热处理原理及工艺8-2014

1、热处理原理及工艺热处理原理及工艺（8） 5 54 4马氏体转变的热力学马氏体转变的热力学一、马氏体转变的热力学条件一、马氏体转变的热力学条件1 1、相变驱动力、相变驱动力l马氏体转变与其它类型的转变有马氏体转变与其它类型的转变有许多不同之处，但仍然是热学性的，许多不同之处，但仍然是热学性的，即即相变的驱动力仍是相变的驱动力仍是马氏体与母相马氏体与母相之间的自由能之差之间的自由能之差。l马氏体转变的热力学条件是必须马氏体转变的热力学条件是必须在在一定的过冷度下一定的过冷度下转变才能进行。转变才能进行。 通常把通常把Ms与与T0之差称为之差称为马氏体马氏体转变的热滞转变的热滞A A与与MM自由能随

2、温度的变化自由能随温度的变化lMsMs的物理意义的物理意义 母相和马氏体两相之间的自由能之差达到相变所需的最母相和马氏体两相之间的自由能之差达到相变所需的最小驱动力值时的温度。小驱动力值时的温度。马氏体转变热滞马氏体转变热滞代表所需的驱动代表所需的驱动力，取决于力，取决于马氏体转变时增加的马氏体转变时增加的界面能界面能（M/AM/A界面共格，故较小）界面共格，故较小）和和弹性能弹性能之和。其中之和。其中弹性能是主弹性能是主要影响因素。要影响因素。热滞热滞的大小，视合金的种类和合的大小，视合金的种类和合金的成份而异，金的成份而异，FeFe系合金的热滞系合金的热滞可高达可高达200200以上以上，

3、而有的合金，而有的合金，其热滞仅十几度到几十摄氏度，其热滞仅十几度到几十摄氏度，例如：例如：Au-Cd、Ag-Cd。逆转变与冷却时的刚好相反，需逆转变与冷却时的刚好相反，需过热度过热度，逆转变是在升温过程中，逆转变是在升温过程中进行的。进行的。 As与与Ms之差视合金的之差视合金的种类不同而不同。种类不同而不同。 为什么钢的马氏体相变所以热滞如此之大？为什么钢的马氏体相变所以热滞如此之大？ 一般相变理论的能量方程一般相变理论的能量方程 G=-GV+GS+GE 相变相变驱动力驱动力来自于来自于M与与A的单位体积自由能之差，的单位体积自由能之差，相变阻力相变阻力来自：来自： （1）形成新的界面而消

4、耗）形成新的界面而消耗界面能界面能GGS S （2）弹性能弹性能GE主要分以下几方面：主要分以下几方面：因新相与母相因新相与母相比体积不同比体积不同和和维持切变维持切变而引起的弹性应变而引起的弹性应变能。能。产生产生宏观均匀切变宏观均匀切变而作的功。而作的功。产生产生微观不均匀切变微观不均匀切变而在马氏体内形成的高密度位错或而在马氏体内形成的高密度位错或孪晶所消耗的能量。孪晶所消耗的能量。近邻近邻奥氏体基体发生的协作形变奥氏体基体发生的协作形变而作的功。而作的功。 马氏体相变热滞大是由于马氏体相变热滞大是由于切变特性而引起切变特性而引起额外能量消耗额外能量消耗造造成的。成的。 2 2、T T0

5、 0、MsMs、AsAs之间的关系：之间的关系： T0、Ms、As都是合金都是合金成成分的函数分的函数，不同的合金系，不同的合金系As-Ms 之差不同，例如，之差不同，例如，Fe-Ni合金中合金中As较较Ms高高420，Au-Cd合金中合金中As较较Ms仅高仅高16。3 3、形变诱发马氏体转变、形变诱发马氏体转变l 实验证明：实验证明：l Ms和和As之间的温度差可以因为引入塑性变形而减小。之间的温度差可以因为引入塑性变形而减小。l 如果在如果在MMs s点以上对奥氏体进行塑性变形点以上对奥氏体进行塑性变形会诱发马氏体转会诱发马氏体转变而引起变而引起MMs s点升高达到点升高达到MMd d点点

