上海交通大学：《金属材料强韧化与组织调控》课程教学资源（课件讲稿）贝氏体组织与材料的强韧化（3/3）

上濟充通大 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 1896 1920 1987 2006 贝氏体组织与材料的强韧化 前言 贝氏体组织及形态 贝氏体相变原理 贝氏体组织的强度、塑性与韧性 基于贝氏体组织及贝氏体相变的强韧化技术

贝氏体组织与材料的强韧化 前言 贝氏体组织及形态 贝氏体相变原理 贝氏体组织的强度、塑性与韧性 基于贝氏体组织及贝氏体相变的强韧化技术

5.贝氏体组织调控与强韧化 结构/功能材料设计思路： []组织调控法 纳米材料设计思路： 自上向下Top-Down [1]自上向下Top-Down [2]传统炒莱法 [2]自下句上Bottom-Up 自下向上 Bottom-Up 中国逆向工程：军用→民用 企业→高校

5. 贝氏体组织调控与强韧化 结构/功能材料设计思路： [1] 组织调控法 自上向下 T D 纳米材料设计思路： op- own [ 2 ]传统炒菜法 [1]自上向下 Top-Down [ 2 ]传统炒菜法 [ 2 ]自下向上 B tt U 自下向上 Bottom-Up [ 2 ]自下向上 B ottom￾U p 中国逆向工程：军用→民用 企业→高校

5.贝氏体组织调控与强韧化 组织调控法-自上向下Top-Down 材料强韧化 贝氏体组织调控 成份设计与工艺设计

5. 贝氏体组织调控与强韧化 组织调控法-自上向下 Top-Down 材料强韧化 贝氏体 织调控 组 成份设计与工艺设计

5.贝氏体组织调控与强韧化 表421S」贝氏体委员会对低碳贝氏体钢中相变组织的分类 符号 组织类型及名称 &p 多边形铁素体 Qg 准多边形铁素体 aw 魏氏体铁素体 6主要基体组织 B 粒状贝氏体铁素体 aa 贝氏体铁素体 a 位错化立方晶马氏体 Y 残余奥氏体 MA 马氏体一奥氏体组元 a'M 马氏体 aTM 自回火马氏体 Ⅱ。第二相 B1,B2:上贝氏体 B Bu:上贝氏体 BL:下贝氏体 p 退化的珠光体 P 珠光体 渗碳体颗粒

5. 贝氏体组织调控与强韧化 表 4 -2 ISIJ贝氏体委员会对低碳贝氏体钢中相变组织的分类 贝氏体委员会对低碳贝氏体钢中相变组织的分类

5.贝氏体组织调控与强韧化 ().传统热处理工艺-CCT曲线 1000 0.46%C钢 奥氏体化温度：830℃ 保温时间：15min A3 130 42 45 8780 65 58 .. 0新000机加加0！ P 91 24 50 13 M b d 68567866 350 60 265 250 220 200 200 165 10 100 10 103 103 10￥ 105 10 时间，s

5. 贝氏体组织调控与强韧化 (1). 传统热处理工艺-CCT曲线

5.贝氏体组织调控与强韧化 微观组织演化的基本原理 基本原理： 影响因素： 微观组织演化的方向 温度场 微观组织演化的路径 应力场 微观组织演化的结果 电磁场 戴起勋主编.金属组织拉制原理.北京：化学工业出版社

5. 贝氏体组织调控与强韧化 微观组织演化的基本原理 基本原理： 影响因素 微观组织演化的方向 微观组织演化的路径 ： 温度场 应力场 微观组织演化的结果 电磁场 戴起勋主编. 金属组织控制原理. 北京：化学工业出版社

5.贝氏体组织调控与强韧化 微观组织演化的方向 热力学第一、第二定律： (dUsv<O (dH)sp< 0 (dF)r.v 0 (dG <0 材料相变进行的方向原理： 相变总是沿着能量降低的方向进行

5. 贝氏体组织调控与强韧化 微观组织演化的方向 热力学第 一 、第二定律： (d U)S,V < 0 (d H)S,p< 0 (d F)T,V < 0 (d G)T,p< 0 材料相变进行的方向原理： 相变总是沿着能量降低的方向进行

5.贝氏体组织调控与强韧化 微观组织演化的路径 动力学：材料变形加工、材料相变、材料的变形断裂 Arrhenius方程： V=A-exp(-Q/RT) 山组织演化的速率； Q-激话能。 微观组织演化路径原理： []演化过程总是遵循阻力最小的路径进行的。 [2]演化过程总是选择速度最大的路径进行的

5. 贝氏体组织调控与强韧化 微观组织演化的路径 动力学：材料变形加工、材料相变、材料的变形断裂 Arrhenius 方程： V=Aex p (-Q/ ) RT V-组织演化的速率； Q-激活能。 微观组织演化路径原理： [1]演化过程总是遵循阻力最小的路径进行的。 [2]演化过程总是选择速度最大的路径进行的

5.贝氏体组织调控与强韧化 微观组织演化的结果 物竟天择，适者生存。 材料结构学，材料形态学。 例子：[1]领先相；[2]相变产物； 自然过程的第三原理：自然过程的结果是适者生存

5. 贝氏体组织调控与强韧化 微观组织演化的结果 物竞天择，适者生存 。 材料结构学，材料形态学。 例子：[1]领先相; [2]相变产物； 自然过程的第三原理：自然过程的结果是适者生存

5.贝氏体组织调控与强韧化 (2)基于贝氏体组织及贝氏体相变的强韧化技术 一热机械处理技术 TMCP-thermomechanical control process Tt二元处理 T--t三元处理 TMCP工艺：控制轧制与控制冷却的有效结合。 TMCP1960s轧制成形+熟处理→高强、高韧 板材和带材 高强度、-30℃冲击韧性的材料必选择TMCP工艺。 贺信慕等偏著.高性能低碳贝氏体解.北京：治金工业出版社，2008

5. 贝氏体组织调控与强韧化 (2)基于贝氏体组织及贝氏体相变的强韧化技术 —热机械处理技术 （TMCP - thermomechanical thermomechanical control process control process ) T-t 二元处理 T--t 三元处理 TMCP工艺：控制轧制与控制冷却的有效结合。 TMCP-1960s 轧制成形+热处理 高强、高韧 板材和带材 高强度、-30℃冲击韧性的材料必选择TMCP工艺。 贺信莱等编著. 高性能低碳贝氏体钢. 北京：冶金工业出版社，2008