重要鋼結(jié)構(gòu)組織與特性

1、鋼結(jié)構(gòu)組織與特性1.鐵素體(F) 1.組織: 碳在鐵中的固溶體。亞共析鋼中的慢冷鐵素體呈塊狀，晶界比較圓滑，當(dāng)碳含量接近共析成分時，鐵素體沿晶粒邊界析出。2.特性: 呈體心立方晶格.溶碳能力最小,最大為0.0218%;硬度和強度很低,HB=80-120,b=250N/mm2;而塑性和韌性很好,=50%,=70-80%. 因此,含鐵素體多的鋼材(軟鋼)中用來做可壓、擠、沖板與耐沖擊震動的機件.這類鋼有超低碳鋼,如 0Cr13,1Cr13、硅鋼片等 2.奧氏體 1.組織: 碳在鐵中的固溶體 。仍保持-fe的面心立方晶格。晶界比較直，呈規(guī)則多邊形；淬火鋼中殘余奧氏體分布在馬氏體間的空隙處 2.特性:

2、 呈面心立方晶格.最高溶碳量為2.11%,在一般情況下,具有高的塑性,但強度和硬度低,HB=170-220,奧氏體組織除了在高溫 轉(zhuǎn)變時產(chǎn)生以外,在常溫時亦存在于不銹鋼、高鉻鋼和高錳鋼中,如奧氏體不銹鋼等 3.滲碳體(C) 1.組織: 鐵和碳的化合物(Fe3C) 。在液態(tài)鐵碳合金中，首先單獨結(jié)晶的滲碳體（一次滲碳體）為塊狀，角不尖銳，共晶滲碳體呈骨骼狀。過共析鋼冷卻時沿Acm線析出的碳化物（二次滲碳體）呈網(wǎng)結(jié)狀，共析滲碳體呈片狀。鐵碳合金冷卻到ar1以下時，由鐵素體中析出滲碳體（三次滲碳體），在二次滲碳體上或晶界處呈不連續(xù)薄片狀。2.特性: 呈復(fù)雜的八面體晶格.含碳量為6.67%,硬度很高,H

3、RC70-75,耐磨,但脆性很大,因此,滲碳體不能單獨應(yīng)用,而總是與鐵素體混合在一起.碳在鐵中溶解度很小,所以在常溫下,鋼鐵組織內(nèi)大部分的碳都是 以滲碳體或其他碳化物形式出現(xiàn) 4.珠光體(P) 1.組織; 鐵素體片和滲碳體片交替排列的層狀顯微組織,是鐵素體與滲碳體連接的共析體) 。珠光體的片間距離取決于奧氏體分解時的過冷度。過冷度越大，所形成的珠光體片間距離越小。在a1650形成的珠光體片層較厚，在金相顯微鏡下放大400倍以上可分辨出平行的寬條鐵素體和細(xì)條滲碳體，稱為粗珠光體、片狀珠光體，簡稱珠光體。在650600形成的珠光體用金相顯微鏡放大500倍，從珠光體的滲碳體上僅看到一條黑線，只有放大

4、1000倍才能分辨的片層，稱為索氏體。在600550形成的珠光體用金相顯微鏡放大500倍，不能分辨珠光體片層，僅看到黑色的球團狀組織，只有用電子顯微鏡放大10000倍才能分辨的片層稱為屈氏體。600分解成的組織稱為細(xì)珠光體(有的叫一次索氏體),在500-600分解轉(zhuǎn)變成用光學(xué)顯微鏡不能分辨其片層狀的組織稱為極細(xì)珠光體(有的一次屈氏體),它們的硬度較鐵素體和奧氏體高,而較滲碳體低,其塑性較鐵素體和奧氏體低而較滲碳體高.正火后的珠光體比退火后的珠光體組織細(xì)密,彌散度大,故其力學(xué)性能較好,但其片狀滲碳體在鋼材承受負(fù)荷時會引起應(yīng)力集中,故不如索氏體 5.萊氏體(L) 1.組織: 奧氏體與滲碳體的共晶混

5、合物 2.特性:鐵合金溶液含碳量在2.06%以上時,緩慢冷到1130便凝固出萊氏體.當(dāng)溫度到達共析溫度萊氏體中的奧氏轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w.因此,在723 6.馬氏體碳在a-fe中的過飽和固溶體。 板條馬氏體：在低、中碳鋼及不銹鋼中形成，由許多相互平行的板條組成一個板條束，一個奧氏體晶?？赊D(zhuǎn)變成幾個板條束（通常3到5個）。 片狀馬氏體（針狀馬氏體）：常見于高、中碳鋼及高ni的fe-ni合金中，針葉中有一條縫線將馬氏體分為兩半，由于方位不同可呈針狀或塊狀，針與針呈120o角排列，高碳馬氏體的針葉晶界清楚，細(xì)針狀馬氏體呈布紋狀，稱為隱晶馬氏體。7.淬火馬氏體 1.組織: 碳在-Fe中的過飽和固溶體,顯微組織

