热处理工程师贝氏体组织的过渡性结构转变

作为一个整合系统，过冷奥氏体转变为珠光体、贝氏体、马氏体是一个组织形貌逐渐演化的过程。图6-23所示为随着相变温度的降低，组织形貌逐渐演化的图解。可见，从A₁到Ms点，组织形貌从片状珠光体到贝氏体再到马氏体逐渐演化。在中温区，上贝氏体是条片状形貌，下贝氏体呈竹叶状或针状，显然具有珠光体和马氏体两种相变的过渡性特征。

图6-23 过冷奥氏体转变产物的演化图解

贝氏体的组成相十分复杂，不同于珠光体，珠光体只有两相（铁素体＋碳化物），也不同于单相的马氏体。贝氏体组织中除了贝氏体铁素体外，往往同时存在其他一些相，如渗碳体、特殊碳化物，残留奥氏体、马氏体或所谓M/A岛等。上贝氏体的组成相有时与珠光体相同，即只含有铁素体和渗碳体两相，因此，上贝氏体组织打上了珠光体组织的烙印。贝氏体组织中存在着马氏体、残留奥氏体等相，说明它打上了淬火马氏体组织的烙印。从上贝氏体组织过渡到下贝氏体组织，表现了从珠光体到马氏体的过渡性和复杂的交叉性。因而，贝氏体的组织形貌十分复杂，形形色色，如条片状贝氏体、羽毛状贝氏体、粒状贝氏体、柱状贝氏体、准上贝氏体、无碳贝氏体、准下贝氏体等。(www.xing528.com)

已知马氏体可在奥氏体晶内形核，而下贝氏体也可在奥氏体晶内形核并长大，呈现片状或针状特征。条片状的下贝氏体与板条状马氏体相似，表现为明显的过渡性、交叉性。

珠光体的亚结构主要是亚晶、低密度位错，但马氏体、贝氏体组织中均有特殊的亚结构问题。贝氏体铁素体（α相）是被碳过饱和的，但是过饱和程度不大，马氏体是碳的过饱和固溶体。在马氏体组织中存在极高密度的位错、微细层错或大量的精细孪晶。在贝氏体组织中也同样存在亚结构，包括贝氏体铁素体的亚片条、亚单元、超细亚单元，位错密度较高，近年来也发现在某些钢的下贝氏体中存在精细孪晶等。