馬氏體轉(zhuǎn)變介紹知識(shí)講解

1、馬氏體轉(zhuǎn)變介紹 馬氏體的形成溫度較低，使得碳原子難以擴(kuò)散馬氏體的形成溫度較低，使得碳原子難以擴(kuò)散，它是，它是由過冷奧氏體按無擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變機(jī)制的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，馬氏體的由過冷奧氏體按無擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變機(jī)制的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，馬氏體的含碳量與過冷奧氏體含碳量相等，晶格同于鐵素體的體心含碳量與過冷奧氏體含碳量相等，晶格同于鐵素體的體心立方類似。體心立方晶格的鐵素體在室溫含約立方類似。體心立方晶格的鐵素體在室溫含約0.008%C，對(duì)共析鋼馬氏體的晶格內(nèi)含約對(duì)共析鋼馬氏體的晶格內(nèi)含約0.77%C，為此導(dǎo)致體心立，為此導(dǎo)致體心立方晶格發(fā)生畸變，因此馬氏體是方晶格發(fā)生畸變，因此馬氏體是-Fe的過飽和固溶體的過飽和固溶體，用，用符

2、號(hào)符號(hào)“M”表示。表示。 馬氏體概述馬氏體概述 M轉(zhuǎn)變是鋼件熱處理強(qiáng)化的主要手段，是通過轉(zhuǎn)變是鋼件熱處理強(qiáng)化的主要手段，是通過淬火實(shí)現(xiàn)淬火實(shí)現(xiàn) 化學(xué)成分不同，性能有極大差異化學(xué)成分不同，性能有極大差異低碳鋼：低碳鋼：M有較高強(qiáng)度和韌性有較高強(qiáng)度和韌性高碳鋼：硬度很高，塑性韌性極低高碳鋼：硬度很高，塑性韌性極低 性能與組織形態(tài)有密切關(guān)系性能與組織形態(tài)有密切關(guān)系馬馬 氏氏 體體 概概 述述 當(dāng)奧氏體獲得極大過冷度冷至當(dāng)奧氏體獲得極大過冷度冷至Ms以下以下(對(duì)于共析鋼為對(duì)于共析鋼為230以下以下)時(shí)，將轉(zhuǎn)變成馬氏體類型組織。馬氏體轉(zhuǎn)變屬于低溫轉(zhuǎn)變，這個(gè)轉(zhuǎn)時(shí)，將轉(zhuǎn)變成馬氏體類型組織。馬氏體轉(zhuǎn)變屬于低溫

3、轉(zhuǎn)變，這個(gè)轉(zhuǎn)變持續(xù)至馬氏體形成終了溫度變持續(xù)至馬氏體形成終了溫度Mf，Mf以下時(shí)過冷奧氏體停止轉(zhuǎn)變。以下時(shí)過冷奧氏體停止轉(zhuǎn)變。5.1 5.1 馬氏體的組織與性能馬氏體的組織與性能板條馬氏體板條馬氏體鋼中馬氏體有兩種基本形態(tài)：板條馬氏體和片狀馬氏體鋼中馬氏體有兩種基本形態(tài)：板條馬氏體和片狀馬氏體v 板條馬氏體板條馬氏體馬氏體組織形態(tài)馬氏體組織形態(tài)w wc c在在0.25%0.25%以下時(shí)，基本上形成板條狀馬氏體（低碳馬氏體）以下時(shí)，基本上形成板條狀馬氏體（低碳馬氏體）鋼中馬氏體根據(jù)成分（含碳量）和冷卻條件呈現(xiàn)不同的形態(tài)鋼中馬氏體根據(jù)成分（含碳量）和冷卻條件呈現(xiàn)不同的形態(tài) 相互平行的板條構(gòu)成板條束

