相變態與動力學

變韌鐵(bainite)

/ BAY-nite /

變韌鐵是沃斯田鐵可以變成的顯微組織之一,形成溫度低於生成波來鐵的溫度、卻高於生成麻田散鐵的溫度,也就是中間那一段。在顯微鏡下它看起來像細針或羽毛狀的肥粒鐵板條,上面點綴著微小的雪明碳鐵顆粒,比波來鐵的薄片細緻許多。

它在大約 250 到 540 度 C 的範圍形成(對一般碳鋼而言)。因為它比波來鐵在較低溫成長,擴散遲緩,於是肥粒鐵與雪明碳鐵析出得極細,而細組織就意味著強。變韌鐵比波來鐵更硬更強,卻不像未回火的麻田散鐵那樣脆,它保有可用的韌性。上變韌鐵(羽毛狀)在較熱時形成;下變韌鐵(針狀)在較冷時形成,韌性又更好。

變韌鐵之所以受重視,是因為它可以直接由等溫保持(一種稱為沃斯回火,austempering 的製程)給出良好的強度-韌性組合,而不需要麻田散鐵那套獨立的淬火加回火。在 TTT 圖上,它佔據波來鐵鼻端與 Ms 線之間的區域。

把鋼保持在約 350 度 C 直到轉換完成(沃斯回火),得到下變韌鐵:又強又韌,且沒有麻田散鐵淬火所帶的淬裂風險。

介於波來鐵與麻田散鐵之間、又韌的中間之子。

變韌鐵是靠保持在中間溫度形成的;你無法靠單純慢冷得到它(慢冷得到波來鐵),它需要那個對的溫度窗口。

又稱
貝氏體