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鋼鐵金相組織變化與熱處理的關(guān)系

2012年09月14日 09:12:27人氣：4512來源：南京固琦分析儀器制造有限公司

鋼鐵金相組織變化與熱處理的關(guān)系

奧氏體金相組織
1.組織:碳在γ鐵中的固溶體2.特性:呈面心立方晶格.zui高溶碳量為2.06%,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　　

滲碳體（C）金相組織
1.組織:鐵和碳的化合物（Fe3C）

2.特性: 呈復(fù)雜的八面體晶格. 含碳量為6.67%,硬度很高,HRC70-75,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)

珠光體（P）金相組織

1.組織;鐵素體片和滲碳體片交替排列的層狀顯微組織,是鐵素體與滲碳體禱旌銜?共析體）

2.特性: 是過冷奧氏體進行共析反應(yīng)的直接產(chǎn)物. 其片層組織的粗細隨奧氏體過冷程度不同,過冷程度越大,片層組織越細性質(zhì)也不同. 奧氏體在約600℃分解成的組織稱為細珠光體（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荷時會引起應(yīng)力集中,故不如索氏體。

萊氏體（L）金相組織

1.組織:奧氏體與滲碳體的共晶混合物

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℃以下萊氏體是珠光體與滲碳體機械混合物（共晶混合）. 萊氏體硬而脆（＞HB700）,是一種較粗的組織,不能進行壓力加工,如白口鐵. 在鑄態(tài)含有萊氏體組織的鋼有高速工具鋼和Cr12型高合金工具鋼等. 這類鋼一般有較大有耐磨性和較好的切削性。

淬火與馬氏體

1.組織:碳在α-Fe中的過飽和固溶體,顯微組織呈針葉狀進口泵

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,得到的馬氏體針葉非常細小,即無針狀馬氏組織,其韌性zui高。

回火馬氏體（S）金相組織

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。

索氏體（S）

1.組織:鐵索體和較細的粒狀滲碳體組成的組織

2.特性: 淬火鋼重新加熱到500-680℃回火后獲得的組織. 與細珠光體相比,在強度相同情沖下塑性及韌性都高,隨回火溫度提高, 硬度和強度降低,沖擊韌性提高.硬度約為HRC23-35.綜合機械性能比較好. 索氏體有的叫二次索氏體或回火索氏體。

屈氏體、屈氏體（T）

組織或特性

1.組織:鐵索體和更細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. 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。

下貝氏體（B）

1.組織: 顯微組織呈黑色針狀形態(tài),其中的鐵素體呈現(xiàn)針狀,而碳化物呈現(xiàn)極小的質(zhì)點以彌散狀分布在針狀鐵素體內(nèi)

2.特性: 過冷奧氏體在400-240℃等溫度轉(zhuǎn)變后的產(chǎn)物. 具有較高的硬度,約為HRC40-55,良好的塑性和很高的沖擊韌性,其綜合機械性能比索氏體更好; 因此,在要求較大的、韌性和高強度相配合時,常以含有適當合金元素的中碳結(jié)構(gòu)鋼等溫淬火,獲得貝氏體以改善鋼的機械性能,并減小內(nèi)應(yīng)力和變形。

低碳馬氏體

1、具有高強度與良好的塑性、韌性相結(jié)合的特點（σb=1200-1600N/mm^2, σ0.2=1000-1300N/mm^2,δ5≥10%,ψ≥40%αk≥60J/cm^

2、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.

鐵-碳合金平衡圖中特性點與線（摟冷卻敘述,加熱為可逆的）符號說明A 純鐵的凝固點 E 碳在γ-Fe中的zui大溶解度G γ-Fe→α-Fe轉(zhuǎn)變點C 共晶點S 共折點ABCD 液相線.液體開始結(jié)晶AHJECF 固相線,液體終止結(jié)晶ES Acm線,滲碳體開始從奧氏體中析出ECF 共晶線,開始從液體結(jié)晶出奧氏體和滲碳體的共晶混合物GS As線,自奧氏體開始析出鐵素體, 即γ-Fe→α-Fe的開始線PSK 共析線或稱A1線,自奧氏體開始析出鐵素體和滲碳體的共析混合物注:1.As線在加熱時稱為Ac3線,冷卻時稱Ar3線; 2.A1線在加熱時稱為Ac1線,冷卻時稱Ar1線

室溫下鐵-碳合金的平衡組織名稱含碳晶,% 平衡組織亞共析鋼 0.02-0.8 鐵素體＋珠光體共析鋼 0.8 珠光體過共析鋼 0.8-2.06 珠光體＋二次滲碳體亞共晶的口鐵2.06-4.3 樹狀珠光體＋二次滲透體＋共晶體共晶白口鐵4.3 共晶體（珠光體＋滲碳體）過共晶白口鐵＞4.3-6.67 板狀一次滲碳體＋共晶體。

鐵素體（F）

1.組織:碳在α鐵中的固溶體2.特性: 呈體心立方晶格.溶碳能力zui小,zui大為0.02%;硬度和強度很低, HB=80-120,σb=250N/mm^

2、而塑性和韌性很好,δ=50%,ψ=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

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