4、，一個(gè)奧氏體晶粒有幾個(gè)（相互平行的板條構(gòu)成板條束，一個(gè)奧氏體晶粒有幾個(gè)（3 35 5個(gè)）個(gè)）板板條束條束 空間形態(tài)為扁條狀，每個(gè)板條為一個(gè)單晶，空間形態(tài)為扁條狀，每個(gè)板條為一個(gè)單晶，板條間有薄層殘余奧氏體板條間有薄層殘余奧氏體 板條馬氏體內(nèi)有高密度的位錯(cuò)纏結(jié)的亞結(jié)構(gòu)，又稱為位錯(cuò)馬氏體板條馬氏體內(nèi)有高密度的位錯(cuò)纏結(jié)的亞結(jié)構(gòu)，又稱為位錯(cuò)馬氏體馬氏體組織形態(tài)馬氏體組織形態(tài)板條馬氏體金相組織照片板條馬氏體金相組織照片馬氏體板條組織結(jié)構(gòu)示意圖馬氏體板條組織結(jié)構(gòu)示意圖片狀馬氏體片狀馬氏體v 片狀馬氏體片狀馬氏體 當(dāng)當(dāng)w wc c 1.0%1.0%時(shí)，奧氏體幾乎只形時(shí)，奧氏體幾乎只形成片狀馬氏體（針狀馬氏體

5、）成片狀馬氏體（針狀馬氏體） 空間形態(tài)為雙透鏡狀空間形態(tài)為雙透鏡狀 光鏡下為竹葉狀或針狀光鏡下為竹葉狀或針狀馬氏體組織形態(tài)馬氏體組織形態(tài)片狀馬氏體內(nèi)部的亞結(jié)構(gòu)主要是孿晶片狀馬氏體內(nèi)部的亞結(jié)構(gòu)主要是孿晶( (孿晶馬氏體）孿晶馬氏體）片馬氏體中的孿晶片馬氏體中的孿晶 含碳量很高的片狀馬氏體可看到中脊面，含碳量很高的片狀馬氏體可看到中脊面，中脊面中脊面是高密度的孿晶是高密度的孿晶片馬氏體中的中脊片馬氏體中的中脊馬氏體組織形態(tài)馬氏體組織形態(tài) w wc c在在0.25%0.25%1.0%1.0%之間的奧之間的奧氏體則形成上述兩種馬氏體的氏體則形成上述兩種馬氏體的混合組織混合組織45鋼混合狀馬氏體鋼混合狀

6、馬氏體v 混合狀的馬氏體混合狀的馬氏體 含碳量越高，條狀馬氏體量含碳量越高，條狀馬氏體量越少而片狀馬氏體量越多越少而片狀馬氏體量越多馬氏體組織形態(tài)馬氏體組織形態(tài)0.25%0.25%1.0%1.0%混合狀的馬氏體混合狀的馬氏體wc 1.0%wc 1.0%片狀馬氏體片狀馬氏體wc0.25%wc200200板條馬氏體板條馬氏體 200200片狀馬氏體片狀馬氏體v 馬氏體的硬度和強(qiáng)度馬氏體的硬度和強(qiáng)度馬氏體的硬度主要取決于馬馬氏體的硬度主要取決于馬氏體的含碳量，通常情況是氏體的含碳量，通常情況是隨含碳量的增加而升高。隨含碳量的增加而升高。馬氏體的性能馬氏體的性能1 1完全淬火后深冷得到完全馬氏體完全淬

7、火后深冷得到完全馬氏體2 2Ac1Ac1AccmAccm之間淬火（不完全淬火）之間淬火（不完全淬火）未溶的碳化物能提高耐磨性未溶的碳化物能提高耐磨性3 3高于高于Ac3Ac3及及AcmAcm淬火（完全淬火）淬火（完全淬火）盡管馬氏體硬度增加，但隨碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，殘余奧氏體量增盡管馬氏體硬度增加，但隨碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，殘余奧氏體量增加，降低了淬火鋼硬度加，降低了淬火鋼硬度馬氏體的性能馬氏體的性能高碳馬氏體具有很高的強(qiáng)度和脆性；高碳馬氏體具有很高的強(qiáng)度和脆性；低碳馬氏體既具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，又有良好的韌性低碳馬氏體既具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，又有良好的韌性v 馬氏體的硬度和強(qiáng)度馬氏體的硬度和強(qiáng)度馬氏體的高硬度和高

