碳化物贝氏体无碳化物贝氏体无碳化物贝氏体无碳化物贝

19、氏体是低碳钢在贝氏体是低碳钢在贝氏体是低碳钢在贝氏体是低碳钢在贝氏体转变区的最上部，转变区的最上部，转变区的最上部，转变区的最上部，在靠近在靠近在靠近在靠近B B B BS S S S的温度处的温度处的温度处的温度处形成的贝氏体。形成的贝氏体。形成的贝氏体。形成的贝氏体。右图为右图为右图为右图为30CrMnSiA 30CrMnSiA 30CrMnSiA 30CrMnSiA 钢，钢，钢，钢，450450450450等温等温等温等温20S,20S,20S,20S,无无无无碳化物贝氏体组织碳化物贝氏体组织碳化物贝氏体组织碳化物贝氏体组织,100,100,100,100病原体侵入机体，消弱机体防御机能

20、，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 2.2.2.2.组织形态组织形态组织形态组织形态 无无无无碳碳碳碳化化化化物物物物贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体是是是是一一一一种种种种由由由由板板板板条条条条状状状状铁铁铁铁素素素素体体体体构构构构成成成成的的的的单相组织，是由铁素体和富碳的奥氏体组成。单相组织，是由铁素体和富碳的奥氏体组成。单相组织，是由铁素体和富碳的奥氏体组成。单相组织，是由铁素体和富碳的奥氏体组成。板板板板条条条条状状状状铁铁铁铁素素素素体体体体是是是是在在在在奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体晶晶晶晶界界界界上上上上形形形形成成成成了了了了铁铁铁铁素素素

21、素体体体体核核核核后后后后，自自自自奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体晶晶晶晶界界界界向向向向晶晶晶晶内内内内一一一一侧侧侧侧成成成成束束束束向向向向晶晶晶晶内内内内平平平平行行行行生生生生长长长长，形形形形成成成成的的的的平平平平行行行行的的的的板板板板条条条条束束束束，板板板板条条条条状状状状铁铁铁铁素素素素体体体体之之之之间间间间没没没没有有有有碳碳碳碳化化化化物物物物析析析析出出出出，板板板板条条条条间间间间为为为为富富富富碳碳碳碳的的的的奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体，板板板板条条条条宽宽宽宽度度度度随随随随转转转转变变变变温温温温度度度度下下下下降降降降而而而而变变变变窄窄窄窄。继继继继续续续续冷

22、冷冷冷却却却却，奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体可可可可能能能能转转转转变变变变为为为为马马马马氏氏氏氏体体体体、珠珠珠珠光光光光体体体体，贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体(其其其其他他他他类类类类型型型型)或或或或保保保保留留留留至至至至室室室室温。铁素体条形成时在抛光表面会形成表面浮凸。温。铁素体条形成时在抛光表面会形成表面浮凸。温。铁素体条形成时在抛光表面会形成表面浮凸。温。铁素体条形成时在抛光表面会形成表面浮凸。无碳化物贝氏体与奥氏体的位向关系为无碳化物贝氏体与奥氏体的位向关系为无碳化物贝氏体与奥氏体的位向关系为无碳化物贝氏体与奥氏体的位向关系为K-SK-SK-SK-S关关关关系，惯习面为系，惯习面为

23、系，惯习面为系，惯习面为111111111111A A A A。亚结构为位错。亚结构为位错。亚结构为位错。亚结构为位错。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程四 粒状贝氏体 1.1.1.1.形成温度形成温度形成温度形成温度 低低低低、中中中中碳碳碳碳及及及及其其其其合合合合金金金金钢钢钢钢在在在在上上上上贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体转转转转变变变变区区区区的的的的上上上上部部部部，B B B BS S S S以以以以下下下下。在在在在一一一一定定定定的的的的冷冷冷冷速速速速范范范范围围围围内内内内（如如如如热热热热扎扎扎扎后后

