稀土加人能使马氏体开始转变温度 (MI点)升高,研究得知,稀土加入能使从点升高100c,这就促使马氏体可在较高的温度下转变,也有利于位错马氏体的形成。因为马氏体亚结构形成应当决定于不均匀切变方式—滑移形成位错、孪生形成孪晶。Thomas(8]认为,成分和温度决定滑移和孪生的临界分切应力,因而决定马氏体亚结构的形态。在成分相同的情况下,转变温度起主要作用,图5一26为温度对滑移和孪生临界分切应力影响的示意图。说明K点高时,由于滑移的临界分切应力较低而形成位错型条状马氏体,稀土一硼提高了钢的M.点,必然导致滑移临界分切应力减小,使转变组织中位错型板条马氏体比例增加。此外,奥氏体层错能也是影响马氏体形态的另一主要因素,奥氏体层错能越低,仅生成板条状马氏体的温度越低[9]r淬火时越有利于板条状马氏体的形成。稀土能降低奥氏体的层错能(7,10]。因此能促使孪晶型向位错型转变,使淬火组织中板条马氏体数量增加。层错能对马氏体的影响较为复杂,随钢种而异,不一定降低层错能就能促进位错马氏体形成。且目前的实验手段还无法测定成分较为复杂钢种的位错能。
B是一个促进钢种成分偏析元素,不会象稀土那样可促进成分均匀化,所以 B的加人不会促进位错马氏体量增加。马氏体相变属非扩散型相变,但它仍要通过形核长大方式进行。马氏体晶核不是在母相中均匀分布的,而是在母相中某些特定区域,如位错、层错晶界这些晶体缺陷地方先形核。由于在晶体缺陷处偏聚和M23 (CB)6这类固溶翻的析出,可作为马氏体核坯,促使马氏体细化。
RE一B复合变质处理,取两者优点,B对马氏体的细化和稀土促进马氏体亚结构位错化。因而获得了细小的位错马氏体为主的马氏体钢,使性能获得改善。
(5)残留奥氏体
对薄膜试样进行观察时发现经 RE或RE一B复合变质处理的e一 Mn铸钢和Cr一Mn一Si铸钢组织中,马氏体板条间有一层厚度约数百x 10-8cm的奥氏体薄膜,在明场下呈暗色,暗场下呈光亮色,经选区电子衍射证实这层薄膜确为残留奥氏体、 并发现在不同的淬火温度下残留奥氏体里也不一样。用X射线衍射仪对复合变质处理的Si一Mn钢和Cr 一Mn一Si钢淬火/回火试样进行残留奥氏体里测定,变质处理能促进残留奥氏体薄膜在马氏体板条间形成。众所周知,奥氏体是一个韧性相组织,当裂纹穿越残留奥氏体薄膜时,现,有助于马氏体钢铸钢韧性增加。要消耗更大的能量。故残留奥氏体薄膜的出
稀土复合变质处理使中碳低合金钢淬火组织中残留奥氏体增加,其主要原因是由于稀土复合变质处理细化了晶粒,减小了枝晶间成分偏析,在奥氏体化温度下,合金元素能充分溶人奥氏体,使奥氏体稳定性增加,马氏体转变区部分降至室温以下的结果。耐磨钢