6、呈針葉狀 2.特性:淬火后獲得的不穩(wěn)定組織.具有很高的硬度,而且隨含碳量增加而提高,但含碳量超過0.6%后的硬 度值基本不變,如含C0.8%的馬氏體,硬度約為HRC65,沖擊韌性很低,脆性很大,延伸率和斷面收縮率幾乎等于零.奧氏體晶粒愈大,馬氏體針葉愈粗大,則沖擊韌性愈低;淬火溫度愈低,奧氏體晶粒愈細(xì),得到的馬氏體針葉非常細(xì)小,即無針狀馬氏組織,其韌性最高 8.回火馬氏體(S) 1.組織: 與淬火馬氏體硬度相近,而脆性略低的黑色針葉狀組織 2.特性: 淬火鋼重新加熱到150-250回火獲得的組織.硬度一般只比淬火馬氏體低HRC1-3格,但內(nèi)應(yīng)力比淬火馬氏體小 9低碳馬氏體 具有高強度與良好的塑

7、性、韌性相結(jié)合的特點b=1200-1600N/mm2, 0.2=1000-1300N/mm2,510%,40%k60J/cm2); 同時還有低的冷脆轉(zhuǎn)化溫度(-60);在靜載荷、疲勞及多次沖擊載荷下,其缺口敏感度和過載敏感性都較低.低碳馬氏體狀態(tài)的20SiMn2MoVA綜合力學(xué)性能,比中碳合金鋼等溫淬火獲得的下貝氏體更好.保持了低碳鋼的工藝性能,但切削加工較難.10.索氏體(S) 1.組織: 鐵索體和較細(xì)的粒狀滲碳體組成的組織 2.特性: 淬火鋼重新加熱到500-680 11.屈氏體(T)1.組織: 鐵索體和更細(xì)的粒狀滲碳體組成的組織 2.特性:淬火鋼重新加熱到350-450回火后獲得的組織.

8、它的硬度和強度雖然比馬氏體低,但因其組織很致密,仍具有較高的強度和硬度,并有比馬氏體好的韌性和塑性,硬度約為HRC35-45.屈氏體有的叫二次屈氏體或回火屈氏體 12.上貝氏體過飽和針狀鐵素體和滲碳體的混合物，滲碳體在鐵素體針間。過冷奧氏體在中溫（約350550）的相變產(chǎn)物，其典型形態(tài)是一束大致平行位向差為68od鐵素體板條，并在各板條間分布著沿板條長軸方向排列的碳化物短棒或小片；典型上貝氏體呈羽毛狀，晶界為對稱軸，由于方位不同，羽毛可對稱或不對稱，鐵素體羽毛可呈針狀、點狀、塊狀。若是高碳高合金鋼，看不清針狀羽毛；中碳中合金鋼，針狀羽毛較清楚；低碳低合金鋼，羽毛很清楚，針粗。轉(zhuǎn)變時先在晶界處形

9、成上貝氏體，往晶內(nèi)長大，不穿晶。 13.下貝氏體同上，但滲碳體在鐵素體針內(nèi)。過冷奧氏體在350ms的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。其典型形態(tài)是雙凸透鏡狀含過飽和碳的鐵素體，并在其內(nèi)分布著單方向排列的碳化物小薄片；在晶內(nèi)呈針狀，針葉不交叉，但可交接。與回火馬氏體不同，馬氏體有層次之分，下貝氏體則顏色一致，下貝氏體的碳化物質(zhì)點比回火馬氏體粗，易受侵蝕變黑，回火馬氏體顏色較淺，不易受侵蝕。高碳高合金鋼的碳化物分散度比低碳低合金鋼高，針葉比低碳低合金鋼細(xì)。 14.粒狀貝氏體大塊狀或條狀的鐵素體內(nèi)分布著眾多小島的復(fù)相組織。過冷奧氏體在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的最上部的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。剛形成時是由條狀鐵素體合并而成的塊狀鐵素體和小島狀富碳奧氏體組成，富碳奧氏體在隨后的冷卻過程中，可能全部保留成為殘余奧氏體；也可能部分或全部分解為鐵素體和滲碳體的混合物（珠光體或貝氏體）；最可能部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，部分保留下來而形成兩相混合物，稱為m-a組織。 15.無碳化物貝氏體板條狀鐵素體單相組成的組織，也稱為鐵素體貝氏體。形成溫度在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的最上部。板條鐵素體之間為富碳奧氏體，富碳奧氏體在隨后的冷卻過程中也有類似上面的轉(zhuǎn)變。無碳化物貝氏體一般出現(xiàn)在低碳鋼中，在硅、鋁含量高的鋼中也容易形成。16.魏氏