8、強(qiáng)度來源于固溶強(qiáng)化、相變強(qiáng)化、馬氏體的高硬度和高強(qiáng)度來源于固溶強(qiáng)化、相變強(qiáng)化、時(shí)效強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化時(shí)效強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化馬氏體的強(qiáng)度主要與原奧氏體晶粒大小、馬氏體板條馬氏體的強(qiáng)度主要與原奧氏體晶粒大小、馬氏體板條束的大小有關(guān)束的大小有關(guān)馬氏體的性能馬氏體的性能馬氏體的高硬度和高強(qiáng)度來源于固溶強(qiáng)化、相變強(qiáng)化、馬氏體的高硬度和高強(qiáng)度來源于固溶強(qiáng)化、相變強(qiáng)化、時(shí)效強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化時(shí)效強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化高強(qiáng)度與硬度的本質(zhì)高強(qiáng)度與硬度的本質(zhì)相變強(qiáng)化相變強(qiáng)化：不均勻切變產(chǎn)生大量缺陷（？）：不均勻切變產(chǎn)生大量缺陷（？）固溶強(qiáng)化固溶強(qiáng)化：碳原子溶入形成過飽和固溶體：碳原子溶入形成過飽和固溶體時(shí)效強(qiáng)化時(shí)效強(qiáng)化( (第二相彌

9、散強(qiáng)化第二相彌散強(qiáng)化) )：形成碳化物：形成碳化物M M形態(tài)和大小形態(tài)和大?。簩\晶和位錯(cuò)（孿晶高于位錯(cuò)），原始：孿晶和位錯(cuò)（孿晶高于位錯(cuò)），原始A A晶粒和晶粒和M M板條愈細(xì)，強(qiáng)度愈高。板條愈細(xì)，強(qiáng)度愈高。思考：為什么同為碳的固溶體，思考：為什么同為碳的固溶體，A A中的固溶強(qiáng)中的固溶強(qiáng)化效果遠(yuǎn)低于化效果遠(yuǎn)低于M M中的固溶效果？中的固溶效果？馬氏體的塑性和韌性主要取決于碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)和它的亞結(jié)構(gòu)馬氏體的塑性和韌性主要取決于碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)和它的亞結(jié)構(gòu)可以利用低碳合金鋼淬火后得到較多的殘余奧氏體來提可以利用低碳合金鋼淬火后得到較多的殘余奧氏體來提高材料的塑韌性。高材料的塑韌性。v 馬氏體的塑性和韌性馬

10、氏體的塑性和韌性馬氏體的性能馬氏體的性能 C%C%0.4 0.4 韌性較高韌性較高 C%C%0.40.4，硬而脆，硬而脆馬氏體的韌性主要決定于它的亞結(jié)構(gòu)馬氏體的韌性主要決定于它的亞結(jié)構(gòu)位錯(cuò)型（板條）位錯(cuò)型（板條）M具有相當(dāng)高的強(qiáng)度、硬度和良好的塑性具有相當(dāng)高的強(qiáng)度、硬度和良好的塑性韌性；孿晶型（片狀）韌性；孿晶型（片狀）M強(qiáng)度硬度高，塑性、韌性很低強(qiáng)度硬度高，塑性、韌性很低v 馬氏體轉(zhuǎn)變超塑性馬氏體轉(zhuǎn)變超塑性馬氏體的性能馬氏體的性能v 馬氏體的物理性能馬氏體的物理性能鋼的各種組織中，馬氏體比容最大，奧氏體最小鋼的各種組織中，馬氏體比容最大，奧氏體最小這是淬火時(shí)產(chǎn)生淬火應(yīng)力，導(dǎo)致變形應(yīng)力的主要原

