2024年4月17日发(作者：公羊芳春)
在焊缝金属连续冷条件下,焊缝金属首先凝固为体合立方的固溶体。然后随着焊缝金属
温度的降低开始发生固溶体的同素异晶转变,由体心立方转变成面心立方。当转变完成时,
焊缝金属为单相奥氏体。焊缝金属继续冷却,当焊缝金属温度冷却至铁碳相图的GS或SE以
下,奥氏体本应从面自立方的固溶体转变为体心立方的固溶体,但此时并没有转变,而是形成
了过冷奥氏体
过冷奥氏体温度继续降低,对于碳钢和含有不形成碳化物元素的钢中,贝氏体和珠光体
转变”C”,曲线是重叠的 (如图2-2)。在曲线重叠的温度范围内两种转变都可以发生。只是
在较高温度时珠光体将首先进行,而在较低温度时则贝氏体转变将先于珠光体。和不形成碳
化物元素相反,钢中有碳化物形成元素存在时,将导致珠光体移向高温,同时又降低贝氏体转
变的温度范围。因此随着这些元素含量的增加,使得两组“C”曲线逐渐分离 (如图2-3)。
如果连续冷却速度恰好避开珠光体转变或添加其他一些有利于形成贝氏体组织的合金元素
避免珠光体转变。
焊缝中的贝氏体转变也是一个形核与长大的过程:贝氏体转变和珠光体相似,也是一个
相分解为两个相的过程,贝氏体转变需要一定的孕育期。在孕育期内,由于碳在奥氏体中重新
分布,造成浓度起伏,随着过冷度增大,奥氏体成分越来越不均匀,因而有可能形成贫碳区和富
碳区,在碳含量较低的部位首先形成铁素体晶核。上贝氏体中铁素体晶核一般优先在奥氏体
晶粒内形成。铁素体形核后,当浓度起伏合适且晶核尺寸超过临界尺寸时便开始长大,在其长
大的同时,过饱和的碳从铁素体向奥氏体中扩散,并于铁素体中间或在铁素体内析出碳化物。
因而贝氏体长大速度受到碳的扩散所控制。通常上贝氏体的长大速度取决于碳在奥氏体中
的扩散。
粒状贝氏体的形成温度一般在上贝氏体形成温度以上和奥氏体转变为贝氏体最高温度
（Bs）以下的温度范围内。析出贝氏体铁素体后,由于碳通过相界部分的扩散至奥氏体内,
使奥氏体富碳不均匀,不再转变为铁素体。这些奥氏体区域一般如孤岛（粒状或长条状）分
布在铁素体机体上,粒状贝氏体内的奥氏体岛继续冷却或等温,视奥氏体内的成分及冷却条
件,可能有不同程度的转变或分解。当岛内奥氏体在冷却过程中部分的转变为马氏体时,岛内
就成为奥氏体和马氏体的混合组织（通常称为M-A组织）。岛内奥氏体也可能部分的分解为
铁素体和渗碳体。因此从粒状贝氏体组织组成物来说,一般认为它由大块状或针状铁素体和
被它包围的岛状物所构成的混合物（粒状贝氏体组织可认为是上贝氏体相变的一种)。
粒状贝氏体转变过程中也可能析出碳化物,包围在铁素体内的岛状物无论是形态或是
大小都极不一致,有的呈条形,有的呈颗粒形。岛状物在铁素体内的分布大都具有不同程度的
方向性,在一个原奥氏体晶粒内,这种方向性可能出现几个取向。这些岛状物为富碳的组成物,
它不外乎是:(l)单一的高碳马氏体或残余奥氏体;(2)马氏体和残余奥氏体的混合物;(3)部分或
全部是铁素体和碳化物的混合物。至于岛状物究竟属于哪一种或哪几种并存,则取决于焊缝
的成分和冷却速度。
在焊接时,希望焊缝组织的各项物理化学性能基本与被焊材料匹配,金相组织能够一致。
被焊材质为粒状贝氏体组织,因而试验希望焊缝金相组织也要为粒状贝氏体。在金属冷却时
由面心立方的奥氏体转变为体心立方的固溶体的过程中,可以通过两种途径来获得贝氏体:
1. 控制焊缝的冷却速度:钢在珠光体转变温度以下、马氏体转变温度以上的温度范围内,
过冷奥氏体将发生贝氏体转变。通过加快焊缝金属冷却速度避开奥氏体向珠光体转变的温
度区域,然后等温保温,使不进入马氏体组织转变的温度区域,而得到贝氏体。
2. 改变C-曲线位置:在金属中加入碳化物形成元素,合金元素有可能使C一曲线发生改
变,使珠光体的转变移向高温区,这样在焊接过程连续冷却下,也可能避开珠光体转变得到粒
状贝氏体组织。
