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1马氏体研究概述1

1.1研究概况1

1.2铁合金中的马氏体2

1.2.1马氏体相变定义2

1.2.2马氏体相变产物的类型2

1.3影响铁合金中马氏体的因素10

1.3.1碳对铁碳合金马氏体的影响10

1.3.2铁镍合金中的马氏体11

1.3.3其他铁合金中的马氏体14

1.3.4影响马氏体类型的因素15

1.4马氏体相变理论21

1.4.1马氏体相变的切变模型21

1.4.2马氏体相变形核理论27

2马氏体研究方法的失误34

2.1马氏体的透射电镜鉴别法34

2.2马氏体的金相鉴别法40

3低碳钢中的马氏体42

3.1试验用钢和热处理42

3.2低碳马氏体的形貌42

3.3低碳马氏体在透射电镜下的成像44

3.4低碳马氏体在透射电镜下的亚结构45

3.5低碳马氏体的空间形态49

3.6低碳钢淬火组织在光学显微镜下形貌产生的剖析52

3.7低碳马氏体组织示意图53

4低碳高合金钢中的马氏体55

4.1 20Cr2Ni4A钢的显微组织55

4.2 20Cr2Ni4A马氏体的立体形貌57

4.3 20Cr2Ni4A钢的力学性能59

4.4其他低碳高合金钢的显微组织和力学性能60

4.5马氏体形态的形成原因与力学性能61

5中碳钢中的马氏体63

5.1问题的提出63

5.2中碳钢马氏体在透射电镜下的成像64

5.3试验中碳钢的化学成分和热处理65

5.4中碳钢马氏体在光学和扫描电镜下的图像65

5.5中碳、高碳钢束状马氏体的本质68

5.6中碳钢马氏体的空间形貌72

6高碳钢中的马氏体73

6.1试验用钢的化学成分和热处理73

6.2高碳钢马氏体在透射电镜下的成像73

6.3高碳钢马氏体在光学显微镜和扫描电镜下的图像75

6.4高碳束状马氏体的本质77

6.5当前有关研究资料失真的原因79

6.5.1 Speich等人的研究结果79

6.5.2 Изотов的研究结果81

6.5.3束状马氏体的惯习面和取向关系82

7粗片状马氏体的形貌83

7.1所试验钢的化学成分和热处理83

7.2平行粗片马氏体84

7.3束状粗片马氏体85

7.4等边三角形粗片马氏体86

7.5等边六边形粗片马氏体87

7.6 W形粗片马氏体88

7.7枝干状马氏体89

7.8片状马氏体显出规则分布的条件92

8影响马氏体形态和性能的因素94

8.1碳对马氏体形态的影响94

8.2奥氏体化工艺对马氏体形态的影响97

8.2.1奥氏体化温度对结构钢淬火组织的影响97

8.2.2热处理工艺对结构钢力学性能的作用99

8.2.3奥氏体晶粒大小对淬火钢韧性的影响101

8.2.4断口观察101

8.2.5淬火温度对断裂韧性影响的解释102

8.3决定马氏体类型的基本要素103

8.4决定马氏体力学性能的因素105

8.4.1碳和合金元素的质量分数105

8.4.2残余奥氏体的数量和分布106

8.4.3束状区的大小和马氏体单晶的尺寸106

8.4.4原奥氏体晶粒大小106

8.4.5马氏体类型106

8.5利用形变热处理实现显微组织超细化的途径107

8.5.1形变热处理的发展方向107

8.5.2铁合金的强塑性形变109

9马氏体类型的新鉴别法及其应用111

9.1束状马氏体的类型和特性111

9.1.1束状薄板马氏体111

9.1.2束状细片马氏体112

9.2马氏体类型的鉴别法112

9.2.1这两类常见马氏体在光学显微镜下的判据112

9.2.2两类马氏体在扫描电镜下的判据113

9.3马氏体类型鉴别法的应用113

10马氏体晶体学116

10.1惯习面和马氏体类型116

10.2马氏体束中单晶的取向关系121

10.3马氏体和奥氏体的位向关系124