11、因這是淬火時(shí)產(chǎn)生淬火應(yīng)力，導(dǎo)致變形應(yīng)力的主要原因相變塑性：低于母相屈服強(qiáng)度下發(fā)生塑性變形相變塑性：低于母相屈服強(qiáng)度下發(fā)生塑性變形在開始轉(zhuǎn)變點(diǎn)在開始轉(zhuǎn)變點(diǎn)s s以上加應(yīng)力，隨應(yīng)力增加，塑性增大以上加應(yīng)力，隨應(yīng)力增加，塑性增大v 高碳馬氏體顯微裂紋高碳馬氏體顯微裂紋馬氏體高速形成時(shí)撞擊而成馬氏體高速形成時(shí)撞擊而成高碳鋼易開裂的原因高碳鋼易開裂的原因5.2 5.2 馬氏體轉(zhuǎn)變的主要特征馬氏體轉(zhuǎn)變的主要特征（1 1）馬氏體轉(zhuǎn)變的非恒溫性）馬氏體轉(zhuǎn)變的非恒溫性 馬氏體體積分?jǐn)?shù)的增加靠不斷產(chǎn)生新馬氏體片，而不是原有馬氏體體積分?jǐn)?shù)的增加靠不斷產(chǎn)生新馬氏體片，而不是原有馬氏體的長(zhǎng)大馬氏體的長(zhǎng)大 在任一過冷度下

12、，轉(zhuǎn)變量是有限的，生長(zhǎng)速度是極快的在任一過冷度下，轉(zhuǎn)變量是有限的，生長(zhǎng)速度是極快的 轉(zhuǎn)變量取決于冷卻到達(dá)的溫度，與在某溫度的停留時(shí)間無關(guān)轉(zhuǎn)變量取決于冷卻到達(dá)的溫度，與在某溫度的停留時(shí)間無關(guān)馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，新相和母相的點(diǎn)馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，新相和母相的點(diǎn)陣間保持共格關(guān)系，相界面上的陣間保持共格關(guān)系，相界面上的原子既屬于馬氏體又屬于奧氏體。原子既屬于馬氏體又屬于奧氏體。這種界面稱為這種界面稱為“切變共格切變共格”界界面面第二類共格界面第二類共格界面轉(zhuǎn)變以切變的方式完成晶格重構(gòu)轉(zhuǎn)變以切變的方式完成晶格重構(gòu)表面浮凸表面浮凸表面浮凸表面浮凸（2 2）表面浮凸現(xiàn)象和共格性）表面浮凸現(xiàn)象和共格性 （4 4） 共格關(guān)

13、系和慣習(xí)現(xiàn)象共格關(guān)系和慣習(xí)現(xiàn)象晶體學(xué)特點(diǎn)晶體學(xué)特點(diǎn)v 共格關(guān)系共格關(guān)系v 慣習(xí)現(xiàn)象慣習(xí)現(xiàn)象 K-SK-S關(guān)系關(guān)系110)M/ 111 111M /110 西山關(guān)系西山關(guān)系(N(N關(guān)系關(guān)系) )110)M/ 111 111M /211 G-TG-T關(guān)系關(guān)系M新相和母相之間保持切變共格性新相和母相之間保持切變共格性 慣習(xí)面慣習(xí)面111 225 259馬氏體形成溫度降低馬氏體形成溫度降低5.2 5.2 馬氏體轉(zhuǎn)變的主要特征馬氏體轉(zhuǎn)變的主要特征（3 3）無擴(kuò)散性）無擴(kuò)散性晶體學(xué)特點(diǎn)晶體學(xué)特點(diǎn)馬氏體形成極快，遠(yuǎn)超過原子擴(kuò)散速度，故為無擴(kuò)散型切變。馬氏體形成極快，遠(yuǎn)超過原子擴(kuò)散速度，故為無擴(kuò)散型切變。馬氏

