Elsevier

Acta Metallurgica

Volume 28, Issue 9, September 1980, Pages 1265-1273
Acta Metallurgica

The mechanism of bainite formation in steels

https://doi.org/10.1016/0001-6160(80)90082-6Get rights and content

Abstract

New microstructural evidence, together with a thermodynamic analysis, of the bainite reaction in steels are presented in support of a growth mechanism involving the propagation of displacive sub-units. The results are shown to be consistent with a displacive mechanism, rather than with one involving reconstructive growth. It is also possible to account not only for sympathetic nucleation, which is a characteristic of ferrous bainites, but also to explain the nature of the incomplete reaction phenomenon. Furthermore, the analysis suggests that much of the partitioning of carbon into the residual austenite occurs subsequent to transformation, rather than during the growth process. An explanation is also developed for the limited size of the displacive sub-units in terms of the friction stress associated with the motion of the transformation interface.

Résumé

Nous présentons des observations microstructurales nouvelles et une analyse thermodynamique de la réaction bainitique dans les aciers, qui témoignent en faveur d'un mécanisme de croissance mettant en jeu la propagation de sous-unités. Les résultats sont en accord avec un mécanisme de déplacement plutôt qu'avec un mécanisme qui mettrait en jeu une croissance reconstructive. On peut rendre compte non seulement de la germination induite, qui caractérise les bainites de fer, mais également des phénomènes de réaction incomplète. De plus, l'analyse suggère que la répartition du carbone dans l'austénite résiduelle se produit après la transformation plutôt qu'au cours de la croissance. Nous proposons une explication pour la taille limite des sous-unités, à partir des forces de frottement associées au déplacement de l'interface de transformation.

Zusammenfassung

Es weren neue mikrostrukturelle Hinweise für die Bainitreaktion zusammen mit einer thermodynamischen Analyse vorgelegt, die einen Wachstumsmechanismus durch Wanderung verschiebbarer Untereinheiten unterstützen. Es wird gezeigt, daβ die Ergebnisse mit diesem Verschiebungsmechanismus verträglich sind, jedoch nicht mit dem des rekonstruktiven Wachstums. Nicht nur die für Eisenbainit typische mitlaufende Keimbildung, sondern auch die Natur der unvollständigen Reaktion kann in diesem Modell erklärt werden. Des weiteren legt die Analyse nahe, daβ ein groβer Teil der Verteilung des Kohlenstoffes in den restlichen Austenit anschlieβend an die Unwandlung auftritt, also nicht während des Wachstumsprozesses. Schlieβlich wird die begrenzte Gröβe der verschiebbaren Untereinheiten anhand von einer bei der Bewegung der Umwandlungsgrenzfläche auftretenden Reibungsspannung erklärt.

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