6、, ,同样塑性变形也可以使同样塑性变形也可以使As下下降到降到Ad点。点。l Md d, Ad d分别称为分别称为形变马氏体点和形变奥氏体点形变马氏体点和形变奥氏体点。因为形变。因为形变诱发马氏体转变而产生的马氏体诱发马氏体转变而产生的马氏体,常称为常称为形变马氏体形变马氏体,同样形变同样形变诱发马氏体逆转变而产生的奥氏体，称为诱发马氏体逆转变而产生的奥氏体，称为形变奥氏体形变奥氏体。lMd、Ad点的物理意义点的物理意义: :l Md 可可获得形变马氏体的获得形变马氏体的最高温度最高温度, ,若在高于若在高于M Md d点的温点的温度对度对 A 进行塑性变形，就会失去诱发马氏体转变的作用。进行

7、塑性变形，就会失去诱发马氏体转变的作用。l Ad d点的物理意义是可点的物理意义是可获得形变奥氏体的最低温度获得形变奥氏体的最低温度。l 马氏体相变的热力学，马氏体相变的热力学，Md d的上限温度为的上限温度为T0 ，而，而Ad d的的下限温度也为下限温度也为T0。实验证明实验证明,Co-Ni合金中合金中Md d和和Ad d可以重可以重合合,即即 Md d=Ad d=T0。如果某合金系中。如果某合金系中Md d和和Ad d不重合时不重合时,则可则可取：取： T0=1/2(Md d+Ad d)。形变能为相变提供一定的能量形变能为相变提供一定的能量如果形变能量与化学驱动力如果形变能量与化学驱动力相

8、互作用，能够达到相变所需相互作用，能够达到相变所需的最小驱动力，则相变就可以的最小驱动力，则相变就可以提前发生。形变所提供的能量，提前发生。形变所提供的能量，称为称为机械驱动力机械驱动力。若机械驱动力可全部代替化若机械驱动力可全部代替化学驱动力学驱动力,Md点已上升到点已上升到T0 ，但这要求一种合适的变形方式但这要求一种合适的变形方式,以提供足够的机械驱动力。以提供足够的机械驱动力。l形变诱发马氏体转变的原因形变诱发马氏体转变的原因: :1 1、奥氏体化学成份的影响、奥氏体化学成份的影响（1 1）碳的影响）碳的影响二、影响钢二、影响钢MsMs点的因素点的因素（2 2）合金元素的影响）合金元素

9、的影响l 一般规律：一般规律：钢中常见的合钢中常见的合金元素，除金元素，除AlAl和和CoCo可以提高可以提高MsMs外外，其它合金元素均使其它合金元素均使Ms Ms 降低降低。l 降低降低Ms点的元素，按其影点的元素，按其影响的强烈顺序排列如下：响的强烈顺序排列如下：Mn、Cr、Ni、Mo、Cu、W、V、Til 钢中单独加入钢中单独加入Si 时，对时，对Ms影影响不大，但是在响不大，但是在Ni-Cr钢中可以钢中可以降低钢的降低钢的Ms点。点。Ms=A-x1C-x2Mn-x3Ni-x4Cr.l 合金元素的影响合金元素的影响MsMs点的点的原因：原因： 主要取决于合金元素对主要取决于合金元素对平

10、衡温度平衡温度T T0 0的影响的影响及及对奥氏体的强对奥氏体的强化效应化效应。u 凡凡强烈降低强烈降低T T0 0及强化奥氏体的元素，就强烈降低及强化奥氏体的元素，就强烈降低MsMs ，如如Mn、Cr、Ni、Cu和和C类似，既降低类似，既降低T0温度，又稍增加奥温度，又稍增加奥氏体的屈服强度，所以降低氏体的屈服强度，所以降低Ms点。点。u Al、Co、Si、Mo、W、V、Ti等均等均提高提高T T0 0温度温度，但也不，但也不同程度地增加奥氏体屈服强度，同程度地增加奥氏体屈服强度，若若提高提高T T0 0的作用大时，则使的作用大时，则使MsMs点升高点升高，如，如Al、Co ；若强化奥氏体的

