马氏体体心立方优化方案

碳的质量分数小于0.2％的低碳钢，其淬火马氏体具有体心立方结构。低碳板条状马氏体中具有高密度位错[（0.3～0.9）×10¹²cm^－2]的亚结构，属于位错马氏体。碳原子不在马氏体晶格c轴中间的间隙位置上，而是被高密度位错所禁锢，故不呈现正方度。

低碳板条状马氏体的惯习面曾经测定为｛111｝_γ，20世纪60年代修改为｛557｝_γ。与母相的位向关系为K-S关系。

马氏体组织形貌呈板条状，马氏体条的宽度不等，相邻的马氏体板条晶大致平行，位向差较小；平行的马氏体板条组成一个马氏体板条领域，领域与领域之间的位向差较大，一个原始的奥氏体晶粒内可以形成几个马氏体板条领域。图5-23所示为10Mn2NiMoVB钢的板条状马氏体组织，该钢在热模拟机上加热到1300℃，以40℃/s冷却速度淬火到室温，得到板条状马氏体组织。从图中可见，原奥氏体晶界清晰，一个奥氏体晶粒内转变为几个板条马氏体领域，一个领域内的板条晶大体上平行排列，薄厚不等，长短不一。

图5-23 10Mn2NiMoVB钢的板条状马氏体组织（OM）

板条状马氏体的显微组织特征可用图5-24表示，图中A区是由平行排列的板条状马氏体束组成的较大的区域，称为板条群。一个原始奥氏体晶粒可以包含几个板条群，一般为3～5个。在一个板条群内又可分成几个平行的区域B。在板条群内呈现黑白色调，同一色调区由许多位向相同的马氏体板条所组成，称为板条束。一个马氏体板条束内只可能按两组可能位向转变，因此，一个马氏体束由两组同向板条束交错组成，如图中B区所示。有时一个马氏体板条群只由一个同位向束构成，如图中C区所示。D区是一个同位向束内的组成情况，由平行排列的板条晶组成，板条晶之间以小角度晶界相间^[6]。

板条晶的宽度在0.1～2μm之间，宽度出现的几率最大为0.15～0.20μm，呈正态分布。经薄膜透射电子显微镜测定表明，常用钢板条马氏体的板条宽度相差不大。例如，测定某20钢淬火马氏体板条宽平均为0.67μm。在正常淬火温度下，马氏体条也较细小，在光学显微镜下观察，马氏体板条不甚明显，板条短小，方向也较为混乱，难以辨认板条群和板条束，仔细观察只在小范围内可以看到平行的排列方式，板条晶大小不等。(www.xing528.com)

图5-24 板条状马氏体的组织特征示意图

应当指出，以往认为板条状马氏体中的亚结构是高密度的位错，但是近年来通过高分辨电镜观察发现，板条状马氏体中也存在孪晶，只是孪晶较少而已，此外还有微细的层错^[13]。在超高强度马氏体时效不锈钢中发现板条状马氏体中存在大量堆垛层错，如图5-25所示^[14]。

图5-25 板条状马氏体不锈钢中的层错（TEM）