贝氏体相变理论进展近况

近年来贝氏体相变理论三个学派的研究工作均有明显进展，有些观点渐趋接近，有些观点依然存在严重分歧，各自都有亟待澄清的难题。各派间在学术上的批判反批判旨在指明探索方向和途径，发展理论，这已充分为当今相变理论研究进展事实所证明。     

加热速度及原始组织对珠光体转变为奥氏体转变温度的影响之研究

钢的热处理系基于在切尔诺夫所发现的临界点所形成的转变。珠光体转变为奥氏体的转变是一极为重要的临界点。根据铁与渗碳体的平衡图,得知珠光体转变为奥氏体的转变温度为723°,然而在工业上铁碳合金的化学成份除铁与碳外尚存在其他杂质如矽、锰、磷、硫等元素,这些杂质对珠光体转变为奥氏体的转变点有影响,因而对于实验应用的铁碳合金珠光体的转变温度不是723°,而常为730°—735°。     

Fe－C合金贝氏体铁素体的相变基元与类马氏体形貌贝氏体的形成SCIEI

本文从多方面研究观察再次证实贝氏体铁素体相变基元的存在，相变基元为切变相变基元，并提出其形态示意图。在Ｆｅ－Ｃ合金中，本文观察到正三角型、交叉型、“Ｎ”型和蝴蝶型类马氏体形貌贝氏体。在交叉型贝氏体中，发现基元相对滑移的、相互脱节的、形成“束腰”的和互换生长取向的交叉型贝氏体，交叉效应直接体现于相变基元的活动行为，相应提出其活动行为示意图。导致交叉的应力场是切变相变剪切应力集中应力场，贝氏体交叉的形成是切变应力－应变诱发贝氏体转变的结果。在应变诱发贝氏体转变时，相变驱动力的补偿与奥氏体所发生的真实应变的平方成正比，两贝氏体铁素体碰撞非常猛烈，承认其形成方式为切变型可得到说明。     

MIDDLE TEMPERATURE TRANSFORMATION OF MASSIVE FERRITE IN LOW OR MEDIUM CARBON ALLOY STEELS

在低、中碳合金钢的中温区内,除板条状铁素体转变外还存在块状铁素体转变。中温块状铁素体的三维形态呈不规则的或等轴的块状,系由较高密度位错的块状亚结构所组成,它可在晶内或晶界形核,非共格长大。在相变时,γ/α间不具有固定的位向关系、惯析面与长大取向。随着形成温度的降低,在块内可出现不同分布方式的碳化物,它们与基体间各具有一定的位向关系和惯析面。在块内、块间或沿晶界可形成富碳的岛状组织,常温下它是由M或M+A所组成,其中马氏体与母相间有K-S和N-W位向关系。初步认为,中温块状铁素体组织的形成是铁原子短程扩散的γ→α转变与碳原子长程扩散并以富碳岛状组织或碳化物的方式出现的综合结果。     

纯铁γ-Fe到α-Fe和共析钢的珠光体转变与过渡相界铁原子个体有序位移机制

纯铁γ-Fe的α-Fe转变遵循过渡相界铁原子个体有序位移机制,这个机制本质上等同于切变而差异于扩散机制。凡是过冷含碳奥氏体的先共析铁素体析出,必然服从相界铁原子个体有序位移机制;这是固态相变第一法则;凡是无碳铁素体必然得自过冷无碳奥氏体,故过冷含碳奥氏体务必预先除碳,这是第二法则。珠光体分解实质上为过冷无碳奥氏体的珠光体铁素体层片的析出,等轴铁素体的析出亦然。在此不存在铁原子个体无序位移扩散机制。铁碳系统固态相变存在群体有序位移切变与过渡相界个体有序机制两类型机制,切变和扩散两类型的分类不具现实和理论意义,这是固态相变物理的科学发展。     

18Cr2Ni4WA钢氮化层强化机理的研究

本文应用薄膜透射电镜方法对经不同温度一段及二段氮化后的18Cr2Ni4WA钢的内氮化层显微组织及其强化本质进行了研究.结果表明,该钢内氮化层形成过程可分为二个阶段:1.合金元素及氮原子在铁素体基体{100}α面上形成有序化的混合偏聚区;2.由偏聚区转变成平衡沉淀相CrN,它与基体的位相关系符合Baker-Nutting关系:(001)_(CrN)∥(001)α;[110]CrN∥[100]α在较低温度氮化时,CrN还可由碳化物转变而成.造成内氮化层高硬度的主要原因是铁素体基体内形成弥散的有序化混合偏聚区.在420—500℃氮化的条件下,内氮化层强度达最高值.随氮化温度升高,其硬度逐渐下降.采用低温 高温二段氮化时,由于低温形成的有序化偏聚区相当稳定,从而使氮化层的高硬度能保持到较高的温度,所以二段氮化在保持内氮化层高硬度的同时可以加速氮化过程,缩短氮化时间.     

STRENGTHENING MECHANISM IN NITRIDED 18Cr2Ni4WA STEEL

本文应用薄膜透射电镜方法对经不同温度一段及二段氮化后的18Cr2Ni4WA钢的内氮化层显微组织及其强化本质进行了研究.结果表明,该钢内氮化层形成过程可分为二个阶段:1.合金元素及氮原子在铁素体基体{100}α面上形成有序化的混合偏聚区;2.由偏聚区转变成平衡沉淀相CrN,它与基体的位相关系符合Baker-Nutting关系:(001)_(CrN)∥(001)α;[110]CrN∥[100]α在较低温度氮化时,CrN还可由碳化物转变而成.造成内氮化层高硬度的主要原因是铁素体基体内形成弥散的有序化混合偏聚区.在420—500℃氮化的条件下,内氮化层强度达最高值.随氮化温度升高,其硬度逐渐下降.采用低温+高温二段氮化时,由于低温形成的有序化偏聚区相当稳定,从而使氮化层的高硬度能保持到较高的温度,所以二段氮化在保持内氮化层高硬度的同时可以加速氮化过程,缩短氮化时间.     

板条状FCC/ BCC相界结构和长大机制

魏氏铁素体、上贝氏体和板条马氏体均是过冷奥氏体板条状相变产物,它们的ＦＣＣ／ＢＣＣ相界都接近（１１１）ｆ密排面。本文用高分辨电镜在原子尺度上观察证实了板条马氏体相界台阶—位错结构,结合相变晶体学改进了板条马氏体和魏氏铁素体相界结构模型,这两个模型代表了（１１１）ｆ／（０１１）ｂ原子界面外延匹配可能的位错配置类型,同它们各自的长大动力学相容。贝氏体不可能有上述二者之外的相界结构,应通过试验确定,它属于上述两种模型中哪一种。文中研究表明,结合相变晶体学精确地实验和分析贝氏体相界结构,并借以考察其长大本质至关重要     

板条状FCC／BCC相界结构和长大机制

魏氏体铁素体，上贝氏体和板条马氏体均是在过冷奥氏体板条状相变产物，它们的ＦＣＣ／ＢＣＣ相界都接近（１１１）ｔ密排面，本文用高分辨电镜在原子尺度上观察证实了板条马氏体相界台阶一位错结构，结合相变晶体学改进了板条马氏体和魏氏铁素体相界结构模型，这两个模型代表了（１１１）ｆ／（０１１）ｂ原子界面外延匹配可能的位错配置类型，同它们各自的长大动力学相容，贝氏体不可能上述二者之外的相界结构，应通过试验确定，它