14、體與奧氏體成分相同馬氏體與奧氏體成分相同5.2 5.2 馬氏體轉(zhuǎn)變的主要特征馬氏體轉(zhuǎn)變的主要特征（5 5） 馬氏體轉(zhuǎn)變的可逆性馬氏體轉(zhuǎn)變的可逆性馬氏體加熱時(shí)，進(jìn)行無擴(kuò)散的逆轉(zhuǎn)變馬氏體加熱時(shí)，進(jìn)行無擴(kuò)散的逆轉(zhuǎn)變馬氏體的逆轉(zhuǎn)變馬氏體的逆轉(zhuǎn)變（6 6） 轉(zhuǎn)變不完全轉(zhuǎn)變不完全 有殘余（留）奧氏體有殘余（留）奧氏體動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)v 奧氏體的穩(wěn)定化（奧氏體的穩(wěn)定化（p142p142）奧氏體的機(jī)械穩(wěn)定化奧氏體的機(jī)械穩(wěn)定化 機(jī)械強(qiáng)化作用使奧氏體穩(wěn)定化的現(xiàn)象稱為機(jī)械強(qiáng)化作用使奧氏體穩(wěn)定化的現(xiàn)象稱為奧氏體的熱穩(wěn)定化奧氏體的熱穩(wěn)定化 奧氏體冷卻過程中，某一溫度停留引起奧氏體穩(wěn)定性提高，使馬氏體奧氏體冷卻過程中

15、，某一溫度停留引起奧氏體穩(wěn)定性提高，使馬氏體轉(zhuǎn)變遲滯的現(xiàn)象稱為轉(zhuǎn)變遲滯的現(xiàn)象稱為在奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的過程中，種種原因引起奧氏體在奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的過程中，種種原因引起奧氏體的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、化學(xué)成分發(fā)生變化使奧氏體的穩(wěn)定性增加的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、化學(xué)成分發(fā)生變化使奧氏體的穩(wěn)定性增加奧氏體的穩(wěn)定化奧氏體的穩(wěn)定化熱穩(wěn)定化機(jī)制熱穩(wěn)定化機(jī)制C C、N N原子在等溫停留過程中進(jìn)入位錯(cuò)形成原子在等溫停留過程中進(jìn)入位錯(cuò)形成CottrellCottrell氣團(tuán)，阻礙氣團(tuán)，阻礙M M轉(zhuǎn)變進(jìn)行，引起轉(zhuǎn)變進(jìn)行，引起A A熱穩(wěn)定化。熱穩(wěn)定化。-柯俊提出的觀點(diǎn)柯俊提出的觀點(diǎn)機(jī)械穩(wěn)定化原因機(jī)械穩(wěn)定化原因可能是塑性變形引

16、入可能是塑性變形引入A A晶體的各種缺陷，它會(huì)破壞新晶體的各種缺陷，它會(huì)破壞新相和母相之間的共格關(guān)系，阻礙相和母相之間的共格關(guān)系，阻礙M M核長(zhǎng)大，這就增加核長(zhǎng)大，這就增加了奧氏體的穩(wěn)定化。后來由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到了驗(yàn)證。了奧氏體的穩(wěn)定化。后來由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到了驗(yàn)證。 馬氏體的定義馬氏體的定義 馬氏體是碳在馬氏體是碳在FeFe中的過飽和固溶體中的過飽和固溶體馬氏體轉(zhuǎn)變是典型的無擴(kuò)散性相變馬氏體轉(zhuǎn)變是典型的無擴(kuò)散性相變 馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)5.3 5.3 馬氏體轉(zhuǎn)變的晶體學(xué)和轉(zhuǎn)變機(jī)制馬氏體轉(zhuǎn)變的晶體學(xué)和轉(zhuǎn)變機(jī)制 馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)馬氏體的晶體結(jié)構(gòu) c/a c/a馬氏體的正方度馬氏體的正方度 碳

