第二节 贝氏体组织形态和晶体学 贝氏体有下列主要的组织形态： 一. 无碳化物贝氏体 在靠近BS的温度处形成这种贝氏体，是由F+A组成。 其形态可见图，是在A晶界上形成了F核后，向晶内 一侧成束长大，形成的平行的板条束，条间为富碳 的A，板条宽度随转变温度下降而变窄. 继续冷却，A可能转变为M、P、B (其他类型)或保留 至室温。F条形成时在抛光表面会形成浮凸. B与A的位向关系为K-S关系变的动力学的主要因素 1. 碳含量的影响 A中碳含量的增加，转变时需扩散的原子量 增加，转变速度下降。 2. 奥氏体晶粒大小和奥氏体化温度的影响 奥氏体晶粒越大，晶界面积越少，形核部位 越少, 孕育期越长, 贝氏体转变速度下降; 奥 氏体化温度越高，奥氏体晶粒越大，转变 速度先降后增。
2. 上贝氏体转变 (中温范围转变，在350550℃之间)，组织为F+ Fe3C. (1) 在A中贫碳区形成F核; (2) 碳越过F/A界面向A扩散; (3) 由于温度降低，碳不能进行远程扩散，而在A界面附近堆积， 形 成Fe3C; (4) 同时F长大，形成羽毛状上贝氏体. 可见, 上贝氏体的转变速度受碳 在A中扩散控制。 整个过程可见图。
四. 转变的不完全性 转变结束时总有一部分未转变的A，继续冷却 A→M，形成B+M+AR组织，其中AR为残余A。 五. 扩散性 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或不作长程扩散。 六. 晶体学特征 贝氏体形成时，有表面浮突，位向关系和惯习面 接近于M。总之，贝氏体转变的某些特征与P相似， 某些方面又与M相似。
冷却过程中的几种转变的主要特征见下表。
珠光体、贝氏体、马氏体转变主要特征
内容 温度范围 转变上限温度 领先相 珠光体转变 高温 A1 渗碳体或铁素体 贝氏体转变 中温 BS 铁素体 马氏体 转变 低温 MS
第三节 贝氏体转变动力学
一. 贝氏体等温转变动力学曲线 贝氏体等温转变动力学曲线也呈S形，但与珠光体转变不同，贝氏体 等温转变不能继续到终了。根据贝氏体转变动力学曲线，可作出等温 转变动力学图，如图。可见，此动力学图也呈C形。转变在BS温度以 下才能实行，转变速度先增后减。 近年来，由于测试灵敏度的提高，人们发现贝氏体转变的C曲线是由 二个独立的曲线，即上贝氏体转变和下贝氏体转变合并而成，如图。
贝氏体相变 课件
第四章 贝氏体相变
第一节 贝氏体(B)转变的基本特征 一. 贝氏体转变温度范围 在A1以下，MS以上，有一转变的上限温度BS和下 限温度Bf , 碳钢的BS约为550℃左右。 二. 贝氏体转变产物 一般地，贝氏体转变产物为α相与碳化物的二相混 合物，为非层片状组织。α相形态类似于M而不同 于珠光体中的F。 三. 转变动力学 由形核与长大完成，等温转变动力学图是C形。
三. 下贝氏体B下 在B转变的低温转变区形成，大致在350℃，组织为(F+碳 化物)的二相混合物。F的形态与A碳含量有关: 碳量低时呈 板条状(见图)。碳量高时，呈片状(见图)。片内存在细小 碳化物，呈短杆状与F的长轴成55-60度， 成分为Fe3C或 Fe2-3C。 四. 粒状贝氏体 在一定的冷速范围内连续冷却得到的，组织为(F+A)的二 相混合物。其形态为F基体上分布着小岛状的A(见图)。 富 碳的A小岛在随后的冷却过程中有三种可能: ◆ 分解为F与碳化物; ◆ 转变为M; ◆ 以A态保留至室温。
二. 贝氏体转变过程 1. 无碳化物贝氏体 (高温范围转变)，组织为F+A(富碳). (1) A中形成贫碳及富碳区，首先是在贫碳区形成F核; (2) 由于转变温度较高，碳原子可在F中越过F/A界面向A扩散，直至达 到平衡浓度; (3) A、F界面上的碳原子向A中远离界面处扩散; (4) 继续形成F核，并长大成条; (5) A继续富化，当达到Fe3C浓度时会析出Fe3C，在继续冷却或保温 过程中A也能发生转变，成为P、M、其它类型B或保留至室温成为残 余奥氏体AR。 整个过程可见图。
第四节 贝氏体转变热力学及转变机制
一. 贝氏体转变热力学 贝氏体转变可有三种可能: (1) 奥氏体分解为平衡浓度的α+Fe3C，即γ→α+Fe3C (2) 奥氏体先析出先共析铁素体，即γ→α+γ1, γ1在随后的冷却过 程中进一步转变. (3) 奥氏体以马氏体相变方式先形成同成分的α‘(过饱和)，然后α’分 解成Fe3C及低饱和度α‘’，即γ→α‘(过饱和)，α’→α‘’+ Fe3C，经 计算后发现： 以方式(1)机制转变的相变驱动力最大，这就表示(2)、(3)中的γ1和 α'都是热力学不稳定的，最终要分解为平衡相α和Fe3C。 以(3)中的切变方式转变，驱动力为180J/mol，而在BS时相变的阻力 在600 J/mol以上, 阻力大于驱动力, 所以至少在贝氏体转变的上限温 度(3)中的方式不可能而以(2)中的γ→α＋γ1扩散方式进行。
3 下贝氏体转变 (低温范围转变，低于350℃) (1) 在贫碳区形成F核，具有过饱和的碳; (2) 由于温度低，碳原子不能越过F/A界面扩散至A中; (3) 碳原子在F内扩散; (4) 在F内一定晶面上析出Fe3C，以降低能量, 同时铁素体长大. 可见,下贝氏体转变速度受碳在F中的扩散所控制。整个过程可见图。
二. 上贝氏体(B上) B上在B转变的较高温度区域内形成，对于中、高碳钢, 此 温度约在350550℃区间。组织为(F+碳化物)的二相混合 物。其形态在光镜下为羽毛状(见图)。在电镜下为一束平 行的自A晶界长入晶内的F条。束内F有小位向差，束间有 大角度差，F条与M板条相近。碳化物分布在铁素体条 间，随A中含碳量增高，其形态由粒状向链状甚至杆状发 展(见图)。 F内亚结构为位错，惯习面为{111}A，与A之间的位向接近 K-S关系，碳化物惯习面为{227} A，与A有确定位向关 系。