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影響貝氏體機械性能的主要因素

更新時間:2025-10-31       點擊次數:67

01貝氏體中鐵素體的影響貝氏體的強度與貝氏體中鐵素體的晶粒大小符合Hall-Petch公式,即貝氏體中鐵素體晶粒(或亞晶粒)愈細小,貝氏體的強度就愈高,而且韌性有時還有所提高。貝氏體中鐵素體的晶粒大小主要取決于奧氏體晶粒大小(影響鐵素體條的長度)和形成溫度(影響鐵素體條的厚度),但以后者為主。貝氏體形成溫度愈低,貝氏體鐵素體晶粒的整體尺寸就愈小,貝氏體的強度和硬度就愈高。貝氏體鐵素體往往較平衡狀態鐵素體的碳含量稍高,但一般小于0.25%。貝氏體鐵素體的過飽和度主要受形成溫度的影響,形成溫度越低,碳的過飽和度就越大,其強度和硬度增高,但韌性和塑性降低較少。貝氏體鐵素體的亞結構主要是纏結位錯。隨相變溫度降低,位錯密度增大,強度和韌性提高。隨貝氏體鐵素體的亞結構尺寸減小,強度和韌性也增高。

02貝氏體中滲碳體的影響根據彌散強化機理,碳化物顆粒尺寸愈細小,數量愈多,對強度的貢獻就愈大。在滲碳體尺寸相同情況下,貝氏體中滲碳體數量愈多,則硬度和強度就愈高,韌性和塑性就愈低。滲碳體的數量主要取決于鋼中的碳含量。貝氏體中滲碳體可以是片狀、粒狀、斷續桿狀或層狀。一般來說,滲碳體為粒狀時貝氏體的韌性較高,為細小片狀時其強度較高,為斷續桿狀或層狀時其脆性較大。當鋼的成分一定時,隨相變溫度降低,滲碳體的尺寸減小,數量增多,滲碳體形態也由斷續桿狀或層狀向細片狀變化,硬度和強度增高,但韌性和塑性降低較少。隨等溫時間延長或進行較高溫度的回火,滲碳體將向粒狀轉化。通常,滲碳體等向均勻彌散分布時,強度較高,韌性較好。若滲碳體定向不均勻分布,則強度較低,且脆性較大。在上貝氏體中滲碳體易定向不均勻分布,且顆粒較粗大,而在下貝氏體中滲碳體分布較為均勻,且顆粒較細小,所以上貝氏體的強度和韌性要比下貝氏體低很多。

03其他因素的影響由于奧氏體化溫度不同,引起奧氏體的化學成分及其晶粒度發生變化,也會影響貝氏體的性能。另外,由于貝氏體相變的不完性,導致貝氏體鐵素體條件出現殘余奧氏體、珠光體以及馬氏體(回火馬氏體)等非貝氏體組織,也會影響貝氏體的性能。 


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