2024年4月17日发(作者：公羊芳春)
在焊缝金属连续冷条件下,焊缝金属首先凝固为体合立方的固溶体。然后随着焊缝金属
温度的降低开始发生固溶体的同素异晶转变,由体心立方转变成面心立方。当转变完成时,
焊缝金属为单相奥氏体。焊缝金属继续冷却,当焊缝金属温度冷却至铁碳相图的GS或SE以
下,奥氏体本应从面自立方的固溶体转变为体心立方的固溶体,但此时并没有转变,而是形成
了过冷奥氏体
过冷奥氏体温度继续降低,对于碳钢和含有不形成碳化物元素的钢中,贝氏体和珠光体
转变”C”,曲线是重叠的 (如图2-2)。在曲线重叠的温度范围内两种转变都可以发生。只是
在较高温度时珠光体将首先进行,而在较低温度时则贝氏体转变将先于珠光体。和不形成碳
化物元素相反,钢中有碳化物形成元素存在时,将导致珠光体移向高温,同时又降低贝氏体转
变的温度范围。因此随着这些元素含量的增加,使得两组“C”曲线逐渐分离 (如图2-3)。
如果连续冷却速度恰好避开珠光体转变或添加其他一些有利于形成贝氏体组织的合金元素
避免珠光体转变。
焊缝中的贝氏体转变也是一个形核与长大的过程:贝氏体转变和珠光体相似,也是一个
相分解为两个相的过程,贝氏体转变需要一定的孕育期。在孕育期内,由于碳在奥氏体中重新
分布,造成浓度起伏,随着过冷度增大,奥氏体成分越来越不均匀,因而有可能形成贫碳区和富
碳区,在碳含量较低的部位首先形成铁素体晶核。上贝氏体中铁素体晶核一般优先在奥氏体
晶粒内形成。铁素体形核后,当浓度起伏合适且晶核尺寸超过临界尺寸时便开始长大,在其长
大的同时,过饱和的碳从铁素体向奥氏体中扩散,并于铁素体中间或在铁素体内析出碳化物。
因而贝氏体长大速度受到碳的扩散所控制。通常上贝氏体的长大速度取决于碳在奥氏体中
的扩散。
粒状贝氏体的形成温度一般在上贝氏体形成温度以上和奥氏体转变为贝氏体最高温度
（Bs）以下的温度范围内。析出贝氏体铁素体后,由于碳通过相界部分的扩散至奥氏体内,
使奥氏体富碳不均匀,不再转变为铁素体。这些奥氏体区域一般如孤岛（粒状或长条状）分
布在铁素体机体上,粒状贝氏体内的奥氏体岛继续冷却或等温,视奥氏体内的成分及冷却条
件,可能有不同程度的转变或分解。当岛内奥氏体在冷却过程中部分的转变为马氏体时,岛内
就成为奥氏体和马氏体的混合组织（通常称为M-A组织）。岛内奥氏体也可能部分的分解为
铁素体和渗碳体。因此从粒状贝氏体组织组成物来说,一般认为它由大块状或针状铁素体和
被它包围的岛状物所构成的混合物（粒状贝氏体组织可认为是上贝氏体相变的一种)。
粒状贝氏体转变过程中也可能析出碳化物,包围在铁素体内的岛状物无论是形态或是
大小都极不一致,有的呈条形,有的呈颗粒形。岛状物在铁素体内的分布大都具有不同程度的
方向性,在一个原奥氏体晶粒内,这种方向性可能出现几个取向。这些岛状物为富碳的组成物,
它不外乎是:(l)单一的高碳马氏体或残余奥氏体;(2)马氏体和残余奥氏体的混合物;(3)部分或
全部是铁素体和碳化物的混合物。至于岛状物究竟属于哪一种或哪几种并存,则取决于焊缝
的成分和冷却速度。
在焊接时,希望焊缝组织的各项物理化学性能基本与被焊材料匹配,金相组织能够一致。
被焊材质为粒状贝氏体组织,因而试验希望焊缝金相组织也要为粒状贝氏体。在金属冷却时
由面心立方的奥氏体转变为体心立方的固溶体的过程中,可以通过两种途径来获得贝氏体:
1. 控制焊缝的冷却速度:钢在珠光体转变温度以下、马氏体转变温度以上的温度范围内,
过冷奥氏体将发生贝氏体转变。通过加快焊缝金属冷却速度避开奥氏体向珠光体转变的温
度区域,然后等温保温,使不进入马氏体组织转变的温度区域,而得到贝氏体。
2. 改变C-曲线位置:在金属中加入碳化物形成元素,合金元素有可能使C一曲线发生改
变,使珠光体的转变移向高温区,这样在焊接过程连续冷却下,也可能避开珠光体转变得到粒
状贝氏体组织。