11、作用大时，则使若强化奥氏体的作用大时，则使MsMs点降低点降低；若两方面作用大致相当若两方面作用大致相当时，则对时，则对Ms的影响不大，如的影响不大，如Si 。2 2、奥氏体化条件对、奥氏体化条件对MsMs的影响的影响 一般，不完全奥氏体化，提高一般，不完全奥氏体化，提高加热温度和保温时间，加热温度和保温时间，将使奥氏体中碳和合金元素含量增加，将使奥氏体中碳和合金元素含量增加，使使MsMs降低降低 完全奥氏体化条件下，温度高时间长，将因马氏体相完全奥氏体化条件下，温度高时间长，将因马氏体相变阻力减小，使变阻力减小，使Ms有所提高（约在几度到几十度范围内）有所提高（约在几度到几十度范围内）3 3

12、、冷却速度的影响、冷却速度的影响基本条件：基本条件：冷却速度冷却速度v临临时，奥氏体才能过冷到时，奥氏体才能过冷到Ms点以下转变点以下转变为马氏体为马氏体。l在一般在一般生产条件生产条件下，冷却速度对下，冷却速度对MsMs无影响无影响。l若进一步提高冷速，则若进一步提高冷速，则Ms点也会发生变化。如对于点也会发生变化。如对于Fe-0.5C-2.05Ni合金，当冷却速度超过合金，当冷却速度超过104s 时，时，Ms点才将上升点才将上升原因：原因：l正常淬火条件下正常淬火条件下，C C原子偏聚倾向随温度降低原子偏聚倾向随温度降低扩散能力减弱而逐渐增大，其对扩散能力减弱而逐渐增大，其对A A有强化作

13、用有强化作用, , Ms降低；降低；而而A A中中C C降低，降低，MsMs升高升高。 故故Ms稳定稳定l冷速极快时，则抑制了冷速极快时，则抑制了“碳原子气团碳原子气团”的形成，的形成，使使A弱化，降低弱化，降低M相变阻力，相变阻力，Ms。l冷速足够大时，气团被完全抑制，冷速足够大时，气团被完全抑制，Ms点不再点不再随冷速变化。随冷速变化。、形变的影响、形变的影响 在在Md 、Ms之间对奥氏体进行塑性变形，可使之间对奥氏体进行塑性变形，可使Ms升升高，马氏体转变提前发生。高，马氏体转变提前发生。获得相同的获得相同的MM转变量，形变温度越低，需要的形变量越小转变量，形变温度越低，需要的形变量越小

14、5 5、应力的影响、应力的影响l 单向的拉应力和压应力都促进马氏体转变，使单向的拉应力和压应力都促进马氏体转变，使Ms升高。升高。l 多向压应力阻碍马氏体转变，使多向压应力阻碍马氏体转变，使Ms降低。降低。6 6、磁场的影响、磁场的影响 磁场的存在可使磁场的存在可使Ms升高升高，在相同温度，在相同温度下下马氏体转变量马氏体转变量增加，增加，但磁场对但磁场对Ms以下的转以下的转变行为无影响。变行为无影响。5 55 5 马氏体转变动力学马氏体转变动力学 形核形核 和和 长大长大一、马氏体的降温形成（变温瞬时形核、瞬时长大）一、马氏体的降温形成（变温瞬时形核、瞬时长大） 碳钢和低合金钢中最常见的一种

15、马氏体转变。碳钢和低合金钢中最常见的一种马氏体转变。 1. 1.动力学特点动力学特点l 多数多数MM转变转变必须在连续不断的降温过程中才能进行，瞬时必须在连续不断的降温过程中才能进行，瞬时形核，瞬时长大，形核后以形核，瞬时长大，形核后以极大的速度极大的速度长大到极限尺寸，长大到极限尺寸，l 相变时相变时MM量的增加量的增加是由于降温过程中是由于降温过程中新马氏体片的形成新马氏体片的形成，而不是已有而不是已有M片的长大。等温停留转变立即停止。片的长大。等温停留转变立即停止。2.2.变温瞬时形核、瞬时长大变温瞬时形核、瞬时长大 原原 因因： （1）相变的驱动力很大相变的驱动力很大：相变时过冷度大：

