马氏体的形态及成因
马氏体的形态及成因：
一、三维形貌及结构：
1.板条位错型。一般呈束（排）分布，内部存在高密度位错。
2.片状孪晶型。一般呈交叉针状分布，其中含碳量≥1.4%即惯态面为{259}r者有中脊，呈“之”字状，即有爆发性发展的特征。
3.钢中含碳量对马氏体三维形貌及亚结构的影响：马氏体含碳量≤0.6%为板条位错型，马氏体含碳量≥1.4%为片状孪晶型，两者之间为混合型。这是理论上的马氏体形态，与实际的情况有区别。
二、二维形貌及结构：
1.板条马氏体在光学显微镜下成一排，具有黑白差。所以在光学显微镜有时呈现黑白交替排列的现象。
⑴成束分布的现象十分明显，长度几乎可惯穿母相晶粒，且排的宽度宽（包含的板条多）。
⑵板条一小束平行相连，形成以束为单位的平行相连的黑白差（3%的硝酸酒精溶液正确浸蚀下）。
⑶黑白差相对较大。深色的马氏体是先形成的马氏体，是受到严重的自回火的马氏体，所以呈深色。在金相上评定淬火马氏体的级别以最深的马氏体为准。由于含碳量低，切变造成惯态面破坏情况轻微，所以马氏体连在一起成为平行相连。
2.中碳马氏体的特征：
⑴成束分布的现象在正常淬火后不十分明显，高温淬火后才几乎可贯穿母相晶粒，且排的宽度窄（即包含的板条少）。
⑵板条一小束平行相间，形成以束为单位的平行相间的黑白差。
⑶黑白差相对较小。
3.高碳马氏体的特征（高碳钢中的马氏体不等于高碳马氏体）：
⑴马氏体呈明显的针叶状。
⑵次生马氏体从先生成马氏体针叶间开始生长，并与之呈60°的夹角。
⑶后生成的马氏体小于先生成的马氏体，且不能穿越奥氏体晶界。
⑷马氏体针叶上有微观裂纹，若金相磨面正好剖过马氏体针叶，精细观察可见裂纹。
四、马氏体黑白差的原因：
1.由于成份来不及扩散均匀所形成的区域性黑白差。原铁素体区域碳浓度低，得到较多的板条马氏体（黑色）；原珠光体区域碳浓度高，得到片状马氏体（白色）。
2.由于在Ms以下等温分级淬火所致。
3.由于高碳合金钢中球、粒状碳化物分布不均匀所致。
4.由于钢中成份不均匀所致。如铬在钢中的分配系数为1：28，即1份溶入基体，28份形成碳化物。所以，铬钢加热时存在较多碳化物，其周围贫碳区域淬火时形成低碳马氏体，颜色较深。因此，像40Cr这类钢一般就不应该进行退火处理（退火时基体中的铬向碳化物聚集形成碳化物，其周围基体贫碳，退火缓冷有利于铬的聚集，所以一般不能退火）。
2012春季学期 材料力学性能课程论文 院（系）材料科学与工程 专业材料科学与工程 学生唐骜 学号 1091900101 班号 0919001
铁碳马氏体的强化机制 唐骜 1091900101 摘要：本文以铁碳马氏体的组织形貌以及马氏体转变过程为出发点，引述了马氏体的主要强韧化机制。并通过引用各学者的实验结论，得到了铁碳马氏体的强韧化机理。 关键词：马氏体，强韧化机制，高强度钢，低碳钢，时效 1. 马氏体概述 马氏体(martensite)是黑色金属材料的一种组织名称。将钢加热到一定温度（形成奥氏体）后经迅速冷却（淬火），得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织。 马氏体最先由德国冶金学家 Adolf Martens(1850-1914)于19世纪90年代在一种硬矿物中发现。马氏体的三维组织形态通常有片状(plate)或者板条状(lath)，但是在金相观察中（二维）通常表现为针状（needle-shaped），这也是为什么在一些地方通常描述为针状的原因。马氏体的晶体结构为体心四方结构（BCT）。中高碳钢中加速冷却通常能够获得这种组织。高的强度和硬度是钢中马氏体的主要特征之一。 20世纪以来，对钢中马氏体相变的特征累积了较多的知识，又相继发现在某些纯金属和合金中也具有马氏体相变,如:Ce、Co、Hf、Hg、La、Li、Ti、Tl、Pu、V、Zr、和Ag-Cd、Ag-Zn、Au-Cd、Au-Mn、Cu-Al、Cu-Sn、Cu-Zn、In-Tl、Ti-Ni等。