常見金相組織及其特點

1、常見金相組織2010-03-1113:35奧氏體編輯本段奧氏體英文名稱：austenite晶體結(jié)構(gòu)：面心立方（fcc）字母代號：A、y定義：碳在丫一Fe中形成的間隙固溶體微觀表述：TFe為面心立方晶體，其最大空隙為0.51X10-8cm,略小于碳原子半徑，因而它的溶碳能力比aFe大，在1148c時，丫一Fe最大溶碳量為2.11%,隨著溫度下降，溶碳能力逐漸減小，在727c時其溶碳量為0.77%。性能特點：奧氏體是一種塑性很好，強(qiáng)度較低的固溶體，具有一定韌性。不具有鐵磁性。因此，分辨奧氏體不銹鋼刀具（常見的18-8型不銹鋼）的方法之一就是用磁鐵來看刀具是否具有磁性。古代鐵匠打鐵時燒紅的鐵塊既處于

2、奧氏體狀態(tài)。另外，奧氏體因為是面心立方，四面體間隙較大，可以容納更多的碳。鋼中的奧氏體特性：磁性：具有順磁性，故可作為無磁鋼。比容：在鋼的各種組織中，奧氏體的比容最小。膨脹：奧氏體的線膨脹系數(shù)比鐵素體和滲碳體的平均線膨脹系數(shù)高出約一倍。故也可被用來制作要求膨脹靈敏的元件。導(dǎo)熱性：除滲碳體外，奧氏體的導(dǎo)熱性最差。為避免熱應(yīng)力引起的工件變形，不可采用過大的加熱速度加熱。力學(xué)性能：具有較高的塑性、低的屈服強(qiáng)度，容易塑性變形加工成型?？勺鳛楦邷赜娩摗ｈF素體鐵素體（ferrite,縮寫：FN）即a-Fe和以它為基礎(chǔ)的固溶體，具有體心立方點陣。亞共析成分的奧氏體通過先共析析出形成鐵素體。這部分鐵素體稱為先

3、共析鐵素體或組織上自由的鐵素體。隨形成條件不同，先共析鐵素體具有不同形態(tài)，如等軸形、沿晶形、紡錘形、鋸齒形和針狀等。鐵素體還是珠光體組織的基體。在碳鋼和低合金鋼的熱軋（正火）和退火組織中，鐵素體是主要組成相；鐵素體的成分和組織對鋼的工藝性能有重要影響，在某些場合下對鋼的使用性能也有影響。純鐵在912c以下為具有體心立方晶格（注1）的a-Feo碳溶于a-Fe中的間隙固溶體稱為鐵素體，以符號F表示。由于a-Fe是體心立方品格結(jié)構(gòu)，它的品格間隙很小，因而溶碳能力極差，在727c時溶碳量最大，可達(dá)0.0218%,隨著溫度的下降溶碳量逐漸減小,在600c時溶碳量約為0.0057%,在室溫時溶碳量幾乎等于

4、零。因此其性能幾乎和純鐵相同，其數(shù)值如下：抗拉強(qiáng)度180280MN用方米屈服強(qiáng)度100170MN用方米延伸率30-50%斷面收縮率70-80%沖擊韌性160200J/平方厘米硬度HB5080由此可見，鐵素體的強(qiáng)度、硬度不高，但具有良好的塑性與韌性。鐵素體的顯微組織與純鐵相同，呈明亮的多邊形晶粒組織，有時由于各晶粒位向不同，受腐蝕程度略有差異，因而稍顯明暗不同。鐵素體在770c以下具有鐵磁性，在770c以上則失去鐵磁性。（鐵素體的居里點為770C）注1:體心立方品格的晶胞是一個立方體，在體心立方晶胞的每個角上和晶胞中心都排列一個原子?？梢?，體心立方晶胞每個角上的原子為相鄰的八個晶胞所共有，每個晶