16、相变时过冷度大（2）长大激活能很小：长大激活能很小：马氏体长大过程中马氏体长大过程中界面移动势垒很界面移动势垒很低低，而且，原子只需作，而且，原子只需作不超过一个原子间距不超过一个原子间距的近程迁移。的近程迁移。马氏体长大速度极快，可以认为马氏体长大速度极快，可以认为相变速度仅取决于成相变速度仅取决于成核率核率，而与长大速度无关。马氏体片一般在，而与长大速度无关。马氏体片一般在1010-4-41010-7-7s s时间内即长大到极限尺寸。时间内即长大到极限尺寸。3.3.马氏体的降温马氏体的降温 形成形成 过程过程 影响因素影响因素 （1）降温形成）降温形成MM的转变量的转变量主要取决于冷却所达

17、到的温度主要取决于冷却所达到的温度，与时间无关与时间无关，即，即Ms以下的深冷程度，以下的深冷程度，等温保持时转变一般等温保持时转变一般不再进行不再进行。 （2）奥氏体的化学成份对）奥氏体的化学成份对Ms有很大影响，但对有很大影响，但对M转变动转变动力学的影响几乎完全是通过力学的影响几乎完全是通过Ms点起作用，点起作用，在在MsMs以下的以下的转变转变过程过程不随不随A A成份成份发生显著变化发生显著变化。 （3）冷却速度冷却速度对对Ms以下的以下的转变过程有明显的影响转变过程有明显的影响。只。只要是在要是在M转变完成之前，转变完成之前，缓慢冷却，或冷却中断缓慢冷却，或冷却中断，都会引都会引起

18、起MM转变迟滞，导致转变迟滞，导致MM转变温度下降、转变温度下降、MM转变量减少。这转变量减少。这种现象种现象称为称为A A稳定化稳定化。 （4）影响）影响MsMs点和点和MM转变动力学过程转变动力学过程的一切因素都会的一切因素都会影影响响到转变结束后到转变结束后残余奥氏体残余奥氏体数量的多少数量的多少，例如：化学成份，例如：化学成份对对Ms有显著影响，导致室温下有显著影响，导致室温下残余奥氏体量残余奥氏体量的巨大差异。的巨大差异。l 每增加每增加1%1%合金元素时残余奥氏体量的变化合金元素时残余奥氏体量的变化 C Mn Cr Ni Mo W Si Co Al +50 +20 +11 +10

19、+9 +8 +6 -3 -4l 碳含量碳含量对对残余奥氏体残余奥氏体的影响十分显著，的影响十分显著，一般认为淬火一般认为淬火钢钢C%C%大于大于0.4%0.4%后后就应考虑就应考虑残余奥氏体残余奥氏体对对性能性能的影响的影响。l 奥氏体化温度、冷却速度和外加应力奥氏体化温度、冷却速度和外加应力等对残余奥氏体等对残余奥氏体量也都有影响，可定性地归纳如下：量也都有影响，可定性地归纳如下： 因因 素素 A A 多多 A A 少少 C% 高碳高碳 低碳低碳 A化温度化温度 高温高温 低温低温 淬火冷却淬火冷却 油冷油冷 水冷水冷 MsMf之间冷却之间冷却 缓冷缓冷 急冷急冷 应应 力力 压应力压应力

20、拉应力拉应力二、马氏体的爆发式转变（自触发形核、瞬时长大）二、马氏体的爆发式转变（自触发形核、瞬时长大）l 一些一些MsMs低于低于0 0合金合金冷到冷到MsMs以下一定温度时，在一瞬间，以下一定温度时，在一瞬间，可剧烈地形成大量的可剧烈地形成大量的M M，形成的，形成的M M称为称为爆发马氏体爆发马氏体l 爆发爆发M首先在首先在Fe-NiFe-Ni、Fe-Ni-CFe-Ni-C等合金等合金的的淬火研究中淬火研究中发现的。发现的。直线部分为爆发式转变，随后随降温又表现为正常的变温转变直线部分为爆发式转变，随后随降温又表现为正常的变温转变l 爆发式转变特点：爆发式转变特点： 爆发式转变有一爆发式