10.4 {111}型马氏体的位向关系125

10.4.1惯习面{111｝A的各单晶的取向关系“变化规律”126

10.4.2其他惯习面的各单晶的取向关系“变化规律”129

10.5马氏体晶核的取向130

10.5.1相邻晶核为小角差130

10.5.2相邻晶核为孪晶关系132

10.5.3相邻晶核为反向关系132

10.5.4相邻晶核其他取向关系132

10.6束状细片马氏体的形成机理133

10.7束状薄板马氏体形成机理134

11马氏体相变力矩理论135

11.1力矩原理136

11.2马氏体晶核形成的力矩分析137

11.3相变力矩理论在马氏体相变中的应用139

11.3.1成对马氏体片和中脊线的本质139

11.3.2束状马氏体的形成140

11.3.3 W形马氏体片140

11.3.4等边三角形组织141

11.3.5树枝状马氏体相变142

11.3.6魏氏组织143

11.3.7爆发式马氏体相变143

11.4蝶状马氏体的形成144

11.4.1蝶状马氏体的形貌144

11.4.2蝶状马氏体的几种罕见形貌146

11.4.3蝶状马氏体的亚结构和本质147

11.4.4蝶状马氏体的几何分析149

11.4.5蝶状马氏体晶体学分析151

11.4.6蝶状马氏体的形成机理152

11.5马氏体长大的相变力矩论155

12马氏体新现象论156

12.1马氏体相变热力学的失误156

12.2低碳马氏体相变的相内分解157

12.2.1相内分解曲线157

12.2.2碳对奥氏体和铁素体自由能的作用158

12.3束状薄板马氏体的形成机理161

12.4相变孪晶和形变孪晶169

12.4.1相变孪晶和形变孪晶的性质和区别169

12.4.2片状马氏体中相变孪晶形成机理172

12.4.3奥氏体中孪晶的形成机理178

12.5无扩散点阵类型改组理论178

13无扩散点阵类型改组理论179

13.1惯习面揭示出来的规律179

13.1.1惯习面是奥氏体点阵上的铁原子迁移到马氏体点阵距离最短的晶面179

13.1.2马氏体形核的条件183

13.2关于马氏体相变晶核的合理形貌186

13.2.1相变力矩是马氏体晶核长大的条件186

13.2.2马氏体晶核的基本形态188

13.3无扩散形核热力学189

13.3.1马氏体相变热力学条件189

13.3.2极高碳钢不形成束状细片马氏体196

13.3.3马氏体晶核尺寸的范围197

13.4马氏体相变动力学199

13.4.1马氏体形成的动力学曲线199

13.4.2马氏体变温相变产生的原因203

13.5完全孪晶和部分孪晶204

13.5.1完全孪晶和穿晶孪晶线204

13.5.2完全孪晶和穿晶孪晶线的形成原因205

13.5.3采用“相变力矩论”解释“部分孪晶”的形成207

13.6马氏体组织的形成机制综述209

13.6.1束状细片马氏体的形成210

13.6.2束状薄板马氏体的形成211

13.6.3粗片状马氏体的形成214

13.6.4低碳马氏体单晶外形改变和内孪晶增多的解释214

13.6.5其他类型马氏体的形成215

13.7决定马氏体相变机制和形态的核心因素217

13.7.1马氏体形核长大的种类217

13.7.2固态相变形核和核长大的基本规律219

13.7.3对马氏体相变“形状应变”和“浮凸效应”的新见解219

13.7.4对粗片马氏体加束状马氏体淬火组织的全面解释220

13.8“新马氏体相变理论”小结222

13.9马氏体相变和塑性切变的区别225

13.9.1塑性切变的新观点225

13.9.2马氏体相变和塑性切变比较231

14主要结论汇总232

14.1新发现232

14.2主要新观点238

14.3次要新观点246

参考文献251