5、胞實際上只占有1/8個原子。而中心的原子卻為該晶胞所獨(dú)有。所以，體心立方晶胞中原子數(shù)為8*1/8+1=2個。碳原子存在于四面、八面體間隙。滲碳體定義（GB/T5611-1998）滲碳體（cementite-鐵碳合金按亞穩(wěn)定平衡系統(tǒng)凝固和冷卻轉(zhuǎn)變時析出的Fe3c型碳化物。分為一次滲碳體（從液體相中析出）、二次滲碳體（從奧氏體中析出）和三次滲碳體（從鐵素體中析出）。編輯本段特點它的含碳量為6.69%;熔點為1227c左右；不發(fā)生同素異晶轉(zhuǎn)變；但有磁性轉(zhuǎn)變，它在230c以下具有弱鐵磁性，而在230c以上則失去鐵磁性；其硬度很高（相當(dāng)于HB800,而塑性和沖擊韌性幾乎等于零，脆性極大。滲碳體不易受硝酸

6、酒精溶液的腐蝕，在顯微鏡下呈白亮色，但受堿性苦味酸鈉的腐蝕，在顯微鏡下呈黑色。滲碳體的顯微組織形態(tài)很多，在鋼和鑄鐵中與其他相共存時呈片狀、粒狀、網(wǎng)狀或板狀。滲碳體是碳鋼中主要的強(qiáng)化相，它的形狀與分布對鋼的性能有很大的影響。同時Fe3c又是一種介（亞）穩(wěn)定相，在一定條件下會發(fā)生分解。珠光體pearlite珠光體是奧氏體（奧氏體是碳溶解在TFe中的間隙固溶體）發(fā)生共析轉(zhuǎn)變所形成的鐵素體與滲碳體的共析體。其形態(tài)為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復(fù)相物，也稱片狀珠光體。用符號P表示，含碳量為coc=0.77%。在珠光體中鐵素體占88%滲碳體占12%,由于鐵素體的數(shù)量大大多于滲碳體，所以鐵素體層片要

7、比滲碳體厚得多.在球化退火條件下，珠光體中的滲碳休也可呈粒狀，這樣的珠光體稱為粒狀珠光體.珠光體珠光體的性能介于鐵素體和滲碳體之間，強(qiáng)韌性較好.其抗拉強(qiáng)度為750900MPa,180280HBs伸長率為2025%,沖擊功為2432J.力學(xué)性能介于鐵素體與滲碳體之間，強(qiáng)度較高，硬度適中，塑性和韌性較好（Tb=770MPa,180HBs,=20%35%,AKU=2432J）.珠光體經(jīng)2-4附肖酸酒精溶液浸蝕后，在不同放大倍數(shù)的顯微鏡下可以觀察到不同特征的珠光體組織.當(dāng)放大倍數(shù)較高時可以清晰地看到珠光體中平行排列分布的寬條鐵素體和窄條滲碳體；當(dāng)放大倍數(shù)較低時，珠光體中的滲碳體只能看到一條黑線;而當(dāng)放

8、大倍數(shù)繼續(xù)降低或珠光體變細(xì)時，珠光體的層片狀結(jié)構(gòu)就不能分辨了，此時珠光體呈黑色的一團(tuán).圖為光學(xué)顯微鏡200倍下薄壁鑄件基體.經(jīng)3%J肖酸酒精溶液浸蝕.可見磷共晶體,片狀石墨，珠光體及少量鐵素體索氏體索氏體索氏體英文名稱：sorbite說明：鋼經(jīng)正火或等溫轉(zhuǎn)變所得到的鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物。索氏體組織屬于珠光體類型的組織，但其組織比珠光體組織細(xì)。索氏體具有良好的綜合機(jī)械性能。將淬火鋼在450-600C進(jìn)行回火，所得到的索氏體稱為回火索氏體（temperedsorbite）?；鼗鹚魇象w中的碳化物分散度很大，呈球狀。故回火索氏體比索氏體具有更好的機(jī)械性能。這就是為什么多數(shù)結(jié)構(gòu)零件要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理（

