基础定义

中文名称：贝氏体，英文名称：bainite，定义：钢在奥氏体化后被过冷到珠光体转变温度区间以下，马氏体转变温度区间以上这一中温度区间(所谓“贝氏体转变温度区间”)转变而成的由铁素体及其内分布着弥散的碳化物所形成的亚稳组织，即贝氏体转变的产物。应用学科：机械工程（一级学科）；机械工程(2)_热处理（二级学科）；机械工程(2)一般热处理名词（三级学科）

图片

背景

随着时代的进步，当前社会对交通运输、机械制造等行业提出了更高的要求，因此，对于金属材料来讲，也迎来了新的挑战。在保证成本不显著增加的情况下，不仅要求其具备较高的强度和硬度，还需要拥有良好的综合力学性能才能适应时代的发展。传统的材料已经无法满足时代进步所提出的更高要求，新型的材料及工艺亟待研发。

国内外工程上所使用的结构件大多由金属材料制成，结构件尺寸普遍较大且形状复杂。对于传统的淬火马氏体组织，在热处理过程中，如果冷速过快，容易引起开裂，冷速过慢又会使得心部出现较多层片状珠光体组织，影响结构件的力学性能。唯有通过添加较多的昂贵的合金元素来提高马氏体钢的淬透性，而这又会使得成本大幅度增加。细晶强化是针对其的一项应用十分广泛的强化手段之一，如果能得到纳米级的金属材料组织，其综合力学性能肯定会实现突破。

近年来，国内外大量的科学家对纳米材料的制备工艺进行了研究，制作纳米材料的技术也不断进步。利用大塑性变形等多种方法已可得到纳米级的金属材料组织。但是大多工艺复杂，难以进行规模生产。

自20世纪30年代Bain和Davenprot通过中温等温转变获得贝氏体以来，贝氏体相变理论不断的发展，多种形貌的贝氏体组织被科学家们所发现，并且设计出不同成分的钢种和生产工艺，形成了多种系列的贝氏体钢，推动了贝氏体钢在实际生产中的应用。Bhadeshia等使用一种高碳高硅钢，将其置于MS点温度附近进行长时间的等温转变，获得了组织极其细小的纳米级贝氏体组织，其贝氏体铁素体板条厚度最低能够达到30nm，富碳的残余奥氏体薄膜均匀分布于铁素体板条间，这种组织超细的贝氏体被称为低温贝氏体。1

定义

30年代初，美国人E·C·Bain发现低合金钢在中温等温下可获得一种高温转变及低温转变相异的组织，后来人们称之为贝氏体。我国柯俊教授在这方面亦曾做出过有益的贡献，他和他的合作者发表的论文至今仍在国内外广为援引。

该组织具有较高的强韧性配合。在硬度相同的情况下贝氏体组织的耐磨性明显优于马氏体，可以达到马氏体的1~3倍，因此在钢铁材料中基体组织获得贝氏体是人们追求的目标。

贝氏体等温淬火：是将钢件奥氏体化，使之快冷到贝氏体转变温度区间（260～400℃）等温保持，使奥氏体转变为贝氏体的淬火工艺，有时也叫等温淬火。一般保温时间为30～60min（较厚的工件按照厚度毫米数乘以1分钟计算）。近十年来已经开发出了低温贝氏体，也是利用等温淬火技术，不过等温温度很低，可以低至200℃以下。

低倍视场下的贝氏体

贝氏体（bainite）又称贝茵体。钢中相形态之一。钢过冷奥氏体的中温(Ms～550℃)转变产物，α-Fe和Fe3C 的复相组织。用符号B表示。贝氏体转变温度介于珠光体转变与马氏体转变之间。在贝氏体转变温度偏高区域转变产物叫上贝氏体(up bai-nite)（350℃～550℃），其外观形貌似羽毛状，也称羽毛状贝氏体。冲击韧性较差，生产上应力求避免。在贝氏体转变温度下端偏低温度区域转变产物叫下贝氏体（Ms～350℃）。其冲击韧性较好。为提高韧性，生产上应通过热处理控制获得下贝氏体。 上贝氏体由许多从奥氏体晶界向晶内平行生长的条状铁素体和在相邻铁素体条间存在的断续的，短杆状的渗碳体组成。下贝氏体由含碳过饱和的片状铁素体和其内部析出的微细的碳化物组成。

贝氏体转变既具有珠光体转变，又具有马氏体转变的某些特征，是一个相当复杂的到目前为止还研究得很不够的一种转变。由于转变的复杂性和转变产物的多样性，致使还未完全弄清贝氏体转变的机制，对转变产物贝氏体也还是无法下一个确切的定义。

虽然我们对贝氏体转变了解得还很不够，但贝氏体转变在生产上却很重要，因为在低温度范围内，通过贝氏体转变所得的下贝氏体具有非常良好的综合力学性能，而且为获得下贝氏体组织所采取的等温淬火工艺或连续冷却工艺均可减少工件的变形和开裂。为了获得贝氏体，除了采用等温淬火的方法以外，也可在钢中加入合金元素，冶炼成贝氏体钢，如我国的14CrMnMoVB和14MnMoVB等。这类钢在连续冷却条件下即可得到贝氏体。因此，对贝氏体转变进行研究和了解，不仅具有理论上的意义，而且还有着重要的实际意义。

力学性能

贝氏体的力学性能取决于贝氏体的组织形态。

强度