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不容忽略的"金相组织"知识

奥氏体

碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体,仍保持γ-Fe的面心立方晶格

特征: 一般是存在于高温下的组织,200-300℃奥氏体开始分解;

随加热温度升高晶粒将逐渐长大。一定温度下,保温时间越长,奥氏体晶粒越粗大。

晶界比较直,呈规则多边形;

无磁性,塑性很好,强度较低,具有一定韧性;

淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体针间的空隙处。

过冷奥氏体



在A1温度以下存在且不稳定的、将要发生转变的奥氏体




铁素体



碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体,具有体心立方晶格,溶碳能力极差;

特征: 具有良好的韧性和塑性;呈明亮的多边形晶粒组织;

存在于较高温度1400℃以上,故称高温铁素体或δ固溶体,用δ表示;

亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状,晶界比较圆滑,当碳含量接近共析成分(0.77%的含碳量)时,铁素体沿晶粒边界析出。(共析:两种或以上的新相,从母相中一起析出,而发生的相变)




马氏体



碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体,体心正方结构;

常见的马氏体形态:板条、片状;

马氏体形态主要取决于马氏体的形成温度,而形成温度又取决于奥氏体中碳和合金元素的含量;对于碳钢来讲,含碳量增加,板条马氏体数量相对减少,片状马氏体数量相对增加;

特征: 具有高强度、高硬度;

由奥氏体急速冷却(淬火)形成,它不是一种平衡组织,在加热到80~200℃情况下很容易分解;



板条马氏体



在低、中碳钢及不锈钢中形成,由许多成群的、相互平行排列的板条所组成的板条束。空间形状是扁条状的,一个奥氏体晶粒可转变成几个板条束(通常3到5个);




片状马氏体(针状马氏体)



常见于高、中碳钢及高Ni的Fe-Ni合金中;当最大尺寸的马氏体片小到光学显微镜无法分辨时,便称为隐晶马氏体。在生产中正常淬火得到的马氏体,一般都是隐晶马氏体




回火马氏体



低温(150~250oC)回火产生的,过饱和程度较低的马氏体和极细的碳化物共同组成的组织。

80~200℃马氏体分解,当钢加热到约80℃时,其内部原子活动能力有所增加,马氏体中的过饱和碳开始逐步以碳化物的形式析出,马氏体中碳的过饱和程度不断降低,从而形成过饱和程度较低的马氏体和极细碳化物的混合组织;




渗碳体



碳与铁形成的一种化合物Fe3C;

特征: 含碳量为6.67%,具有复杂的斜方晶体结构

硬度很高,脆性极大,韧性、塑性几乎为零;




珠光体



铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体组成的片层相间的机械混合物;

特征: 呈现珍珠般的光泽;

力学性能介于铁素体与渗碳体之间,强度较高,硬度适中,塑性和韧性较好;


片状珠光体



铁素体和渗碳体以薄层形式,交替重叠形成的混合物;

根据珠光体片间距的大小不同可以分为:

珠光体(片间距450~150nm,形成温度范围A1~650℃,在光学显微镜下能明显分辨出来)

索氏体(片间距150~80nm,形成温度范围650~600℃,只有高倍光学显微镜下才分辨出来)

屈氏体(片间距80~30nm,形成温度范围600~550℃,只能用电子显微镜才能分辨出来)




粒状珠光体



渗碳体以颗粒状形式,存在于铁素体基体上的混合物;

粒状珠光体一般是通过球化退火得到的;(球化退火:为了使钢中碳化物球化而进行的退火)




上贝氏体



在温度下降到550~350℃范围时,由过饱和针状铁素体和渗碳体形成的混合物,渗碳体在铁素体针间;

特征:呈羽毛状,脆性,硬度较高;500倍光学显微镜下基本能够识别清楚。




下贝氏体



在温度下降到350~230℃范围时,由过饱和针状铁素体和渗碳体形成的混合物,但渗碳体在铁素体针内;

特征:呈黑色针状或竹叶状;



粒状贝氏体



由较粗大的块状铁素体和富碳奥氏体组成的混合物;




无碳化物贝氏体



板条状铁素体单相组成的组织,也称为铁素体贝氏体;

特征:无碳化物贝氏体一般出现在低碳钢中




魏氏组织



在奥氏体晶粒较粗大,冷却速度适宜时,钢中的先共析相以针片状形态与片状珠光体混合存在的复相组织。

特征:晶粒粗大,形态有片状、羽毛状或三角形


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