24、后后空空空空冷冷冷冷或或或或正正正正火火火火）连连连连续续续续冷冷冷冷却却却却得得得得到到到到的的的的，组组组组织织织织为为为为铁铁铁铁素素素素体体体体和和和和奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体的二相混合物。的二相混合物。的二相混合物。的二相混合物。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.2.组织特征组织特征 大块状或针状；其形态为铁素体基体内沿大块状或针状；其形态为铁素体基体内沿一定方向分布一些小岛，小岛为富碳的奥一定方向分布一些小岛，小岛为富碳的奥氏体，呈颗粒状或长条状。富碳的奥氏体氏体，呈颗粒状或长条状。富碳的奥氏体小岛在随

25、后的冷却过程中有三种可能：部小岛在随后的冷却过程中有三种可能：部分或全部分解为铁素体和碳化物；部分转分或全部分解为铁素体和碳化物；部分转变为马氏体，形成奥氏体和马氏体双相组变为马氏体，形成奥氏体和马氏体双相组织；全部保留为残余奥氏体。织；全部保留为残余奥氏体。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程反常贝氏体组织n n产生于过共析钢中，形成温度在产生于过共析钢中，形成温度在产生于过共析钢中，形成温度在产生于过共析钢中

26、，形成温度在350350稍上。领先相为稍上。领先相为稍上。领先相为稍上。领先相为Fe3CFe3C。n n左下图为左下图为左下图为左下图为1 1.34%C34%C钢在钢在550550等温等温等温等温1S1S的组织的组织的组织的组织病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程柱状贝氏体n n产生于高碳及其合金产生于高碳及其合金产生于高碳及其合金产生于高碳及其合金钢中，在贝氏体转变钢中，在贝氏体转变钢中，在贝氏体转变钢中，在贝氏体转变的较低温度转变区形的较低温度转变区形的较低温度转变区形的较低温度转变区形成。柱状贝氏体中的成。柱状贝氏

27、体中的成。柱状贝氏体中的成。柱状贝氏体中的铁素体呈放射状，碳铁素体呈放射状，碳铁素体呈放射状，碳铁素体呈放射状，碳化物沿一定方向分布化物沿一定方向分布化物沿一定方向分布化物沿一定方向分布排列，与下贝氏体相排列，与下贝氏体相排列，与下贝氏体相排列，与下贝氏体相似。柱状贝氏体不产似。柱状贝氏体不产似。柱状贝氏体不产似。柱状贝氏体不产生表面浮凸。生表面浮凸。生表面浮凸。生表面浮凸。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程B、B、B 日日本本的的大大森森在在研研究究低低碳碳低低合合金金高高强强钢钢时时发发现现，在在某某些些钢钢中中的

28、的贝贝氏氏体体可可以以明明显显地地分分为为三三类类，分分别别把把这这三三类类B B称称为为第第一一类类、第第二二类类和和第第三三类类贝氏体，并用贝氏体，并用B、B、B分别表示。分别表示。B约在约在600500之间形成，无碳化物析出；之间形成，无碳化物析出；B约约在在500450之之间间形形成成，碳碳化化物物在在F之之间间析出；析出；B约约在在450Ms之之间间形形成成，碳碳化化物物分分布布在在F内部。内部。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程低碳低合金钢中贝氏体基本形态示意图病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环

29、境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程5.2 贝氏体转变理论一一 转变热力学转变热力学钢中过冷奥氏体转变为贝氏体，必须满足：G=GB-G0贝氏体转变属于半扩散型相变，除新相表面能S外，还有母相与新相比容不同产生的应变能和维持两相共格关系的弹性应变能V，则贝氏体形成时系统自由能也可以表示为：G=Vgv+S+V0GTT0B0Ms图13-1GpGBGGBsA1Ar1病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程n n 与马氏体相变比较，贝氏体转变时碳的扩散降与马氏体相变比较，贝氏体转变时碳的扩散降低了低了 相的

