河南電焊學校學電焊的基本知識
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貝氏體的力學性能與應用
貝氏體組織，尤其是下貝氏體組織具有優良的力學性能。一般而言，在相同的強度水平下，貝氏體組織比回火馬氏體組織具有更高的韌性。另外，實際熱處理生產中通常采用等溫淬火的方法獲得貝氏體組織。因為等溫溫度較高，等溫時間較長，等溫淬火時的熱應力很小，加之貝氏體和奧氏體的比體積差小于馬氏體和奧氏體的比體積差，使得發生貝氏體轉變時的組織應力也明顯小于馬氏體轉變，因此等溫淬火時工件變形、開裂的傾向明顯小于普通淬火。等溫淬火特別適合于形狀復雜、力學性能要求高的小型工件的熱處理。
一. 貝氏體的強度和硬度
貝氏體的強度和硬度與貝氏體的類型，貝氏體中各個組成相的形態、尺寸、分布和亞結構等因素緊密相關。
貝氏體組織通常具有高的強度和硬度，而且隨著貝氏體形成溫度的降低，貝氏體的強度、硬度增高。下貝氏體比上貝氏體具有更高的強度和硬度。
貝氏體之所以具有高的強度和硬度，主要得益于以下一系列強化因素的作用。
1.固溶強化
鋼中的碳和合金元素一部分溶解在貝氏體鐵素體中，一部分形成碳化物。溶解于貝氏體鐵素體中的碳和合金元素產生固溶強化，使貝氏體具有高的強度和硬度。碳因其形成間隙固溶體，并具有一定的過飽和度，其固溶強化作用比合金元素的作用更為明顯。
需要指出，貝氏體鐵素體中碳的過飽和度比馬氏體要小很多，尤其是在上貝氏體、無碳化物貝氏體和粒狀貝氏體等在較高溫度下轉變得到的貝氏體中，貝氏體鐵素體的碳含量接近于平衡碳含量，其固溶強化效果不如碳對馬氏體的固溶強化效果。
下貝氏體鐵素體中碳的過飽和度較高，碳的固溶強化作用比較明顯，其強度比上貝氏體更高。而且下貝氏體形成溫度越低，碳的過飽和度越大，強度越高。
2.細晶強化
貝氏體鐵素體的晶粒尺寸對貝氏體的強度有很大影響。貝氏體鐵素體的晶粒尺寸經常用其板條或針片的厚度來表示，這是因為位錯沿貝氏體鐵素體長軸方向滑移的幾率很。貝氏體鐵素體的厚度很小，沿此厚度方向位錯滑移的平均自由路徑很短，位錯滑移到貝氏體鐵素體邊界處造成的位錯塞積群中的位錯數目較少，引起的應力集中小，在相鄰晶粒的滑移系上產生的分切應力也較小，不太容易引起相鄰晶粒發生滑移，因此強度較高，貝氏體鐵素體晶粒越小，其內部的亞片條、亞單元數量越多，貝氏體的強度越高。
3.亞結構強化
貝氏體鐵素體中的位錯亞結構對貝氏體強度也有較大貢獻，很顯然，位錯密度越高，貝氏體強度越大。貝氏體鐵素體中的位錯密度與貝氏體形成溫度關系密切，溫度越低，位錯密度越高，其強度也就越高。下貝氏體的形成溫度低，位錯密度增加引起的亞結構強化作用較大，其強度比上貝氏體高。
4.碳化物彌散強化
碳化物彌散強化對貝氏體強度的貢獻也很大。下貝氏體形成溫度低，碳原子擴散能力弱，所形成的碳化物尺寸小，彌散度大，而且分布在鐵素體片內部，對下貝氏體的彌散強化作用大；上貝氏體形成溫度高，內部的碳化物彌散度低，而且碳化物分布狀態不良，主要分布于貝氏體鐵素體板條之間，對強度的貢獻較小。因此，下貝氏體的強度高于上貝氏體。
在貝氏體的強化因素中，碳的固溶強化、亞結構強化、碳化物彌散強化等都與貝氏體形成溫度有關。顯然，貝氏體形成溫度越低，強化效果越明顯，貝氏體強度越高。
