中碳和高碳钢中束状马氏体的形成机理

用光学显微镜和扫描电镜观测了12种中碳和高碳钢淬火组织形态,证明了中碳和高碳钢在高温淬火后形成的束状组织不是板条马氏体,而是片状马氏体。从晶体学角度探讨了片状马氏体相互平行、呈束状生成的原因。通过改变奥氏体的均匀切变方向和马氏体片晶所平行的奥氏体方向(即双改变),来实现邻接马氏体片之间保持孪晶关系,以降低形核功和核长大功。马氏体相变的孪晶界面束状机制是细片马氏体相变的普遍方式,即在同一惯习面上,通过在已形成晶核的旁边生成具有孪晶关系的新晶核,以降低界面能和应变能,导致形成束状薄片马氏体。     

35CrMnSiA钢片状马氏体和贝氏体TEM研究

利用透射电镜对35CrMnSiA钢中的片状马氏体和贝氏体特征进行了研究.结果表明,35CrMnSiA钢中的马氏体为片状孪晶马氏体,孪生面为(112).在马氏体孪晶形成时,中脊快速切变应力诱发两侧马氏体的形成,并与两侧马氏体保持孪晶关系以降低形核功及应变能.分析讨论了平行排列的片状马氏体的形成机理,35CrMnSiA钢中片状马氏体的硅含量高于贝氏体的硅含量,贝氏体相变属于扩散型相变.     

铁基合金马氏体的形核与长大SCIEI

本文使用光学和电子显微镜低温台对Fe-Mn-C合金中ε马氏体的形成过程和Fe-Ni-C合金中蝶状、透镜状、薄片状和复片状马氏体的形成过程进行了原位观察。本文实验结果指出;ε马氏体由4—5个层错重叠形成,证实了Olson和Cohen提出的层错化模型;薄片状马氏体优先在晶界和三角晶界处形核,初始长大形态(表面浮突)为细针状;观察到透镜状马氏体由薄片状向两侧加厚而形成,提出了相变孪晶长大受阻时,半共格孪晶界面位错可经位错分解反应发射出a/2[111]b=a_0/2[101]_f全位错,提供薄片状马氏体由孪生切变向滑移切变转换所需的位错源。     

近几年马氏体相变研究的进展

综合整理了近年来马氏体相变试验研究的新成果.认为马氏体相变切变过程缺乏热力学可能性.指出马氏体在晶界、相界面、位错等缺陷处形核,并非共格切变过程.发现板条状马氏体、片状马氏体中均存在堆垛层错亚结构；高密度位错、孪晶、堆垛层错亚结构的形成并非切变所致；马氏体形貌的演化系应变能起主导作用,与切变无关；马氏体表面浮凸是相变比...     

马氏体相变理论研究的最新进展

马氏体相变的切变机制存在误区,研究马氏体相变的形核、长大、组织形貌及亚结构等具有重要理论价值和实际意义。本文综合整理了近年来马氏体相变试验研究的新成果,指出马氏体在晶界、相界面、位错等缺陷处形核,并非切变形核;发现板条状马氏体中存在层错亚结构。位错、孪晶亚结构的形成也非切变所致;马氏体组织形貌的演化与应变能有密切关系;马氏体表面浮凸是相变比体积增大所致,N型切变缺乏试验依据。     

蝶状马氏体的形貌和本质

制备了3种高碳合金钢,研究蝶状马氏体的多种形态;采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜进行组织分析,探讨了蝶状马氏体的形貌和本质。发现单个片状马氏体形成方式有两种:普通核和伴生核。惯习面为{111}r、{225}r和{259}r的粗片状马氏体都是按照其中一种形核方式进行相变的。蝶状马氏体是通过"伴生核"相变形成,因此它是片状马氏体的一种形态,本质属于片状马氏体。"伴生核"相变所需的形核功和核长大功比"普通核"相变的低,所以,当粗大马氏体片停止形成后,可以通过在它的一侧长出分支,或者发生"伴生核"相变,形成蝶状马氏体,而继续进行转变。蝶状马氏体两个叶片之间的夹角只有30°、45°、60°、90°和135°共5种,没有孪晶角(70°32’)。     

马氏体的形核及临界晶核的研究

应用JEM-2100电镜、QUANTA-400环扫电镜对各钢铁材料马氏体相变的形核进行了观察,发现马氏体不仅可在奥氏体晶内形核,而且可在晶界、相界面、孪晶界等处形核.认为奥氏体转变为马氏体是在缺陷处依靠结构涨落、能量涨落形核,是晶格重构的过程,非切变过程.研究了形成马氏体晶核时的能量变化规律,计算了马氏体晶核的临界尺寸、形核功,得马氏体临界晶核尺寸为7～20 nm,形核功为200～600 J·mol-1.临界晶核尺寸和形核功理论上合理,与相变形核的一般规律相吻合.     

超高碳钢中枣核状马氏体形态及亚结构

超高碳(1.58%C)钢中的马氏体相变产物除了板条马氏体、片状马氏体外,还发现枣核状马氏体.HRTEM观察表明,枣核状马氏体的亚结构是高密度位错,位错密度高达1013/cm2,未观察到孪晶.基于盘片状马氏体的理论分析表明,应变能与氏体片的临界厚度(2t0*)无关,而与其临界直径(2r0*)有关;临界形核功(相变能垒)△G*与马氏体晶核临界厚径比t0*/r0*的二次方成反比.t0*/r0* <1时,马氏体核呈圆片状;t0*/r0*>1时,晶核呈枣核状;当t0*/r0*>1时,晶核呈棒状.     

铁基合金马氏体的切变过程

根据铁合金中马氏体相变的Ｋ－Ｓ位向关系，提出了马氏体的形核长大相变位错模型，并推导出马氏体切变过程的数学表达式。这些表达式弥补了马氏体转变晶体学唯象理论（ＰＴＭＣ）的缺陷，对钢中马氏体亚结构（孪晶和位错）的形成提出了新的晶体学几何解释。     

低碳马氏体形成机理的探讨

详尽地探讨了铁合金中奥氏体发生"相内分解"的可能性,以及碳原子的集析在低碳马氏体相变中的重要作用。提出"小角界面束状机制",以阐明低碳马氏体的形成。对低碳淬火钢中,为什么薄板晶的厚度相近,各薄板晶之间为何生成厚度基本相同的残留奥氏体薄膜,在块区内的板状晶为什么是K-S关系和N-W关系交替出现,各板状晶相互间的取向差为何是小角差,而相邻块区之间成孪晶关系,以及低碳马氏体的显微组织特征等问题进行了全面的解释。论证了在低碳马氏体相变过程中的确需要依靠"相内分解",在高碳奥氏体旁边形成低碳区,通过改变薄板晶的晶体取向来降低系统应变能。