21、转变有一固定的转变温度固定的转变温度，用，用Mb表示，表示，MbMs，一次爆发中形成，一次爆发中形成一定数量的一定数量的M； 转变中转变中伴有响声伴有响声，转变时急剧，转变时急剧放出相变潜热放出相变潜热，引起，引起试样温度升高。试样温度升高。 在合适的条件下，一次爆发转变量可超过在合适的条件下，一次爆发转变量可超过70%，温，温度可上升度可上升30。l爆发式转变爆发式转变 组织形态组织形态：M的惯习面为的惯习面为259，有明显的中脊，有明显的中脊，显微组织呈显微组织呈“Z”形。形。l爆发式转变动力学特征：爆发式转变动力学特征：形核形核由转变开始时形成的由转变开始时形成的第一片第一片MM触发形成

22、触发形成，称为，称为自促发形核自促发形核即即一片一片惯习面为惯习面为259的的M形成后形成后，可以在周围的其它，可以在周围的其它259面面上上造成很高的应力造成很高的应力，促进新的，促进新的259M形成，是一种链锁式的转形成，是一种链锁式的转变过程，转变速度极快，一变过程，转变速度极快，一次完全的爆发约需次完全的爆发约需10-410-3s。l影响爆发转变量的因素：影响爆发转变量的因素： 晶界晶界具有位向差不规则的特点，成为爆发转变传递的具有位向差不规则的特点，成为爆发转变传递的障碍障碍。因此，因此，细晶粒材料中爆发转变量将受到晶界的限制细晶粒材料中爆发转变量将受到晶界的限制，在同样的，在同样的

23、Mb温度下，温度下，细晶粒钢细晶粒钢的的爆发转变量较少爆发转变量较少。三、马氏体的三、马氏体的等温形成等温形成（等温形核、瞬时长大）（等温形核、瞬时长大） M的等温转变最早是在的等温转变最早是在0.7%C、6.5%Mn、2%Cu的的Mn-Cu钢中发现的，目前已发现在许多钢中都有存在着钢中发现的，目前已发现在许多钢中都有存在着M的等温的等温转变。如，转变。如，Fe-Ni-Mn、Fe-Ni-Cr、高碳高、高碳高Mn钢、钢、GCr15、W18Cr4V等。等。Fe-23.2%Ni-3.62%Mn合金的马氏合金的马氏体等温转变体等温转变“C”曲线曲线Fe-Ni-Cr合金马氏体等温转变动力学曲线合金马氏体

24、等温转变动力学曲线(25.7%Ni,2.95%Cr)nMM等温形成特点：等温形成特点：（1）形核需要一定的）形核需要一定的孕育期孕育期，形核率，形核率随过冷度增大，先随过冷度增大，先增后减，增后减，动力学曲线动力学曲线具有具有S S形形，等温形成图等温形成图具有具有C C字形字形，符合一般的热激活形核规律。符合一般的热激活形核规律。（2 2）等温转变等温转变不能进行到底不能进行到底，只能有一部分，只能有一部分A A可以等温可以等温转变为转变为MM。 （3）一般一般M核形成后的长大速度极快，且能长大到极核形成后的长大速度极快，且能长大到极限尺寸，其限尺寸，其转变量转变量同样取决于形核率同样取决于

25、形核率，而与长大速度无关而与长大速度无关，但但转变量与等温时间有关，随等温时间延长转变量增加转变量与等温时间有关，随等温时间延长转变量增加。 有些材料，有些材料，转变量的增加转变量的增加，既可以是，既可以是已有已有M片的长大片的长大，也可以是也可以是等温形成的新等温形成的新M。 例如：例如：1.4%C、1.4%Cr的高碳轴承钢，当残余的高碳轴承钢，当残余A量较少量较少（40%）时，等温）时，等温M的形成主要是已有的形成主要是已有M片的继续长大；片的继续长大；当残余当残余A量较多（大于量较多（大于50%）时，则以重新形核长大为主。）时，则以重新形核长大为主。高碳轴承钢马氏体的等温长大高碳轴承钢马