30、过饱和含碳量，弹性应变能相的过饱和含碳量，弹性应变能VV减小；碳减小；碳的脱溶使贝氏体与奥氏体的比容差降低，相变时由的脱溶使贝氏体与奥氏体的比容差降低，相变时由于体积变化引起的应变能减小，使于体积变化引起的应变能减小，使 相的自由能降相的自由能降低，新相与母相自由能差低，新相与母相自由能差GG增加，相变驱动力增增加，相变驱动力增大，因此贝氏体转变开始温度大，因此贝氏体转变开始温度BsBs在在MsMs之上。之上。n n 另外，与珠光体转变相比，贝氏体形成时另外，与珠光体转变相比，贝氏体形成时 相的相的过饱和程度比珠光体过饱和程度比珠光体 相的过饱和程度大，新相与相的过饱和程度大，新相与母相的弹性

31、应变能母相的弹性应变能VV比珠光体转变时的弹性应变能比珠光体转变时的弹性应变能VV大，贝氏体转变开始温度大，贝氏体转变开始温度BsBs在在PsPs之下。因此，贝之下。因此，贝氏体转变的开始温度介于氏体转变的开始温度介于MsMs和和PsPs之间。之间。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二二 B转变特征转变特征 贝氏体转变兼有珠光体和马氏体转变的特征，贝氏体转变兼有珠光体和马氏体转变的特征，又有其独特之处，如下：又有其独特之处，如下：n n贝氏体转变温度范围（贝氏体转变温度范围（B Bs sB Bf f）n n贝氏体转变产

32、物贝氏体转变产物n n贝氏体转变通过形核和长大进行的贝氏体转变通过形核和长大进行的n n贝氏体转变的不完全性贝氏体转变的不完全性n n贝氏体转变的扩散性贝氏体转变的扩散性n n贝氏体转变的晶体学特征贝氏体转变的晶体学特征n n贝氏体中铁素体也为碳过饱和固溶体贝氏体中铁素体也为碳过饱和固溶体病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1贝氏体转变温度范围（BS Bf）贝氏体转变贝氏体转变贝氏体转变贝氏体转变温度在温度在温度在温度在A A A A1 1 1 1以下以下以下以下，M M M MS S S S以上，有一转变以上，有一转变

33、以上，有一转变以上，有一转变的上限温度的上限温度的上限温度的上限温度B B B BS S S S和和和和下限温度下限温度下限温度下限温度B B B Bf f f f，过，过，过，过冷奥氏体必须冷冷奥氏体必须冷冷奥氏体必须冷冷奥氏体必须冷到到到到B B B BS S S S以下才能发以下才能发以下才能发以下才能发生贝氏体转变。生贝氏体转变。生贝氏体转变。生贝氏体转变。碳钢的碳钢的碳钢的碳钢的B B B BS S S S约为约为约为约为550550550550左右。左右。左右。左右。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 2、

34、贝氏体转变产物、贝氏体转变产物 一般地，贝氏体转变产物为铁素体相与碳化物的二相混合物，为非层片状组织。铁素体相形态类似于马氏体而不同于珠光体中的铁素体。贝氏体形态及贝氏体中碳化物的形态与分布是随温度而变化的。随温度的下降，奥氏体分别转变为无碳化物贝氏体、上贝氏体、下贝氏体。上贝氏体中碳化物为渗碳体，分布于铁素体板条间。下贝氏体中碳化物为-FexC，分布于铁素体片内。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 3 3、贝氏体转变通过形核和长大方式进行、贝氏体转变通过形核和长大方式进行 贝氏体转变是一个形核和长大过程，等温转变动力

