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前言:隨著鋼的成分不同以及處理工藝不同,鋼中將出現(xiàn):滲碳體、珠光體、魏式氏織、鐵素體、貝氏體(其中又分為上貝氏體、下貝氏體、和粒狀貝氏體)、奧氏體、馬氏體、回火馬氏體、回火托氏體、回火索氏體。現(xiàn)簡單介紹一下這些組織的基本形態(tài),以便在實踐中加以區(qū)別。

滲碳體是鐵和碳的化合物,Fe3C,其含碳量為6.69%,在合金中形成(Fe,M)3C,滲碳體硬而脆,硬度為800HB。在鋼中常呈網(wǎng)絡(luò)狀、半網(wǎng)狀、片狀、針片狀和粒狀分布。

網(wǎng)狀滲碳體200×

針狀滲碳體(魏氏組織)200×

粒狀滲碳體500×

T12 退火態(tài)500×

珠光體是鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物,它是鋼的共析轉(zhuǎn)變產(chǎn)物,其形態(tài)是鐵素體和滲碳體彼此相間形如指紋,呈層狀排列。按碳化物分布形態(tài)又可分為片狀珠光體和球狀珠光體二種。片狀珠光體又可分為粗片狀、中片狀和細(xì)片狀三種。

片狀珠光體200 ×

T8 退火態(tài)500×

球狀珠光體,經(jīng)球化退火獲得,滲碳體成球粒狀分布在鐵素體基體上;滲碳體球粒大小,取決于球化退火工藝,特別是冷卻速度。球狀珠光體可分為粗球狀、球狀和細(xì)球狀和點(diǎn)狀四種珠光體。

球狀珠光體500x

球狀珠光體1000x

亞共析鋼加熱時因過熱而形成粗晶,冷卻時又快,故鐵素體除沿奧氏體晶界成網(wǎng)狀析出外,還有一部分鐵素體從晶界向晶內(nèi)按切變機(jī)制形成并排成針狀獨(dú)自析出,這種分布形態(tài)的組織稱為魏氏組織。

過熱過共析鋼冷卻時滲碳體也會形成針狀自晶界向晶內(nèi)延伸而形成魏氏組織。

粗晶魏氏組織200×

粗晶魏氏組織鐵素體200×

是鋼的奧氏體在珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)以下,Ms點(diǎn)以上的中溫區(qū)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。它也是鐵素體與滲碳體兩相組織的機(jī)械混合物,但形態(tài)多變,不象珠光體那樣呈層狀排列。

從形狀特征來看,可將貝氏體分為羽毛狀、針狀和粒狀三類。

上貝氏體特征是:條狀鐵素體大體平行排列,其間分布有與鐵素體針軸平行的細(xì)條狀(或細(xì)短桿狀)滲碳體,呈羽毛狀。

羽毛狀貝氏體500×

羽毛狀貝氏體500×

下貝氏體呈細(xì)針片狀,有一定取向,較淬火馬氏體易受侵蝕,極似回火馬氏體,在光鏡下極難區(qū)別,在電鏡下極易區(qū)分;在針狀鐵素體內(nèi)沉淀有碳化物,且其排列取向與鐵素體片的長軸成55~60度,下貝氏體內(nèi)不含孿晶,有較多的位錯。

下貝氏體、馬氏體、殘奧及少量羽毛狀上貝氏體 200×

下貝氏體、馬氏體、殘余奧氏體200×

外形相當(dāng)于多邊形的鐵素體,內(nèi)有許多不規(guī)則小島狀的組織。

當(dāng)鋼的奧氏體冷至稍高于上貝氏體形成溫度時,析出鐵素體有一部分碳原子從鐵素體并通過鐵素體/奧氏體相界遷移到奧氏體內(nèi),使奧氏體不均勻富碳,從而使奧氏體向鐵素體的轉(zhuǎn)變被抑制。這些奧氏體區(qū)域一般型如孤島,呈粒狀或長條狀,分布在鐵素體基體上,在連續(xù)冷卻過程中,根據(jù)奧氏體的成分及冷卻條件,粒貝內(nèi)的奧氏體可以發(fā)生如下幾種變化。

粒狀貝氏體200×

空冷貝氏體鋼500×

空冷貝氏體鋼200×

粒狀貝氏體10000×

粒狀貝氏體,鐵素體基體上布有顆粒狀碳化物(小島組織原為富碳奧氏體,冷卻時分解為鐵素體及碳化物,或轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或仍為富碳奧氏體顆粒)。

羽毛狀貝氏體8000x

羽毛狀貝氏體,基體為鐵素體,條狀碳化物于鐵素體片邊緣析出。

下貝氏體,針狀鐵素體上分布有小片狀碳化物,片狀碳化物與鐵素體的長軸大致是55~60度角。

下貝氏體8000x

?來源:熱處理技術(shù)研究中心

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