26、氏体的等温长大 1.4%C,1.4%Cr,Ms=112 ,先淬至室温再上先淬至室温再上淬至淬至100等温等温12小时小时 800高碳轴承钢马氏体的等温形成高碳轴承钢马氏体的等温形成1.4%C,1.4%Cr,浮凸，直接淬至浮凸，直接淬至100等温等温10小时小时 800四、表面马氏体四、表面马氏体l表面马氏体：表面马氏体：在在稍稍高于高于MsMs点的温度下等温点的温度下等温，在试样，在试样表面层表面层形成形成M，其，其组织形态、形成速率、晶体学特征都和组织形态、形成速率、晶体学特征都和Ms点温度以下试样内部形成的点温度以下试样内部形成的M不同，这种不同，这种只产生于表面层的只产生于表面层的MM称

27、为称为“表面马氏体表面马氏体”。l特点特点 ： 表面表面M的形成，是一种的形成，是一种等温转变等温转变，形核需要孕育期，但长大速，形核需要孕育期，但长大速度极慢，惯习面为度极慢，惯习面为112，位向关系为西山关系，组织形态为，位向关系为西山关系，组织形态为条状条状。l形成的原因形成的原因：表面层与心部的表面层与心部的受力状态不同受力状态不同是引起表面马氏体形成的主是引起表面马氏体形成的主要因。要因。心部受三向约束，使马氏体形成困难心部受三向约束，使马氏体形成困难，而，而表面层所受约束较小表面层所受约束较小，因此，因此，表面层的表面层的MsMs点比心部的点比心部的MsMs高高，因此引发了表面层在

28、整体，因此引发了表面层在整体Ms点稍点稍高的温度范围内发生了马氏体转变，形成了表面马氏体。高的温度范围内发生了马氏体转变，形成了表面马氏体。五、奥氏体的稳定化五、奥氏体的稳定化 指在外界因素的作用下，由于内部结构发生了某种指在外界因素的作用下，由于内部结构发生了某种变化而使变化而使向转变呈现迟滞向转变呈现迟滞的现象。的现象。 根据引起稳定化的原因不同，分为根据引起稳定化的原因不同，分为化学稳定化、化学稳定化、热稳定化热稳定化机械稳定化机械稳定化。1 1、热稳定化、热稳定化（）现象（）现象 淬火冷却时，因淬火冷却时，因缓慢冷却或缓慢冷却或在冷却过程中等温停留在冷却过程中等温停留而引起而引起稳定性

29、提高，而使稳定性提高，而使转变迟滞转变迟滞的的现象称为现象称为奥氏体的热稳定化奥氏体的热稳定化。再。再继续冷却，其转变量与温度的继续冷却，其转变量与温度的关系便会发生变化。关系便会发生变化。( () )度量度量 热稳定化程度热稳定化程度通常是用通常是用滞后滞后温度间隔温度间隔（=T=TA A-M-Ms s）度量，也可以用度量，也可以用少形成的量少形成的量（M1 1M2 2）度量。度量。( () )规律规律）产生热稳定化的）产生热稳定化的必要条件是钢中含有与；必要条件是钢中含有与；）热稳定化有一）热稳定化有一上限温度上限温度，用，用表示；表示； 在以上停留，并不产生热稳定化现象，在以上停留，并不

