贝氏体相变：两种形成学派

1952年，柯俊在英国与合作者S.A.Cottrell第一次对贝氏体相变机制进行了研究，提出贝氏体相变机制类似于马氏体相变的切变机制。他们认为，铁原子和代位原子是无扩散的切变，而间隙溶质原子是有扩散的。该观点被Hehemann、Bhadeshia、康沫狂等人接受，形成切变学派。

贝氏体相变的切变机制主要内容是：在贝氏体相变时，首先形成过饱和的铁素体，铁原子和替换原子不发生扩散，贝氏体铁素体以马氏体相变方式形核长大。铁素体的长大速度高于碳原子的扩散速度，导致碳原子在铁素体中过饱和，随后，碳原子析出，形成碳化物。从过饱和铁素体中析出碳化物，则形成下贝氏体。碳原子扩散进入奥氏体中，再从奥氏体中析出碳化物，则形成上贝氏体。切变机制认为，由碳原子扩散导致贝氏体铁素体形核和单独贝氏体条片的切变长大。铁素体亚单元首先在奥氏体晶界形核，然后向奥氏体晶内切变长大，当切变造成的畸变足够大时，贝氏体长大停止。随后在已形成的亚单元尖端形成新的亚单元，重复这一过程，则形成一个铁素体条片。在贝氏体铁素体条片中含有过饱和的碳原子。

该学说的不足之处是切变过程缺乏试验依据，切变耗能太大，相变驱动力不足以完成切变过程。(www.xing528.com)

20世纪60年代末，美国冶金学家H.I.Aaronson及其合作者从能量上否定了贝氏体转变的切变可能性。他们认为：贝氏体相变驱动力不能满足切变所需要的能量水平，贝氏体转变是共析分解的变种。其核心内容是：贝氏体是过冷奥氏体的非层片状共析分解的产物。在贝氏体相变过程中，存在碳原子、铁原子和替换原子的扩散过程。贝氏体铁素体是通过台阶的激发形核-台阶长大机制进行的，其长大过程受碳原子的扩散控制。台阶的台面是共格或者半共格的，而阶面是非共格的。贝氏体碳化物在奥氏体/铁素体的晶界形核并且向奥氏体内部长大。由于台阶阶面前沿的碳富集程度高，根据非均匀形核理论，碳化物易于在阶面和台面的交角处形核。这个学说被H.I.Aaronson的学生们继承和发展，形成了“扩散学派”。我国的徐祖耀、方鸿生等学者支持这一学说。

该学说的不足之处是将贝氏体相变混同于扩散型的共析分解，与实际不符。