貝氏體 應用哈默納科諧波減速機SHD-32-160-2UH當奧氏體過冷到低于珠光體轉(zhuǎn)變溫度和高于馬氏體轉(zhuǎn)變溫度之間的溫區(qū)時，將發(fā)生由切變相變與短程擴散相配合的轉(zhuǎn)變，其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物叫貝氏體或貝茵體。它因Edgar C.Bain于1934年在鋼中發(fā)現(xiàn)這種組織而得名.。在許多有色合金中也觀察到類似的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，亦稱為貝氏體。鋼中的貝氏體是鐵素體和碳化物的混合組織。

隨著時代的進步，當前社會對交通運輸、機械制造等行業(yè)提出了更高的要求，因此，對于金屬材料來講，也迎來了新的挑戰(zhàn)。在保證成本不顯著增加的情況下，不僅要求其具備較高的強度和硬度，還需要擁有良好的綜合力學性能才能適應時代的發(fā)展。傳統(tǒng)的材料已經(jīng)無法滿足時代進步所提出的更高要求，新型的材料及工藝亟待研發(fā)。

國內(nèi)外工程上所使用的結(jié)構(gòu)件大多由金屬材料制成，結(jié)構(gòu)件尺寸普遍較大且形狀復雜。對于傳統(tǒng)的淬火馬氏體組織，在熱處理過程中，如果冷速過快，容易引起開裂，冷速過慢又會使得心部出現(xiàn)較多層片狀珠光體組織，影響結(jié)構(gòu)件的力學性能。唯有通過添加較多的昂貴的合金元素來提高馬氏體鋼的淬透性，而這又會使得成本大幅度增加。細晶強化是針對其的一項應用十分廣泛的強化手段之一，如果能得到納米級的金屬材料組織，其綜合力學性能肯定會實現(xiàn)突破。

近年來，國內(nèi)外大量的科學家對納米材料的制備工藝進行了研究，貝氏體 應用哈默納科諧波減速機SHD-32-160-2UH制作納米材料的技術也不斷進步。利用大塑性變形等多種方法已可得到納米級的金屬材料組織。但是大多工藝復雜，難以進行規(guī)模生產(chǎn)。

自20世紀30年代Bain和Davenprot通過中溫等溫轉(zhuǎn)變獲得貝氏體以來，貝氏體相變理論不斷的發(fā)展，多種形貌的貝氏體組織被科學家們所發(fā)現(xiàn)，并且設計出不同成分的鋼種和生產(chǎn)工藝，形成了多種系列的貝氏體鋼，推動了貝氏體鋼在實際生產(chǎn)中的應用。Bhadeshia等使用一種高碳高硅鋼，將其置于MS點溫度附近進行長時間的等溫轉(zhuǎn)變，獲得了組織極其細小的納米級貝氏體組織，其貝氏體鐵素體板條厚度能夠達到30nm，富碳的殘余奧氏體薄膜均勻分布于鐵素體板條間，這種組織超細的貝氏體被稱為低溫貝氏體。

在金屬熱處理過程中，鋼的過冷奧氏體在中溫(珠光體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變的溫度范圍之間)發(fā)生的轉(zhuǎn)變。鋼鐵熱處理理論的奠基者美國人貝茵(E C Bain)在1930年首先發(fā)表了這種轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的光學金相照片，后來人們把這種轉(zhuǎn)變產(chǎn)物命名為貝氏體。到1939年，美國人梅爾(R.F.Mehl)把在這個溫度范圍上部的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物稱為"上貝氏體");在這個溫度范圍下部的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物稱為"下貝氏體"。

關于貝氏體的定義和轉(zhuǎn)變機制，是固態(tài)轉(zhuǎn)變理論發(fā)展中最有爭議的領域之一。它形成了兩個對立的學派，即以柯俊為代表的切變學派和以美國人阿洛申(H.I.Aaronson)為代表的擴散學派，以及介于兩個學派之間的一種所謂轉(zhuǎn)變機制轉(zhuǎn)化連續(xù)性和階段性理論。

20世紀50年代初，當時在英國伯明翰大學任教的中國學者柯俊及其合作者英國人科垂耳研究了鋼中貝氏體轉(zhuǎn)變的本質(zhì)。他們用光學金相法在預先拋光的樣品表面發(fā)現(xiàn)，在貝氏體轉(zhuǎn)變時有類似于馬氏體轉(zhuǎn)變的表面浮凸效應。在當時，轉(zhuǎn)變過程的表面浮凸效應被公認是馬氏體型切變機制的有力證據(jù)。貝氏體 應用哈默納科諧波減速機SHD-32-160-2UH以此實驗現(xiàn)象為依據(jù)，認為貝氏體轉(zhuǎn)變是受碳擴散控制的馬氏體型轉(zhuǎn)變。鐵和置換式溶質(zhì)原子是無擴散的切變，間隙式溶質(zhì)原子(如碳)則是有擴散的。這種觀點后來為許多學者所繼承和發(fā)展，人們統(tǒng)稱為"切變學派"。它在20世紀50~60年代，是貝氏體轉(zhuǎn)變的主導理論。