17、含量增加，碳含量增加， c c軸伸長(zhǎng)，軸伸長(zhǎng)，a a軸縮短，軸縮短，正方度（正方度（c/a)c/a)呈線性增加，總是大于呈線性增加，總是大于1 1M M為體心正方結(jié)構(gòu)為體心正方結(jié)構(gòu)c/ac/a1 1體心立方結(jié)構(gòu)體心立方結(jié)構(gòu)5.4 5.4 馬氏體轉(zhuǎn)變的機(jī)理馬氏體轉(zhuǎn)變的機(jī)理馬氏體區(qū)別與其他相變的最基本的特點(diǎn)是：馬氏體區(qū)別與其他相變的最基本的特點(diǎn)是：1 1、相變以共格切變的方式進(jìn)行、相變以共格切變的方式進(jìn)行2 2、相變的無擴(kuò)散性、相變的無擴(kuò)散性這一特點(diǎn)決定了馬氏體的轉(zhuǎn)變機(jī)制具有特殊性這一特點(diǎn)決定了馬氏體的轉(zhuǎn)變機(jī)制具有特殊性5.4 5.4 馬氏體轉(zhuǎn)變的機(jī)理馬氏體轉(zhuǎn)變的機(jī)理轉(zhuǎn)變熱力學(xué)轉(zhuǎn)變熱力學(xué)M M轉(zhuǎn)變

18、是熱學(xué)性的，驅(qū)動(dòng)力是轉(zhuǎn)變是熱學(xué)性的，驅(qū)動(dòng)力是GG馬氏體與奧氏體自由焓隨溫度的變化曲線馬氏體與奧氏體自由焓隨溫度的變化曲線C C：是顯著的影響因素：是顯著的影響因素隨隨C%C%，MsMs，MfMf，且，且MfMf比比MsMs下降得快，所以能擴(kuò)大下降得快，所以能擴(kuò)大M M的的轉(zhuǎn)變溫度范圍轉(zhuǎn)變溫度范圍N N：強(qiáng)烈降低：強(qiáng)烈降低MsMs點(diǎn)；點(diǎn)； AlAl，CoCo：提高：提高M(jìn)sMs點(diǎn)，點(diǎn)，其余其余MeMe：使：使MsMs降低降低影響影響Ms點(diǎn)的因素點(diǎn)的因素（1 1） A A化學(xué)成分（最主要影響因素）化學(xué)成分（最主要影響因素）提高提高A A區(qū)內(nèi)加熱溫度或延長(zhǎng)加熱時(shí)間區(qū)內(nèi)加熱溫度或延長(zhǎng)加熱時(shí)間可降低可降

19、低MsMs，有利于奧氏體的合金化，有利于奧氏體的合金化可提高可提高M(jìn)sMs點(diǎn)，原因可能與點(diǎn)，原因可能與A A晶粒長(zhǎng)大，或與晶粒長(zhǎng)大，或與A A內(nèi)缺陷減少有關(guān)內(nèi)缺陷減少有關(guān)（2 2） 奧氏體化條件奧氏體化條件一般工業(yè)生產(chǎn)用淬火介質(zhì)一般工業(yè)生產(chǎn)用淬火介質(zhì)所能達(dá)到的冷卻速度對(duì)所能達(dá)到的冷卻速度對(duì)MsMs一般沒有影響一般沒有影響影響影響Ms點(diǎn)的因素點(diǎn)的因素（3 3）冷卻速度的影響）冷卻速度的影響C%C%越低，越低，MsMs出現(xiàn)跳躍式出現(xiàn)跳躍式變化趨勢(shì)越明顯。變化趨勢(shì)越明顯。（4 4）彈性應(yīng)力的影響）彈性應(yīng)力的影響單向拉應(yīng)力、壓應(yīng)力能促進(jìn)單向拉應(yīng)力、壓應(yīng)力能促進(jìn)M M的形成，使的形成，使MsMs點(diǎn)升高，