目前广泛地把基本特征属马氏体相变型的相变产物统称为马氏体。 2. 马氏体相变特征 马氏体转变的一般定义为：过冷奥氏体以较快的速度冷却，抑制其扩散性分解，在较低的温度下发生的无扩散型相变称为马氏体相变。 其主要特点有以下几点： （1）马氏体相变是无扩散相变。马氏体相变时没有穿越界面的原子无规行走或顺序跳跃，因而新相（马氏体）承袭了母相的化学成分、原子序态和晶体缺陷。马氏体相变时原子有规则地保持其相邻原子间的相对关系进行位移，这种位移是切变式的。原子位移的结果产生点阵应变(或形变)。这种切变位移不但使母相点阵结构改变，而且产生宏观的形状改变。 （2）产生表面相变时浮突。马氏体形状改变使先经抛光的试样表面形成浮突。马氏体形成时，与马氏体相交的表面上发生倾动，在干涉显微镜下可见到浮突的高度以及完整尖锐的边缘。 （3）新相(马氏体)和母相之间始终保持一定的位向关系。马氏体相变时在一定的母相面上形成新相马氏体，这个面称为惯习（析）面，它往往不是简单的指数面，如
钢铁家族中各种组织形貌生长特点及性能 现代材料可以分为四大类--金属、高分子、陶瓷和复合材料。尽管目前高分子材料飞速发展，但金属材料中的钢铁仍是目前工程技术中使用最广泛、最重要的材料，那么到底是什么因素决定了钢铁材料的霸主地位呢。下面就为大家详细介绍吧。 钢铁由铁矿石提炼而成，来源丰富，价格低廉。钢铁又称为铁碳合金，是铁（Fe）与碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）以及其他少量元素（Cr、V等）所组成的合金。通过调节钢铁中各种元素的含量和热处理工艺（四把火：淬火、退火、回火、正火），可以获得各种各样的金相组织，从而使钢铁具有不同的物理性能。将钢材取样，经过打磨、抛光，最后用特定的腐蚀剂腐蚀显示后，在金相显微镜下观察到的组织称为钢铁的金相组织。钢铁材料的秘密便隐藏在这些组织结构中。 在Fe-Fe3C系中，可配制多种成分不同的铁碳合金，他们在不同温度下的平衡组织各不相同，但由几个基本相（铁素体F、奥氏体A和渗碳体Fe3C）组成。这些基本相以机械混合物的形式结合，形成了钢铁中丰富多彩的金相组织结构。常见的金相组织有下列八种： 一、铁素体 碳溶于α-Fe晶格间隙中形成的间隙固溶体称为铁素体，属bcc结构，呈等轴多边形晶粒分布，用符号F表示。其组织和性能与纯铁相似，具有良好的塑性和韧性，而强度与硬度较低（30-100 HB）。在合金钢中，则是碳和合金元素在α-Fe中的固溶体。碳在α-Fe中的溶解量很低，在AC1温度，碳的最大溶解量为0.0218%，但随温度下降的溶解度则降至0.0084%，因而在缓冷条件下铁素体晶界处会出现三次渗碳体。随钢铁中碳含量增加，铁素体量相对减少，珠光体量增加，此时铁素体则是网络状和月牙状。 二、奥氏体 碳溶于γ-Fe晶格间隙中形成的间隙固溶体称为奥氏体，具有面心立方结构，为高温相，用符号A表示。奥氏体在1148℃有最大溶解度2.11%C，727℃时可固溶0.77%C；强度和硬度比铁素体高，塑性和韧性良好，并且无磁性，具体力学性能与含碳量和晶粒大小有关，一般为170~220 HBS、=40~50%。TRIP钢（变塑钢）即是基于奥氏体塑性、柔韧性良好的基础开发的钢材，利用残余奥氏体的应变诱发相变及相变诱发塑性提高了钢板的塑性，并改善了钢板的成形性能。碳