35、学曲线是S形，等温转变动力学图是C形。等温转变动力学图是由上贝氏体的等温转变动力学图和下贝氏体的等温转变动力学图合并而成。贝氏体转变是奥氏体分解、有孕育期和领先相。领先相为铁素体，贝氏体长大和碳化物析出受碳扩散控制。上贝氏体长大速度取决于碳在奥氏体中的扩散，下贝氏体长大速度取决于碳在铁素体中的扩散。贝氏体转变比马氏体转变慢。说明中温转变是两种不同机制的转变。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 4、贝氏体转变的不完全性、贝氏体转变的不完全性 与珠光体转变不同，贝氏体转变一般不能进行彻底，在贝氏体转变开始后，经过一段时间形

36、成一定数量的贝氏体后，贝氏体转变会停下来。转变温度愈接近Bs点，能够形成的贝氏体愈少。5、贝氏体转变的扩散性、贝氏体转变的扩散性 贝氏体转变形成高碳相和低碳相，故有碳原子扩散，但合金元素和铁原子不扩散。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程6 6、贝氏体转变的晶体学特征、贝氏体转变的晶体学特征 贝氏体形成时，具有切变共格性和表面浮凸贝氏体形成时，具有切变共格性和表面浮凸贝氏体形成时，具有切变共格性和表面浮凸贝氏体形成时，具有切变共格性和表面浮凸现象，新相贝氏体与母相奥氏体间存在晶体学现象，新相贝氏体与母相奥氏体间存在晶体学

37、现象，新相贝氏体与母相奥氏体间存在晶体学现象，新相贝氏体与母相奥氏体间存在晶体学关系，位向关系和惯习面接近于马氏体。贝氏关系，位向关系和惯习面接近于马氏体。贝氏关系，位向关系和惯习面接近于马氏体。贝氏关系，位向关系和惯习面接近于马氏体。贝氏体中铁素体的形成是按马氏体转变机制进行的，体中铁素体的形成是按马氏体转变机制进行的，体中铁素体的形成是按马氏体转变机制进行的，体中铁素体的形成是按马氏体转变机制进行的，切变形成浮凸。切变形成浮凸。切变形成浮凸。切变形成浮凸。7、贝氏体中铁素体也为碳过饱和固溶体、贝氏体中铁素体也为碳过饱和固溶体 贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体中中中中铁铁铁铁素素素素体体体体的的的的

38、碳碳碳碳含含含含量量量量一一一一般般般般均均均均为为为为过过过过饱饱饱饱和和和和，且且且且过过过过饱饱饱饱和和和和程程程程度度度度随随随随贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体形形形形成成成成温温温温度度度度的的的的降降降降低低低低而而而而增增增增大大大大，但低于马氏体的过饱和度。但低于马氏体的过饱和度。但低于马氏体的过饱和度。但低于马氏体的过饱和度。总总总总之之之之，贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体转转转转变变变变的的的的某某某某些些些些特特特特征征征征与与与与珠珠珠珠光光光光体体体体相相相相似，某些方面又与马氏体相似。似，某些方面又与马氏体相似。似，某些方面又与马氏体相似。似，某些方面又与马氏体相似。病原体侵入

39、机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程三三 B转变动力学转变动力学n n1.B1.B等温转变动力学图等温转变动力学图n n 与与P P转变相同，贝氏体等温转变动力学转变相同，贝氏体等温转变动力学曲线也呈曲线也呈S S形，但与珠光体转变不同，贝氏形，但与珠光体转变不同，贝氏体等温转变不能继续到底。等温温度愈高，体等温转变不能继续到底。等温温度愈高，愈接近愈接近BsBs点，等温转变量愈少。根据点，等温转变量愈少。根据B B转变转变动力学曲线，可作出等温转变动力学图。动力学曲线，可作出等温转变动力学图。贝氏体转变等温转变动力学图也呈贝氏体

40、转变等温转变动力学图也呈C C形。转形。转变在变在B BS S温度以下才能实行，转变速度先增后温度以下才能实行，转变速度先增后减。减。B B等温转变动力学特点与等温转变动力学特点与P P转变相似。转变相似。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 共析碳钢等温转变动力学图共析碳钢等温转变动力学图共析碳钢等温转变动力学图共析碳钢等温转变动力学图-贝氏体贝氏体贝氏体贝氏体转变与珠光体转变合并成一条转变与珠光体转变合并成一条转变与珠光体转变合并成一条转变与珠光体转变合并成一条C C C C曲线曲线曲线曲线 合金钢等温转变动力学图合