9、淬火+高溫回火）的原因。索氏體的定義及組織特征。索氏體，是在光學(xué)金相顯微鏡下放大600倍以上才能分辨片層的細(xì)珠光體（GB/T7232標(biāo)準(zhǔn)）。其實質(zhì)是一種珠光體，是鋼的高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，是片層的鐵素體與滲碳體的雙相混合組織，具層片間距較小（3080nm,碳在鐵素體中已無過飽和度，是一種平衡組織。屈氏體英文名稱：troostite通過奧氏體等溫轉(zhuǎn)變所得到的由鐵素體與滲碳體組成的極彌散的混合物。是一種最細(xì)的珠光體類型組織，其組織比索氏體組織還細(xì)。鋼經(jīng)淬火后在300-450C回火所得到的屈氏體稱為回火屈氏體。600-550C范圍內(nèi)奧氏體等溫轉(zhuǎn)變形成，片層間距平均小于0.1小現(xiàn)即使在高倍電子顯微鏡下也無法分

10、辨出片層，只有在電子顯微鏡下才能分辨出層片，與珠光體、索氏體只有粗細(xì)之分，并無本質(zhì)之分。上貝氏體550350c范圍內(nèi)形成的貝氏體稱為上貝氏體，金相組織呈羽毛狀，脆性，硬度較高。500倍光學(xué)顯微鏡下基本能夠識別清楚。上貝氏體多呈羽毛狀特征，光鏡下分辨不清楚鐵素體與滲碳體兩相，滲碳體分布在鐵素體條之間，碳含量低時，碳化物沿條間呈不連續(xù)的粒狀或鏈珠狀分布，碳含量高時，碳化物呈桿狀甚至連續(xù)狀分布。電鏡下：條狀鐵素體大致平行，鐵素體條間分布與鐵素體軸相平行的細(xì)條狀滲碳體，鐵素體條內(nèi)有較高的位錯密度，為一束大致平行的自奧氏體品界長入奧氏體晶內(nèi)的鐵素體。貝氏體30年代初美國人E.C.Bain等發(fā)現(xiàn)低合金鋼在

11、中溫等溫下可獲得一種高溫轉(zhuǎn)變及低溫轉(zhuǎn)變相異的組織后被人們稱為貝氏體。該組織具有較高的強(qiáng)韌性配合。在硬度相同的情況下貝氏體組織的耐磨性明顯優(yōu)于馬氏體，因此在鋼鐵材料中基體組織獲得貝氏體是人們追求的目標(biāo)。貝氏體等溫淬火：是將鋼件奧氏體化，使之快冷到貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間(260400C)等溫保持，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w的淬火工藝，有時也叫等溫淬火。一般保溫時間為3060min。貝氏體；貝茵體;bainite又稱貝茵體。鋼中相形態(tài)之一。鋼過冷奧氏體的中溫(350550c)轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，a-Fe和Fe3C的復(fù)相組織。貝氏體轉(zhuǎn)變溫度介于珠光體轉(zhuǎn)變與馬氏體轉(zhuǎn)變之間。在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度偏高區(qū)域轉(zhuǎn)變產(chǎn)物叫上貝氏體(upb

12、ai-nite),其外觀形貌似羽毛狀，也稱羽毛狀貝氏體。沖擊韌性較差，生產(chǎn)上應(yīng)力求避免。在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度下端偏低溫度區(qū)域轉(zhuǎn)變產(chǎn)物叫下貝氏體。其沖擊韌性較好。為提高韌性，生產(chǎn)上應(yīng)通過熱處理控制獲得下貝氏體?；鼗鹜惺象w和回火索氏體的性能1回滅托氏體的性能回滅托氏體是指淬滅僦鋼經(jīng)過300450c回火后獲得的組織，它是城目和彌散分布的濠碳體的混合物。在光學(xué)顯微鏡下現(xiàn)察，回火托氏體呈暗黑色，在電子顯撒鏡下，可看到講目基體上呈撒小粒狀或短片狀的滲碳體。回火托氏體具有很高的彈性極限和屈服強(qiáng)度，同時還具有一定的莉性F因此彈簧、鋼板、螺旋等，彈簧卡頭等經(jīng)過淬火十中溫回火后的組織為回火托氏體，2回火索氏體的性能回

