10%时<C%时,全部为片状马氏体组织 并且随着C%增加,残余奥氏体的含量逐渐増加。 合金元素Cr、Mo、Mn、Ni增加形成孪晶马氏体倾向 (5)与奥氏体晶粒的关系。奥氏体晶粒越大,马氏体片越大。 (6)片状马氏体存在显微裂纹。片状马氏体显微裂纹是其形成时产生的,先形 成的第一片马氏体贯穿整个原奥氏体晶粒,将奥氏体晶粒分成两部分,使后形 成的马氏体片大小受到限制,因此马氏体片的大小不同。后形成的马氏体片不 断撞击先形成的马氏体,由于马氏体形成速度极快,相互撞击,同时还与奥氏 体晶界撞击,产生相当大的应力场,另外由于片状马氏体含碳量较高,不能通 过滑移或孪生等变形方式消除应力,因此片状马氏体出现显微裂纹。值得提出 的是:板条马氏体板条之间夹角很小,基本相互平行,相互撞击的几率很小, 即使偶有撞击,由于残余奥氏体的存在可以缓解应力,因此,板条马氏体没有 出现显微裂纹。 影响马氏体形态及亚结构的因素 影响马氏体形态的因素主要是化学成分和马氏体形成温度。 1化学成分。片状马氏体的组织形态随合金成分的变化而改变。对于碳钢:C% <0.3%时,板条马氏体;0.3%<C%<1.0%时,板条马氏体和片状马氏体混合 组织;1.0%时<C%时,全部为片状马氏体组织。并且随着C%增加,残余奥 氏体的含量逐渐增加。合金元素Cr、Mo、Mn、Ni增加形成孪晶马氏体倾向。 2马氏体形成温度。随着马氏体形成温度的降低,马氏体的形态将按下列顺序 转化:板条状→蝶状→透镜片状→薄板状;亚结构由位错转化为孪晶。这是由 于马氏体转变是在M、M温度范围内进行的,对于一定成分奥氏体,可能有: M点高(C%<0.3%)的钢:板条状马氏体; M点略低的钢:板条状和片状混合的马氏体; M点更低的钢:板条状马氏体不再能形成,转变为片状马氏体; M点极低的钢:片状马氏体不再能形成,转变为薄板状马氏体 §12-4马氏体转变的热力学条件 △G 、相变的驱动力 △G=Ga-G2≤0 如图127所示,马氏体相变的驱动力 图12-71.0%时<C%时,全部为片状马氏体组织。 并且随着 C%增加,残余奥氏体的含量逐渐增加。 合金元素 Cr、Mo、Mn、Ni 增加形成孪晶马氏体倾向。 (5)与奥氏体晶粒的关系。奥氏体晶粒越大,马氏体片越大。 (6)片状马氏体存在显微裂纹。片状马氏体显微裂纹是其形成时产生的,先形 成的第一片马氏体贯穿整个原奥氏体晶粒,将奥氏体晶粒分成两部分,使后形 成的马氏体片大小受到限制,因此马氏体片的大小不同。后形成的马氏体片不 断撞击先形成的马氏体,由于马氏体形成速度极快,相互撞击,同时还与奥氏 体晶界撞击,产生相当大的应力场,另外由于片状马氏体含碳量较高,不能通 过滑移或孪生等变形方式消除应力,因此片状马氏体出现显微裂纹。值得提出 的是:板条马氏体板条之间夹角很小,基本相互平行,相互撞击的几率很小, 即使偶有撞击,由于残余奥氏体的存在可以缓解应力,因此,板条马氏体没有 出现显微裂纹。 三、影响马氏体形态及亚结构的因素 影响马氏体形态的因素主要是化学成分和马氏体形成温度。 1.化学成分。片状马氏体的组织形态随合金成分的变化而改变。对于碳钢:C% <0.3%时,板条马氏体;0.3%<C%<1.0%时,板条马氏体和片状马氏体混合 组织;1.0%时<C%时,全部为片状马氏体组织。并且随着 C%增加,残余奥 氏体的含量逐渐增加。合金元素 Cr、Mo、Mn、Ni 增加形成孪晶马氏体倾向。 2.马氏体形成温度。随着马氏体形成温度的降低,马氏体的形态将按下列顺序 转化:板条状→蝶状→透镜片状→薄板状;亚结构由位错转化为孪晶。这是由 于马氏体转变是在 Ms~Mf 温度范围内进行的,对于一定成分奥氏体,可能有: Ms 点高(C%<0.3%)的钢:板条状马氏体; Ms 点略低的钢:板条状和片状混合的马氏体; Ms 点更低的钢:板条状马氏体不再能形成,转变为片状马氏体; Ms 点极低的钢:片状马氏体不再能形成,转变为薄板状马氏体。 §12-4 马氏体转变的热力学条件 一、相变的驱动力 ΔG = Gα′-Gγ≤0 如图 12-7 所示,马氏体相变的驱动力 Gα′ Gγ G T1 T0 T ΔG ΔT 图 12-7