41、金钢等温转变动力学图合金钢等温转变动力学图合金钢等温转变动力学图-贝贝贝贝氏体转变与珠光体转变已分离氏体转变与珠光体转变已分离氏体转变与珠光体转变已分离氏体转变与珠光体转变已分离 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程n2.B转变动力学特点转变动力学特点n n（1）形核长大过程，有孕育期；n n（2）转变速度比M慢的多；n n 贝氏体转变是奥氏体分解、有孕育期和领先贝氏体转变是奥氏体分解、有孕育期和领先贝氏体转变是

42、奥氏体分解、有孕育期和领先贝氏体转变是奥氏体分解、有孕育期和领先相（铁素体），贝氏体长大和碳化物析出受碳扩相（铁素体），贝氏体长大和碳化物析出受碳扩相（铁素体），贝氏体长大和碳化物析出受碳扩相（铁素体），贝氏体长大和碳化物析出受碳扩散控制（碳在铁素体内的脱溶）。上贝氏体长大散控制（碳在铁素体内的脱溶）。上贝氏体长大散控制（碳在铁素体内的脱溶）。上贝氏体长大散控制（碳在铁素体内的脱溶）。上贝氏体长大速度取决于碳在奥氏体中的扩散，下贝氏体长大速度取决于碳在奥氏体中的扩散，下贝氏体长大速度取决于碳在奥氏体中的扩散，下贝氏体长大速度取决于碳在奥氏体中的扩散，下贝氏体长大速度取决于碳在铁素体中的扩散。速

43、度取决于碳在铁素体中的扩散。速度取决于碳在铁素体中的扩散。速度取决于碳在铁素体中的扩散。n n（3 3）贝氏体转变的不完全性贝氏体转变的不完全性n n（4 4）可部分与）可部分与P P、M M转变重合。转变重合。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程四四 贝氏体形成机理贝氏体形成机理n n特点：n n1.共格切变方式，有表面浮凸现象；n n2.转变之前A发生C的预扩散，形成贫碳区、富碳区；n n3.新相和母相A有一定的位向关系，在一定惯习面上形成；n n4.F形成时有碳化物析出。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内

44、环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程贝氏体转变过程 （1 1）.贝氏体转变的两个基本过程贝氏体转变的两个基本过程 贝氏体转变是一个形核和长大过程。贝氏贝氏体转变是一个形核和长大过程。贝氏体转变产物为铁素体相与碳化物的二相混合物，体转变产物为铁素体相与碳化物的二相混合物，贝氏体转变包括铁素体的形成和碳化物析出两贝氏体转变包括铁素体的形成和碳化物析出两个基本过程。领先相为铁素体。这两个基本过个基本过程。领先相为铁素体。这两个基本过程决定了贝氏体的两个基本组成相的形状、尺程决定了贝氏体的两个基本组成相的形状、尺寸、分布。寸、分布。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机

45、体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（2).2).铁素体的形成及其含碳量铁素体的形成及其含碳量 贝氏体中铁素体是按马氏体转变机制贝氏体中铁素体是按马氏体转变机制进行的，铁素体中含有过饱和的碳。奥氏进行的，铁素体中含有过饱和的碳。奥氏体冷至体冷至B BS S点以下点以下奥氏体中碳扩散奥氏体中碳扩散贫贫碳区和富碳区；贫碳区碳区和富碳区；贫碳区通过切变形成通过切变形成低碳马氏体低碳马氏体保温时分解析出碳化物保温时分解析出碳化物贝氏体铁素体。贝氏体铁素体。贝贝氏氏体体铁铁素素体体的的含含碳碳量量处处于于过过饱饱和和状状态，且过饱和度随温度下降而升高。态，且过饱和度随温

