马氏体转变(马氏体，奥氏体-不锈钢的分类还有几种？)
admin今天给各位分享马氏体转变的知识，其中也会对马氏体，奥氏体-不锈钢的分类还有几种？进行分享，希望能对你有所帮助！
本文导读目录：
1、马氏体转变
马氏体转变
非平衡条件下，金属和合金中发生的非扩散的晶型转变。
研究简史19世纪中叶，英国人索尔拜首次用显微镜观察了淬硬钢的金相组织，后对此种针状组织物命名为马氏体。
图1示出高碳钢淬火态的金相组织，针状物(其空间形态为板片状)为马氏体，基底为残留奥氏体。
20世纪20年代，美国人芬克和苏联人库尔久莫夫分别(独立地)用x射线衍射技术确定了钢中马氏体的本质：体心正方结构，碳在a-Fe中的过饱和固溶体，奥氏体在非平衡(大过冷)条件下转变成的一种介稳相。
到50年代，不但积累了大量有关钢中马氏体转变的技术资料，而且还发现在一系列有色合金及某几种纯金属中也发生相似的转变。
在此基础上，逐渐认识到，以钢中马氏体形成为代表的相变，是一种与历来了解的固态扩散型晶型转变具有本质区别的固态一级相变非扩散的晶型转变，定名为马氏体转变。
各种合金系中经马氏体转变形成的低温产物皆称为马氏体，如钛合金中马氏体、铜合金中马氏体等。
马氏体转变是金属热处理时发生的相变的基本类型之一，对钢的强化热处理及形状记忆合金的应用技术具有重要意义。
生成相与母相成分相同，以共格或半共格界面为生长相界面，故不存在相界面迁移的热激活机制。
形核率和长大速度皆与扩散型转变的热动力学处理结果显著不符。
根据上述诸特征，如平面在相变后仍为平面、非扩散、共格性，尤其具有不变平面(惯习面)，判定马氏体转变是以不变平面应变的方式(而不是界面原子热激活跃迁的方式)进行晶格类型的改组。
马氏体形成量仅取决于冷却到达(Ms以下)的温度，而与保温时间或冷却速度无关。
同一合金系中成分不同的合金，虽然MS值不同，但马氏体形成量(f，体积分数)与(MS一Tq)的关系相同。
式中Ms为马氏体转变(开始)温度；Tq为冷却到达温度；a为常数，取决于合金系，对于含碳10.1%以下的碳素钢，a-0.011。
图8示出碳素钢变温马氏体转变动力学曲线及与实测结果(不同标记的点)的对照。
动力学的变温特性表明，此类马氏体形核和长大都是极快的，且形核量取决于过冷度。
在任一过冷度，能够出现的核实际上在一瞬间就已全部形成。
至于长大速度，实测一片马氏体从形核到停止长大(可贯穿奥氏体晶粒)时间为10-7～10-5s。
cm/s数量级，相当于金属中切变波(横声波)的传播速度。
少数铁基马氏体转变具有类似扩散型相变的动力学特征，在Ms以下有孕育现象，转变速度与温度之间具有带极大值的函数关系。
图9示出一种铁镍锰合金的等温马氏体形成动力学图。
观察表明，等温马氏体的生长也是爆发式的，因而c形曲线仅表明了形核速率与过冷度的关系。
动力学曲线与变温型马氏体类同，但相变具有可逆性，并且以相界面随温度升降双向可逆的迁移实现正、逆反应。
箭头指向表明温度变化方向，Ms、Mf分别为降温时马氏体转变开始及终了点，As和Af则分别为升温时逆转变的开始和终了点。
前述三种马氏体都是在大过冷、高驱动条件下发生的，4个特性温度值与pM相平衡温度T0之间的排列为Mf。
形核和生长动力学特征的多样性使得难以建立统一的形核与生长机制，重要的学派有层错形核论、核胚冻结论和核胚(位错网)热激活扩张论。
面心立方(y)一密排六方(￡)转变可按体心立方金属在{112}面上扩展位错绕节点旋转产生孪晶结构的原理，如图11所示，在面心立方(111)y面上1/2a[110]y，位错分解成两条半位错b1：a/6[121]y及b2：a/6[211]y，二者中间包含的就是一个平行于(111)y、厚度为2个原子层的密排六方结构。
在特定的位错组态下，两个半位错b1、b2分别绕极轴(通过b1、b2结点垂直于(111)y的直线)作正、反向旋转，可使六方结构的厚度增加，而扩展区的扩大则使六方结构的径向尺寸长大。
极轴机制实际上包含了ye马氏体转变形核和长大两个过程。
核胚冻结论50年代后期，德国人克纳普一德林格(简称KD)假定母相中在高温下已存在不同尺寸的马氏体核胚，在冷却到低温时被冻结下来，根据英国人弗兰克(F0.C0.Frank)关于铁碳合金中{225}y马氏体与奥氏体间的螺位错界面模型，设计了由位错网构成的{225}y马氏体核胚，又称KD胞模型，如图12所示。
平面上每隔6层原子配置一[110]y方向的螺位错(弗兰克模型)，正反向螺位错在边沿相交，形成沿圆周的刃型位错圈。
这样，径向和轴向的长大都是以位错运动的方式来进行。
核胚(位错网)热激活扩张论70年代，以美国人柯恩CKaufmanCohen及RayhavanCohen)的工作为代表，发展了已有核胚通过位错圈的热激活扩张形核的热动力学理论。
当过冷度小、驱动力△Gy-a未达到rmax核生长所需值时，如果进行保温，则KD位错胞的外圈刃型位错圈，可以由热激活而向外扩张，当尺寸达到rmax时，即被启动而发生爆发式长大。
马氏体，奥氏体-不锈钢的分类还有几种？
常见等级：400系列的一部分，如409,410S，430。
含有最多0.015％的碳，最少16％的铬和足够的镍和/或锰。
常见等级：300系列，如304,316,320,321,347,309。
比大多数奥氏体合金具有更高的强度和更好的抗应力腐蚀开裂性。
良好的抗局部腐蚀性，特别是点蚀，缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂。
奥氏体向马氏体的转变更具有重要意义
如前所述，马氏体不锈钢由于铬等合金元素的作用，使奥氏体更稳定了，不易发生向珠光体和贝氏体的转变，这就为其获得马氏体组织提供了有利条件。
①马氏体转变时，与母相奥氏体保持共格关系，在磨光的表面上有浮凸现象。
③马氏体总是沿着母相奥氏体中一定的面形成，常称惯习面。
⑤马氏体相变获得的体心立方晶格是切变过程中形成的，这种切变可能是滑移或孪晶，同时在马氏体内部留下晶体缺陷（亚结构）。
⑦马氏体转变只有在转变温度低于钢中新旧两相（相和相）自由能相等的临界温度时，才会存在“无扩散相变驱动力”，促进马氏体形成，温度越低，这个驱动力就越大，马氏体转变越容易进行。
⑨合金元素对马氏体相变点有不同的影响，如铬、钼、镍等使Ms点下降，钴、铝等使Ms点上升。
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