20、所點(diǎn)升高，所得得M M稱為應(yīng)力促發(fā)稱為應(yīng)力促發(fā)M M。三向壓縮則使三向壓縮則使MsMs點(diǎn)下降。點(diǎn)下降。（5 5）塑性變形的影響）塑性變形的影響在奧氏體狀態(tài)下的在奧氏體狀態(tài)下的塑性變形方式和變形量塑性變形方式和變形量對(duì)馬氏體相變對(duì)馬氏體相變MsMs點(diǎn)有顯著影響。細(xì)化晶粒使點(diǎn)有顯著影響。細(xì)化晶粒使MsMs點(diǎn)降低，最終趨于恒定點(diǎn)降低，最終趨于恒定形變誘發(fā)馬氏體形變誘發(fā)馬氏體是指由于奧氏體受到塑性變形的影響而形成是指由于奧氏體受到塑性變形的影響而形成的馬氏體。的馬氏體。形變能為相變提供一定的能量，如果該形變能為相變提供一定的能量，如果該能量與化學(xué)驅(qū)動(dòng)力相互作用，能夠達(dá)到能量與化學(xué)驅(qū)動(dòng)力相互作用，能夠達(dá)

21、到相變所需的最小驅(qū)動(dòng)力，則相變就可以相變所需的最小驅(qū)動(dòng)力，則相變就可以提前發(fā)生。形變所提供的能量，稱為機(jī)提前發(fā)生。形變所提供的能量，稱為機(jī)械驅(qū)動(dòng)力。械驅(qū)動(dòng)力。影響影響Ms點(diǎn)的因素點(diǎn)的因素形狀記憶效應(yīng)形狀記憶效應(yīng)形狀記憶效應(yīng)：將某些材料進(jìn)行變形后加熱至某一特定溫度：將某些材料進(jìn)行變形后加熱至某一特定溫度以上時(shí)，能自動(dòng)回復(fù)原來形狀的效應(yīng)。以上時(shí)，能自動(dòng)回復(fù)原來形狀的效應(yīng)。形狀記憶效應(yīng)是由形狀記憶效應(yīng)是由馬氏體轉(zhuǎn)變的熱彈性行為馬氏體轉(zhuǎn)變的熱彈性行為及及偽彈性偽彈性引起的引起的分分單程單程和和雙程雙程記憶效應(yīng)記憶效應(yīng)熱彈性熱彈性M M：M M片隨溫度降片隨溫度降低而增大，隨溫度升高低而增大，隨溫度升高

22、而減小而減小。 一般一般M M轉(zhuǎn)變形核以后，轉(zhuǎn)變形核以后，M M片迅速長(zhǎng)大到一極限尺寸即停止，片迅速長(zhǎng)大到一極限尺寸即停止，若要使轉(zhuǎn)變繼續(xù)進(jìn)行，必須持續(xù)降溫，產(chǎn)生新核，隨后長(zhǎng)若要使轉(zhuǎn)變繼續(xù)進(jìn)行，必須持續(xù)降溫，產(chǎn)生新核，隨后長(zhǎng)大到極限尺寸，大到極限尺寸，這一過程不可逆這一過程不可逆。這是因?yàn)轳R氏體長(zhǎng)大到。這是因?yàn)轳R氏體長(zhǎng)大到一定程度時(shí)，邊界共格關(guān)系得到了破壞。一定程度時(shí)，邊界共格關(guān)系得到了破壞。 熱彈性馬氏體熱彈性馬氏體在一些合金中的馬氏體形成時(shí)，其產(chǎn)生的在一些合金中的馬氏體形成時(shí)，其產(chǎn)生的形狀變化形狀變化始終始終依靠相鄰母相的彈性變形依靠相鄰母相的彈性變形來協(xié)調(diào)，保持著界來協(xié)調(diào)，保持著界面的共