46、度下降而升高。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(3).3).碳化物析出碳化物析出 通通过过碳碳扩扩散散来来完完成成的的。随随温温度度的的下下降降,碳碳化化物物析析出出的的类类型型、位位置置、方方式式不不同同。上上贝贝氏氏体体中中碳碳化化物物类类型型为为渗渗碳碳体体，分分布布于于铁铁素素体体板板条条间间。下下贝贝氏氏体体中中碳碳化化物物类类型型为为-FexCFexC、上上部部为为FeFe3 3C C-FexCFexC，分分布布于于铁铁素体片内。素体片内。综上所述，贝氏体转变过程中碳发生了综上所述，贝氏体转变过程中碳发生

47、了再分配。贝氏体转变温度比马氏体转变高，再分配。贝氏体转变温度比马氏体转变高，碳原子扩散，铁原子不扩散，温度不同，碳原子扩散，铁原子不扩散，温度不同，碳的扩散能力不同，碳的脱溶方式不同，碳的扩散能力不同，碳的脱溶方式不同，使得各种贝氏体的形成机制不同。使得各种贝氏体的形成机制不同。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 1 1、稍高温度时进行上贝氏体转变、稍高温度时进行上贝氏体转变(中温中温范围转变，在范围转变，在350350 550550之间之间)组织组织组织组织：铁素体和渗碳体。：铁素体和渗碳体。：铁素体和渗碳体。：铁

48、素体和渗碳体。原因原因原因原因：稍低温度时贝氏体的形成化学驱动力增大，：稍低温度时贝氏体的形成化学驱动力增大，：稍低温度时贝氏体的形成化学驱动力增大，：稍低温度时贝氏体的形成化学驱动力增大，碳的扩散能力下降，碳仍能通过奥氏体与铁素体界面由碳的扩散能力下降，碳仍能通过奥氏体与铁素体界面由碳的扩散能力下降，碳仍能通过奥氏体与铁素体界面由碳的扩散能力下降，碳仍能通过奥氏体与铁素体界面由铁素体向奥氏体扩散，扩散不充分，在铁素体板条间沉铁素体向奥氏体扩散，扩散不充分，在铁素体板条间沉铁素体向奥氏体扩散，扩散不充分，在铁素体板条间沉铁素体向奥氏体扩散，扩散不充分，在铁素体板条间沉淀出渗碳体，得到羽毛状上贝

49、氏体。淀出渗碳体，得到羽毛状上贝氏体。淀出渗碳体，得到羽毛状上贝氏体。淀出渗碳体，得到羽毛状上贝氏体。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程形成上贝氏体过程形成上贝氏体过程如下：如下：(1)(1)在奥氏体中贫碳区形成铁素体核；在奥氏体中贫碳区形成铁素体核；(2)(2)碳碳越越过过铁铁素素体体与与奥奥氏氏体体界界面面向向奥奥氏氏体扩散；体扩散；(3)(3)由由于于温温度度降降低低，碳碳不不能能进进行行远远程程扩扩散散，而而在在奥奥氏氏体体界界面面附附近近堆堆积积，形形成成渗渗碳碳体；体；(4)(4)同同时时铁铁素素体体长长大

50、大，形形成成羽羽毛毛状状上上贝贝氏体。氏体。可见可见,上贝氏体的转变速度受碳在奥氏上贝氏体的转变速度受碳在奥氏体中扩散控制体中扩散控制。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 3 3、较低温度时进行下贝氏体转变、较低温度时进行下贝氏体转变(低温范围低温范围转变，低于转变，低于350)350)组织组织组织组织为铁素体为铁素体为铁素体为铁素体+碳化物。碳化物。碳化物。碳化物。原因原因原因原因：较低温度时贝氏体的形成化学驱动力更大，：较低温度时贝氏体的形成化学驱动力更大，：较低温度时贝氏体的形成化学驱动力更大，：较低温度时贝氏体