马氏体的形态及成因 马氏体的形态及成因： 一、三维形貌及结构： 1.板条位错型。一般呈束（排）分布，内部存在高密度位错。 2.片状孪晶型。一般呈交叉针状分布，其中含碳量≥1.4%即惯态面为{259}r者有中脊，呈“之”字状，即有爆发性发展的特征。 3.钢中含碳量对马氏体三维形貌及亚结构的影响：马氏体含碳量≤0.6%为板条位错型，马氏体含碳量≥1.4%为片状孪晶型，两者之间为混合型。这是理论上的马氏体形态，与实际的情况有区别。 二、二维形貌及结构： 1.板条马氏体在光学显微镜下成一排，具有黑白差。所以在光学显微镜有时呈现黑白交替排列的现象。 ⑴成束分布的现象十分明显，长度几乎可惯穿母相晶粒，且排的宽度宽（包含的板条多）。 ⑵板条一小束平行相连，形成以束为单位的平行相连的黑白差（3%的硝酸酒精溶液正确浸蚀下）。 ⑶黑白差相对较大。深色的马氏体是先形成的马氏体，是受到严重的自回火的马氏体，所以呈深色。在金相上评定淬火马氏体的级别以最深的马氏体为准。由于含碳量低，切变造成惯态面破坏情况轻微，所以马氏体连在一起成为平行相连。 2.中碳马氏体的特征： ⑴成束分布的现象在正常淬火后不十分明显，高温淬火后才几乎可贯穿母相晶粒，且排的宽度窄（即包含的板条少）。 ⑵板条一小束平行相间，形成以束为单位的平行相间的黑白差。 ⑶黑白差相对较小。 3.高碳马氏体的特征（高碳钢中的马氏体不等于高碳马氏体）： ⑴马氏体呈明显的针叶状。 ⑵次生马氏体从先生成马氏体针叶间开始生长，并与之呈60°的夹角。 ⑶后生成的马氏体小于先生成的马氏体，且不能穿越奥氏体晶界。 ⑷马氏体针叶上有微观裂纹，若金相磨面正好剖过马氏体针叶，精细观察可见裂纹。 四、马氏体黑白差的原因： 1.由于成份来不及扩散均匀所形成的区域性黑白差。原铁素体区域碳浓度低，得到较多的板条马氏体（黑色）；原珠光体区域碳浓度高，得到片状马氏体（白色）。 2.由于在Ms以下等温分级淬火所致。 3.由于高碳合金钢中球、粒状碳化物分布不均匀所致。 4.由于钢中成份不均匀所致。如铬在钢中的分配系数为1：28，即1份溶入基体，28份形成碳化物。所以，铬钢加热时存在较多碳化物，其周围贫碳区域淬火时形成低碳马氏体，颜色较深。因此，像40Cr这类钢一般就不应该进行退火处理（退火时基体中的铬向碳化物聚集形成碳化物，其周围基体贫碳，退火缓冷有利于铬的聚集，所以一般不能退火）。
珠光体及马氏体组织形态观察 一、实验目的与要求 1．熟悉常见的各种珠光体组织，加深对珠光体转变的认识，观察马氏体基本组织形态。 2．讨论转变温度对珠光体形态及性能的影响 3. 研究钢的碳含量及奥氏体化温度对钢中马氏体形态的影响 二、实验设备 1. 金相显微镜 2. 观察用的样品一套 三、实验原理 一）珠光体组织 珠光体组织通常有两种：片状组织与球状组织 1．片状珠光体是由一层铁素体和一层渗碳体交替紧密堆积而成，因热处理工艺的不同其粗细(片间距)不同，转变温度越低，片间距越小，片间距在1500～4500?的粗片状珠光体，简称珠光体；片间距在800～1500?的细状珠光体，又叫索氏体（S）；片间距在300～800?的极细珠光体，又叫曲氏体（T）。 2. 球状珠光体的金相形貌是在等轴状的铁素体基体上分布着颗粒状的渗碳体，通过专门的球化工艺得到，韧性比片状珠光体好。 3. 在珠光体转变前，可能会发生先共析铁素体或先共析渗碳体的析出，若出现呈针片状的先共析相，则形成魏氏体组织。 二）马氏体组织 钢淬火得到马氏体组织，马氏体组织有两种：板条状和片状 1. 板条状马氏体的立体形态为细长的板条，在显微镜下的组织是：一个原始奥氏体晶粒可以包含几个位向不同的板条束(群)（一般为3～5个），每个板条束由位向几乎相同的许多板条组成。 马氏体板条束内的条与条之间以高密度位错组成小角度晶界，而束与束之间为大角度晶界。板条束的大小随奥氏体晶粒增大而增大，但板条单元的宽度几乎不变，并且一个奥氏体晶粒内的马氏体束的束数大体不变。