到20世紀60年代末，切變理論受到了美國以研究擴散型相變著稱的阿洛申(H.I.Aaronson)及其合作者的挑戰(zhàn)。他們從合金熱力學的研究結(jié)果認為，在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間，相變驅(qū)動力不能滿足切變機制的能量條件，因而從熱力學上否定了貝氏體轉(zhuǎn)變的切變理論。他們認為貝氏體轉(zhuǎn)變屬于共析轉(zhuǎn)變類型，以擴散臺階機制長大，屬于擴散型轉(zhuǎn)變。這種觀點為中國著名金屬學家徐祖耀等繼承和發(fā)展，人們統(tǒng)稱為"擴散學派"。

在兩大學派之間，還有一些中間性理論。例如，認為貝氏體轉(zhuǎn)變是介于共析分解和馬氏體轉(zhuǎn)變之間的中間過渡性轉(zhuǎn)變，上貝氏體的形成機制接近于共析分解，而下貝氏體則與馬氏體轉(zhuǎn)變相近。

中低碳結(jié)構(gòu)鋼適當合金化后可顯著延遲珠光體轉(zhuǎn) 變，突出貝氏體轉(zhuǎn)變，使鋼在奧氏體化后在較大的連續(xù) 冷卻冷速范圍內(nèi)部可以得到以貝氏體為主的組織，稱 為貝氏體鋼。貝氏體鋼可以用較低的冷速得到較高的 綜合性能，從而簡化熱處理工藝，減少變形。

為延遲鋼的珠光體轉(zhuǎn)變(包括先共析鐵素體轉(zhuǎn) 變)，最有效的合金元素是B、Mo、Mn、W和Cr。其中 特別是B和Mo在延遲珠光體轉(zhuǎn)變的同時對貝氏體轉(zhuǎn) 變卻影響不大。所以貝氏體鋼大多以Mo、B為基本合 金元素。

貝氏體開始轉(zhuǎn)變點BS是衡量貝氏體鋼性能的重 要指標。BS點愈低，其抗拉強度愈高。合金元素按碳、 錳、鉬、鉻、鎳的次序依次減弱對BS點的影響。但它們 也同時使MS點降低，從而降低材料工藝性能。所以常 貝氏體 應用哈默納科諧波減速機SHD-32-160-2UH用BS降低值與MS降低值之比來衡量合金元素對貝 氏體鋼的貢獻。按此排列則依次為:C、Cr、Mo、Mn、 Ni。

貝氏體鋼的最終熱處理狀態(tài)通常是爐冷、空冷或 模冷。其組織以下貝氏體為主。但隨冷卻的不同也可能 出現(xiàn)板條馬氏體和無碳貝氏體。

下貝氏體和板條馬氏體均為板條狀，在很多情況 下是相間排列的，在光鏡下很難區(qū)分。其特征如下:

M-A組織是在貝氏體、馬氏體基底上分布的顆粒 組織。這是由于碳濃度偏析在冷卻轉(zhuǎn)變中形成的富碳 奧氏體區(qū)，在隨后的冷卻中部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，部分保 持奧氏體狀態(tài)而構(gòu)成。M-A組織通常在光鏡中可以辨 認，呈不規(guī)則顆粒，分布在貝氏體鐵素體內(nèi)或晶界上。 隨轉(zhuǎn)變溫度的降低，顆粒變細變小。馬氏體中也可以出 現(xiàn)M-A組織，但只能由電鏡加以辨別。而在 55SiMnMo鋼的無碳貝氏體上M-A已演變成塊狀組 織。M-A組織硬度、強度均高于基底。但少量小顆粒的 M-A組織對常規(guī)性能沒有明顯影響。

無碳貝氏體是中碳貝氏體鋼55SiMnMo正火態(tài) 的主要組織。鐵素體和富碳奧氏體組成條片相間的貝 氏體組織，貝氏體 應用哈默納科諧波減速機SHD-32-160-2UH在相內(nèi)和相間均無碳化物析出。經(jīng)測定此種 無碳貝氏體中含奧氏體約30%(體積分數(shù))。奧氏體的 含碳量可達wC=1.5%。

為了顯示無碳貝氏體中的奧氏體，可以采用染色 法。染色劑為:亞硫酸鈉2g，冰醋酸2mL，水50mL。先 用硝酸酒精(3+97)侵蝕，使組織清晰，再浸入染色劑 中1~2min。沖洗，烘干時要避免碰擦。這時奧氏體保持明亮、塊狀，為天藍色，鐵素體呈棕色。

無碳貝氏體具有良好的沖擊疲勞抗力。回火分解溫度為400℃。