23、格性。這樣，馬氏體片可隨溫度降低而長(zhǎng)大，隨溫面的共格性。這樣，馬氏體片可隨溫度降低而長(zhǎng)大，隨溫度升高而縮小，亦即度升高而縮小，亦即溫度的升降可引起馬氏體片的消長(zhǎng)溫度的升降可引起馬氏體片的消長(zhǎng)。具有這種特性的馬氏體稱為熱彈性馬氏體。具有這種特性的馬氏體稱為熱彈性馬氏體。熱彈性馬氏體熱彈性馬氏體 溫度升降可以引起熱彈性馬氏體的消長(zhǎng)，外加應(yīng)力的溫度升降可以引起熱彈性馬氏體的消長(zhǎng)，外加應(yīng)力的改變也可以引起馬氏體片的消長(zhǎng)。改變也可以引起馬氏體片的消長(zhǎng)。 應(yīng)力應(yīng)力增加增加，馬氏體片，馬氏體片長(zhǎng)大長(zhǎng)大 應(yīng)力應(yīng)力減小減小，馬氏體片，馬氏體片縮小縮小 外力促發(fā)的馬氏體片往往具有相同的空間取向，故馬氏體外力促發(fā)的

24、馬氏體片往往具有相同的空間取向，故馬氏體片的長(zhǎng)大，即隨馬氏體量的增加將伴隨宏觀的形狀改變。片的長(zhǎng)大，即隨馬氏體量的增加將伴隨宏觀的形狀改變。隨應(yīng)力減小，馬氏體發(fā)生隨應(yīng)力減小，馬氏體發(fā)生逆轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)，宏觀變形恢復(fù)，這種現(xiàn)象稱，宏觀變形恢復(fù)，這種現(xiàn)象稱為為偽彈性（超彈性）偽彈性（超彈性）偽彈性偽彈性航天應(yīng)用航天應(yīng)用月面天線月面天線月面天線伸展開來很寬大，火箭無月面天線伸展開來很寬大，火箭無法容納，那么，如何把這樣一個(gè)天法容納，那么，如何把這樣一個(gè)天線送上太空，送上月球呢線送上太空，送上月球呢? ?用用Ni-TiNi-Ti合金絲在馬氏體相變溫度合金絲在馬氏體相變溫度以上，先做成月面天線，然后在低以上，先

25、做成月面天線，然后在低于于MfMf的溫度把月面天線壓成小團(tuán)裝的溫度把月面天線壓成小團(tuán)裝入運(yùn)載火箭，當(dāng)發(fā)射至月球表面后，入運(yùn)載火箭，當(dāng)發(fā)射至月球表面后，通過太陽能加熱而恢復(fù)原形，在月通過太陽能加熱而恢復(fù)原形，在月球上展開成為正常工作的月面天線球上展開成為正常工作的月面天線 醫(yī)學(xué)應(yīng)用醫(yī)學(xué)應(yīng)用心臟修補(bǔ)元件心臟修補(bǔ)元件熱彈性馬氏體的應(yīng)用熱彈性馬氏體的應(yīng)用 M M的結(jié)構(gòu)類型隨的結(jié)構(gòu)類型隨C C含量的不同而變化。含量的不同而變化。 C C含量低時(shí)為板條含量低時(shí)為板條M M，位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)；，位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)； C C含量高時(shí)為針片狀含量高時(shí)為針片狀M M，孿晶亞結(jié)構(gòu)。板條，孿晶亞結(jié)構(gòu)。板條M M有較高的強(qiáng)韌有較高的強(qiáng)韌性，針片狀性，針片狀M M硬而脆。硬而脆。 M M轉(zhuǎn)變是按切變方式進(jìn)行，轉(zhuǎn)變是按切變方式進(jìn)行，K KS S，G GT T模型不同程度說模型不同程度說明了切變過程明了切變過程 由于由于M M是以切變方式進(jìn)行，所以是以切變方式進(jìn)行，所以M M轉(zhuǎn)變有一系列由切