13、火索氏體是指滓火碳鋼在500650C回火后獲得的組織，它是在鐵素體加基體上均勻分布的粒狀滲碳體的混合物.在光學(xué)顯微鏡下，細(xì)粒狀滲碳體清晰可見，以相(鐵素體)已經(jīng)發(fā)生了再結(jié)晶，因此馬氏體片的痕跡消失.回火索氏體具有高的韌性,塑性等，同時保持較高的強(qiáng)度，因此其具有良好的綜合力學(xué)性能，鋼鐵工件調(diào)質(zhì)處理后的組織一般為回火索氏體組織。為何回火索氏體比正火索氏體力學(xué)性能優(yōu)良？回火索氏體一般為，球狀和粒狀碳化物。其硬度較低，塑性好。有利于有利于車加工等，綜和機(jī)械性能較好。而正火索氏體，碳化物呈細(xì)片狀，硬度較高?？估箟?，抗彎曲的機(jī)械性能較好。不利于機(jī)械加工。應(yīng)該是各有其用，取其所長。主要是金相組織特點決定的

14、。正火索氏體是一層鐵素體和一層滲碳體相互疊加組成的珠光體，只不過片間距很小?；鼗鹚魇象w是粒狀滲碳體分布在鐵素體基體上。樓主說的優(yōu)越我認(rèn)為主要是塑性指標(biāo)優(yōu)越，強(qiáng)度指標(biāo)不見得優(yōu)越。我很同意2樓的說法；補(bǔ)充一點：說韌性要優(yōu)越可能更恰當(dāng)一點我認(rèn)為說綜合機(jī)械性能優(yōu)越更好！強(qiáng)度指標(biāo)相差不大，主要是塑性和韌性指標(biāo)要好得多，這主要是和2樓所說的滲碳體形態(tài)和分布發(fā)生了變化引起的鐵素體，奧氏體都有很好的塑性，韌性，珠光體有較高的綜合機(jī)械性能；萊氏體滲碳體都是脆性的,硬度高，耐磨T好；索氏體較珠光體有更高的綜合機(jī)械性能；馬氏體分2種:低碳M有很高的強(qiáng)韌性，高碳M有更高的耐磨性；屈氏體較索氏體的層片間距更小，屈服強(qiáng)度

15、更高，彈性更好.就簡單給你介紹怎么多吧.合金根據(jù)所加入的元素不同具有不同作用一般就是高強(qiáng)度抗腐蝕耐熱耐磨等珠光體鐵素體和滲碳體的混合物片層裝綜合力學(xué)性能好強(qiáng)度塑性韌性抗疲勞都不錯奧氏體非常溫組織就是燒的通紅的鐵沒有強(qiáng)度硬度延展性塑性非常好馬氏體是一種過飽和的固溶體是淬火后得到的組織具有高硬度高耐磨的特性缺點穩(wěn)定性不好所以一般淬火后都得回火滲碳體化合物含碳高硬度高脆萊氏體：是液態(tài)鐵碳合金發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變形成的奧氏體和滲碳體所組成的共晶體，其含碳量為cdc=4.3%。當(dāng)溫度高于727c時，萊氏體由奧氏體和滲碳體組成，用符號Ld表示。在低于727c時，萊氏體是由珠光體和滲碳體組成，用符號Ld'表示。因萊氏體的基體是硬而脆的滲碳體，所以硬度高，塑性很差。珠光體：是奧氏體（奧氏體是碳溶解在lFe中的間隙固溶體）發(fā)生共析轉(zhuǎn)變所形成的鐵素體與滲碳體的共析體。其形態(tài)為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復(fù)相物，也稱片狀珠光體。用符號P表示，含碳量為gjc=0.77%。在珠光體中鐵素體占88%,滲碳體占12%,由于鐵素體的數(shù)量大大多于滲碳體，所以鐵素體層片要比滲碳體厚得多.在球化退火條件下，珠光體中的滲碳休也可呈粒狀，這樣的珠光體稱為粒狀珠光體.馬氏體：目前廣泛地把基本特征屬馬氏體相變型的相變產(chǎn)物統(tǒng)稱為馬氏體。（目前馬氏體的定義比較復(fù)雜且不統(tǒng)一，你姑且看看）貝氏體，又稱貝茵體。鋼中相