马氏体相变理论和结构.ppt(问：什么是马氏体不锈钢？)
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马氏体相变理论和结构.ppt
4.6.3马氏体的物理性能53-马氏体的比容远大于奥氏体钢在淬火时要发生体积膨胀，产生内应力、变形、开裂。
②马氏体具有铁磁性钢在淬火后，矫顽力升高，导磁率下降。
马氏体的形成53-图4-13（a）板条马氏体（b）片状马氏体4.3.2片状马氏体53-图4-14片状马氏体示意图{225}或{259}在中、高碳钢，高镍的Fe-Ni合金中出现，形成温度较低。
片状马氏体形成53-先形成的第一片马氏体横贯整个奥氏体晶粒，使后形成的马氏体片的大小受到限制。
后形成的马氏体片，则在奥氏体晶粒内进一步分割奥氏体晶粒，所以后形成的马氏体片越来越短小。
片状马氏体的立体外形呈双凸透镜状，多数马氏体片的中间有一条中脊面，相邻马氏体片互不平行，大小不一，片的周围有一定量的残余奥氏体。
53-惯习面：随形成温度的下降，由{225}变为{259}，位向关系由K-S关系变为西山关系。
亚结构为细小孪晶，一般集中在中脊面附近，片的边缘为位错。
马氏体片互成交角，后形成的马氏体片对先形成的马氏体片有撞击作用，接触处产生显微裂纹。
4.3.3影响马氏体形态及其亚结构的因素53-（1）Ms点Ms点高形成板条马氏体。
C%↑→Ms↓板条M→板条M+片状M→片状M位错M→孪晶M（2）奥氏体与马氏体的强度53-图4-15滑移和孪生的临界分切应力与温度的关系53-当马氏体在较高温度形成时，滑移的临界分切应力较低，滑移比孪生更易于发生，从而在亚结构中留下大量位错，形成亚结构为位错的板条马氏体。
由于温度较高，奥氏体和马氏体的强度均较低。
相变时，相变应力的松驰可以同时在奥氏体和马氏体中以滑移方式进行，故惯习面为(111)。
53-随着形成温度的下降，孪生的临界分切应力较低，变形方式逐渐过渡为以孪生进行，形成亚结构为孪晶的片状马氏体。
若奥氏体的S低于206MPa，应力在奥氏体中以滑移方式松弛。
由于形成的马氏体强度较高，应力在马氏体中只能以孪生方式松弛，则形成惯习面为(225)的片状马氏体。
若奥氏体的S超过206MPa，相变应力在两相中均以孪生方式松弛，则形成惯习面为(259)的片状马氏体。
4.3.4工业用钢淬火马氏体的金相形态53-C%＜0.2%的低碳钢、低碳低合金钢，如20、15MnVB钢等，组织为板条马氏体，具有高强度、高韧性、低的冷脆转化温度。
（1）低碳钢中的马氏体（2）中碳结构钢中的马氏体53-如45、40Cr钢等，淬火后为板条马氏体+片状马氏体的混合组织。
由于通常选用较低的奥氏体化温度，淬火后获得的组织极细，光学显微镜较难分辨。
（3）高碳工具钢中的马氏体53-如T8、T12钢，为片状马氏体。
通常采用不完全加热淬火（在Ac1稍上加热，保留一定量未溶渗碳体颗粒），获得隐晶马氏体+渗碳体颗粒的混合组织。
4.4马氏体相变热力学53-T0为相同成分的马氏体和奥氏体两相热力学平衡温度，此时G→’0G→’称为马氏体相变驱动力。
图4-16自由能-温度关系4.4.1相变驱动力53-相变化学驱动力用来提供切变能量、亚结构储存能、膨胀应变能、共格应变能、界面能等，所以要有足够大的相变驱动力。
Ms点为奥氏体和马氏体两相自由能之差达到相变所需的最小驱动力（临界驱动力）时的温度。
4.4.2影响钢的Ms点的因素53-碳含量C%↑→Ms↓，Mf↓图4-18Ms与碳含量关系A3无扩散转变（1）奥氏体的化学成分53-合金元素除Co、Al外，其它合金元素均降低Ms点。
解释：碳或者合金元素降低A3点，降低奥氏体的自由能并提高马氏体（过饱和铁素体）的自由能，也降低了T0温度，从而降低Ms点。
碳或者合金元素固溶强化了奥氏体，s↑，使切变所需能量增高，Ms↓。
（2）其它因素对Ms点的影响53-奥氏体的晶粒大小奥氏体晶粒细化→Ms↓晶粒细化→s↑→切变阻力↑→Ms↓弹性极限以内的应力多向压应力阻碍马氏体转变，→Ms↓拉应力促进马氏体转变，。
问：什么是马氏体不锈钢？
答：马氏体不锈钢本质上是铬和足够碳含量的合金，在硬化后转变为马氏体，一种扭曲的体心立方晶体结构。
它们是磁性的，其配方能够很好地响应热处理。
与非不锈钢硬化钢类似，可达到的最大硬度和强度与合金中的碳含量成正比。
然而，合金中存在的铬允许通过奥氏体化和空气淬火（空气硬化）在除最厚部分外的所有部分达到最大硬度。
在温和大气环境中的耐腐蚀性极佳；比低碳钢好很多倍；然而，在恶劣环境中，普通马氏体不锈钢并不像316L等高合金奥氏体不锈钢那样无腐蚀。
当应用要求具有良好的抗拉强度、蠕变和疲劳强度性能，以及高达约1200F的中等耐腐蚀性和耐热性时，指定使用马氏体不锈钢。
该等级的典型（历史）用途包括刀具、涡轮发动机、石化设备、外科和牙科器械、剪刀、阀门、齿轮、凸轮和滚珠轴承。
根据碳含量，马氏体合金的抗拉强度可接近300ksi（2000Mpa）。
最常见的410型可在淬火状态下硬化至约200ksi（1400Mpa）。
然而，回火操作通常用于增加延展性和降低脆性。
S45500马氏体时效硬化不锈钢
S45500是一种马氏体、时效硬化不锈钢。
这种合金代表了沉淀硬化不锈钢领域的重大进步。
S45500的屈服强度是标准304的三倍。
它非常适合热处理和制造，具有极高的屈服强度、良好的延展性和韧性。
S45500在正常大气中抗染色，在淡水中无腐蚀。
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