作业帮马氏体相变的基本特征
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/03 04:15:55
马氏体相变的基本特征
马氏体相变的基本特征
马氏体相变的基本特征
马氏体相变
martensitic transformation
马氏体最初是在钢（中、高碳钢）中发现的：将钢加热到一定温度（形成奥氏体）后经迅速冷却（淬火）,得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织.1895年法国人奥斯蒙（F.Osmond）为纪念德国冶金学家马滕斯（A.□artens）,把这种组织命名为马氏体(□artensite).人们最早只把钢中由奥氏体转变为马氏体的相变称为马氏体相变.20世纪以来,对钢中马氏体相变的特征累积了较多的知识,又相继发现在某些纯金属和合金中也具有马氏体相变,如:Ce、Co、Hf、Hg、La、Li、Ti、Tl、Pu、V、Zr、和Ag-Cd、Ag-Zn、Au-Cd、Au-□n、Cu-Al、Cu-Sn、Cu-Zn、In-Tl、Ti-Ni等.目前广泛地把基本特征属马氏体相变型的相变产物统称为马氏体（见固态相变）.
相变特征和机制 马氏体相变具有
热效应和体积效应,相变过程是形核和长大的过程.但核心如何形成,又如何长大,目前尚无完整的模型.马氏体长大速率一般较大,有的甚至高达10□cm□s□.人们推想母相中的晶体缺陷（如位错）的组态对马氏体形核具有影响,但目前实验技术还无法观察到相界面上位错的组态,因此对马氏体相变的过程,尚不能窥其全貌.其特征可概括如下：
马氏体相变是无扩散相变之一,相变时没有穿越界面的原子无规行走或顺序跳跃,因而新相（马氏体）承袭了母相的化学成分、原子序态和晶体缺陷.马氏体相变时原子有规则地保持其相邻原子间的相对关系进行位移,这种位移是切变式的（图1切变式位移示意）.原子位移的结果产生点阵应变(或形变)（图2 原子位移产生点阵应变）.这种切变位移不但使母相点阵结构改变,而且产生宏观的形状改变.将一个抛光试样的表面先划上一条直线,如图3a马氏体相变时的形状改变中的PQRS,若试样中一部分(A□B□C□D□-A□B□C□D□)发生马氏体相变(形成马氏体),则PQRS直线就折成PQ、QR□及R□S□三段相连的直线,两相界面的平面A□B□C□D□及A□B□C□D□保持无应变、不转动,称惯习（析）面.这种形状改变称为不变平面应变（图3 马氏体相变时的形状改变）.形状改变使先经抛光的试样表面形成浮突.由图4 高碳钢中马氏体的表面浮突×600可见,高碳钢马氏体的表面浮突,它可由图5表面浮突示意示意,可见马氏体形成时,与马氏体相交的表面上发生倾动,在干涉显微镜下可见到浮突的高度以及完整尖锐的边缘（图6Co-30.5Ni合金形成六方马氏体时产生的表面浮突干涉图像）.
马氏体的惯习（析）面 马氏体相变时在一定的母相面上形成新相马氏体,这个面称为惯习（析）面,它往往不是简单的指数面,如镍钢中马氏体在奥氏体(γ)的{135}上最先形成（图7 Fe-25Ni-0.3V-0.3C钢中的马氏体及其周围的奥氏体）.马氏体形成时和母相的界面上存在大的应变.为了部分地减低这种应变能,会发生辅助的变形,使界面改变如图7Fe-25Ni-0.3V-0.3C钢中的马氏体及其周围的奥氏体中由{135}变为{224}面.图7Fe-25Ni-0.3V-0.3C钢中的马氏体及其周围的奥氏体中马氏体呈透镜状,它具有中脊面,是孪晶密度很高的面,即{135}□面,这些马氏体内部的孪晶是马氏体内的亚结构.在铁基合金的马氏体中存在孪晶或（和）位错,在非铁合金中一般存在孪晶或层错.由图7Fe-25Ni-0.3V－0.3C钢中的马氏体及其周围的奥氏体还可见到：在马氏体周围的母相（奥氏体）中形成密度很高的位错,这是在马氏体相变时,母相发生协作形变而形成的.
由于马氏体相变时原子规则地发生位移,使新相(马氏体)和母相之间始终保持一定的位向关系.在铁基合金中由面心立方母相γ变为体心立方(正方)