30、产生热稳定化现象，只有在只有在以下的温度停留或缓慢冷却才会引起热稳定化以下的温度停留或缓慢冷却才会引起热稳定化。对于不同的对于不同的钢种，钢种，McMc可以低于可以低于MsMs，也可以高于，也可以高于MsMs。3）影响热稳定化的因素）影响热稳定化的因素 已转变的量越已转变的量越多，多，等温等温停留停留时所产生的时所产生的热稳定化程度越大热稳定化程度越大；因为已因为已形成的形成的MM对周围对周围A A的机械的机械作用作用促进了促进了A热稳定化的发展。热稳定化的发展。 在在一定的温度一定的温度下，下，等温等温保持保持的的时间越长时间越长，则达到的，则达到的稳定化稳定化程度先增后减，当减到一定数值程

31、度先增后减，当减到一定数值后不再减小，达到稳定值后不再减小，达到稳定值； 等温温度越高等温温度越高，达到达到最大稳最大稳定化程度定化程度的的时间越短时间越短，若在若在以下以下等温温度越等温温度越高高，淬，淬热稳定化程度越高热稳定化程度越高，淬火后获得淬火后获得的量越少。的量越少。4）反稳定化现象）反稳定化现象 某些材料，将已经某些材料，将已经稳定化的稳定化的A加热到加热到一定一定温度以上温度以上时，热稳定化时，热稳定化现象会下降甚至消失，现象会下降甚至消失，这种现象称为这种现象称为反稳定化反稳定化现象现象。( () )热稳定化热稳定化机机 制制 由于由于、原子在、原子在适当的温度下适当的温度下

32、向点阵缺陷处偏聚向点阵缺陷处偏聚，钉扎位错，强化了钉扎位错，强化了，使，使M转变的转变的切变阻力切变阻力增大增大所致。所致。l M转变滞后温度间隔转变滞后温度间隔值值的意义的意义 由于、原子由于、原子钉扎位错钉扎位错，而要求提供，而要求提供附加的化学附加的化学驱动力以克服、原子的钉扎力驱动力以克服、原子的钉扎力，为获得这个附加的，为获得这个附加的化学驱动力化学驱动力所需要的过冷度，即为所需要的过冷度，即为值值。塑性变形对塑性变形对Fe-18Cr12Ni合金合金M转变量的影响转变量的影响M为为形变形变A在液氮中处理在液氮中处理的的M量量；M0为为未形变未形变A在在液氮中处理的液氮中处理的M量量2

33、 2、机械稳定化、机械稳定化u在在以上以上，对进行塑性变形，对进行塑性变形，当当形变量足够大形变量足够大时可以使随后的转时可以使随后的转变困难，变困难，s点降低，残余增多。点降低，残余增多。这种现象称为这种现象称为的机械稳定化。的机械稳定化。u 在在d以下变形，可以诱发以下变形，可以诱发M转变，转变，但但形变量足够大形变量足够大对对未转变未转变的的也有机也有机械稳定化作用。械稳定化作用。 少量的塑性变形有促进转变的作少量的塑性变形有促进转变的作用，用，只有在较大的变形量的情况下只有在较大的变形量的情况下才才会引起的稳定化作用。会引起的稳定化作用。塑性变形温度越高，形变量越大，塑性变形温度越高，

34、形变量越大，机械稳定化效应越大机械稳定化效应越大1诱发相变，诱发相变，1机械稳定化机械稳定化 塑性变形塑性变形对对马氏体转变马氏体转变产生产生两种截然相反的效应两种截然相反的效应的原因：的原因： 在于在于变形在母相中造成了不同的缺陷组态变形在母相中造成了不同的缺陷组态l当当形变量小形变量小时，往往使时，往往使奥氏体中奥氏体中层错层错增多增多，同时在，同时在晶晶界和孪晶界处因生成界和孪晶界处因生成位错网和胞状结构位错网和胞状结构而出现更多的而出现更多的弹性应力集中弹性应力集中的部位，这些缺陷组态的存在有利于马的部位，这些缺陷组态的存在有利于马氏体形核，弹性应力的存在将氏体形核，弹性应力的存在将促发马氏体转变促发马氏体转变。l当当形变量大形变量大时，奥氏体中将形成时，奥氏体中将形成大量高密度位错区和大量高密度位错区和亚晶界亚晶界，破坏母相和马氏体核胚之间的共格关系破坏母相和马氏体核胚之间的共