稀土加人能使馬氏體開始轉變溫度 (MI點)升高,研究得知,稀土加入能使從點升高100c,這就促使馬氏體可在較高的溫度下轉變,也有利于位錯馬氏體的形成。因為馬氏體亞結構形成應當決定于不均勻切變方式—滑移形成位錯、孿生形成孿晶。Thomas(8]認為,成分和溫度決定滑移和孿生的臨界分切應力,因而決定馬氏體亞結構的形態。在成分相同的情況下,轉變溫度起主要作用,圖5一26為溫度對滑移和孿生臨界分切應力影響的示意圖。說明K點高時,由于滑移的臨界分切應力較低而形成位錯型條狀馬氏體,稀土一硼提高了鋼的M.點,必然導致滑移臨界分切應力減小,使轉變組織中位錯型板條馬氏體比例增加。此外,奧氏體層錯能也是影響馬氏體形態的另一主要因素,奧氏體層錯能越低,僅生成板條狀馬氏體的溫度越低[9]r淬火時越有利于板條狀馬氏體的形成。稀土能降低奧氏體的層錯能(7,10]。因此能促使孿晶型向位錯型轉變,使淬火組織中板條馬氏體數量增加。層錯能對馬氏體的影響較為復雜,隨鋼種而異,不一定降低層錯能就能促進位錯馬氏體形成。且目前的實驗手段還無法測定成分較為復雜鋼種的位錯能。
B是一個促進鋼種成分偏析元素,不會象稀土那樣可促進成分均勻化,所以 B的加人不會促進位錯馬氏體量增加。馬氏體相變屬非擴散型相變,但它仍要通過形核長大方式進行。馬氏體晶核不是在母相中均勻分布的,而是在母相中某些特定區域,如位錯、層錯晶界這些晶體缺陷地方先形核。由于在晶體缺陷處偏聚和M23 (CB)6這類固溶翻的析出,可作為馬氏體核坯,促使馬氏體細化。
RE一B復合變質處理,取兩者優點,B對馬氏體的細化和稀土促進馬氏體亞結構位錯化。因而獲得了細小的位錯馬氏體為主的馬氏體鋼,使性能獲得改善。
(5)殘留奧氏體
對薄膜試樣進行觀察時發現經 RE或RE一B復合變質處理的e一 Mn鑄鋼和Cr一Mn一Si鑄鋼組織中,馬氏體板條間有一層厚度約數百x 10-8cm的奧氏體薄膜,在明場下呈暗色,暗場下呈光亮色,經選區電子衍射證實這層薄膜確為殘留奧氏體、 并發現在不同的淬火溫度下殘留奧氏體里也不一樣。用X射線衍射儀對復合變質處理的Si一Mn鋼和Cr 一Mn一Si鋼淬火/回火試樣進行殘留奧氏體里測定,變質處理能促進殘留奧氏體薄膜在馬氏體板條間形成。眾所周知,奧氏體是一個韌性相組織,當裂紋穿越殘留奧氏體薄膜時,現,有助于馬氏體鋼鑄鋼韌性增加。要消耗更大的能量。故殘留奧氏體薄膜的出
稀土復合變質處理使中碳低合金鋼淬火組織中殘留奧氏體增加,其主要原因是由于稀土復合變質處理細化了晶粒,減小了枝晶間成分偏析,在奧氏體化溫度下,合金元素能充分溶人奧氏體,使奧氏體穩定性增加,馬氏體轉變區部分降至室溫以下的結果。耐磨鋼