板条马氏体是低碳钢中马氏体的典型形态，亚结构为位错。 2. 片状马氏体是高碳钢(高碳合金钢)中马氏体的典型形态。其立体形态上凸透镜状， 因与试样磨面相截在显微镜下呈现为针状或竹叶状，故又叫针状或竹叶状马氏体。片间互不平行而呈一定交角。在一个成分均匀的奥氏体晶粒内，先形成的第一片马氏体将贯穿整个奥氏体晶粒，从而将奥氏体晶粒分割为两半，后形成的片状马氏体大小受到限制，因此大小不一，片间组织为残余奥氏体。由此可见马氏体针的大小取决于奥氏体晶粒的大小，与奥氏体化温度有关。片状马氏体常有显微裂纹伴生，提高奥氏体化温度使产生显微裂纹的倾向增大。 片状马氏体的亚结构为孪晶，所以又叫孪晶马氏体。 四、实验内容及步骤 1．实验内容：珠光体及马氏体组织形态观察 2．实验步骤： 1）全班分成两组 2）按表1-1进行金相观察，并画出组织图
第三节马氏体的组织形态 (本节建议时间：15分钟) 一马氏体的形态 1. 板条马氏体 出现于低、中碳钢中，其形貌可见图3-3-1，其中的板条束为惯习面相同的平行板条组成，板条间有一层A膜；板条的立体形态可以是扁条状，也可以是薄片状；一个奥氏体晶粒有几个束，一个束内存在位向差时，也会形成几个块。板条M的亚结构为位错，密度高达(0.3~0.9)×1012/cm2，故称位错M。 3-3-1板条马氏体显微组织特征示意图 2. 透镜片状马氏体(简称片状M) 出现于中、高碳钢中，其形貌可见图3-3-2。立体外形呈双凸透镜状，断面为针状或竹叶状。马氏体相变时，第一片分割奥氏体晶粒，以后的马氏体片愈来愈小。 M形成温度高时，惯习面为{225}A，符合K-S关系；形成温度低时，惯习面为{259} A，符合西山关系.片状M的亚结构为{112}M的孪晶。 M还有其它形态如蝶状、薄片状与薄板状等。
3-3-2透镜片状马氏体 二影响M形态及其内部亚结构的因素 1. 化学成分 奥氏体中碳含量的影响最为重要，在碳钢中，当C含量： C<0.3%时，生成板条M，亚结构为位错； C>1.0%时，生成片状M，亚结构为孪晶@c000000255； C为0.3~1.0%时，生成混合型组织(片状+板条)。 2. 形成温度 M S点高的A，冷却后形成板条M，亚结构为位错; M S点低的A，冷却后形成片状M，亚结构为孪晶; M S点不高不低的A，冷却后形成混合型组织(片状+板条M)，亚结构为位错+孪晶。 9.5 马氏体转变 钢经奥氏体化后快速冷却，抑制其扩散分解，在较低温度下发生无扩散性相变－马氏体相变，这一过程通常称为淬火。 9.5.1 钢中马氏体的晶体结构
马氏体形态分析 上世纪60年代以来，人们在马氏体形态方面进行了大量研究，发现了马氏体的许多不同形态，并找出了马氏体及其精细结构与性能之间的关系，对马氏体的晶体结构也有了比较深刻的认识。 马氏体形态虽然多种多样，但从其形态特征上基本可归纳为条状马氏体和片状马氏体两大类，其精细结构可划分为位错和孪晶。同时发现马氏体与母相保持严格的晶体学位向关系。 1．条状马氏体 主要形成于含碳量较低的钢中，又称低碳马氏体。因其形成于200℃以上的较高温度，故又称高温马氏体；因其精细（亚）结构为高密度（一般为0.3～0.9×1012cm/cm2）位错，故又称位错马氏体。 在光学显微镜下观察，条状马氏体的主要形态特征为：呈束状排列。近于平行而长度几乎相等的条状马氏体组成一束，或称为马氏体“领域”（即板条群）。板条群的尺寸约为20～35μm，由若干个尺寸大致相同的板条在空间位向大致平行排列所作组成，在原奥氏体的一颗晶粒内，可以发现几团马氏体束（即几个板条群，常为3～5个，每一个板条为一个马氏体单晶体，其尺寸约为0.5μm× 5.0μm ×20μm），马氏体板条具有平直界面，界面近似平行于奥氏体的{111}γ，即惯习面，相同惯习面的马氏体板条平行排列构成马氏体板条群。现已确定，这些稠密的马氏体板条多被连续的高度变形的残余奥氏体薄膜（约为20μm）所隔开，且板条间残余奥氏体薄膜的碳含量较高，在室温下很稳定，对钢的机械性能会产生显著影响。马氏体束与束之间以大角度相界面分开，一般为60°或120°角，马氏体束不超越原奥氏体晶界。同束中的马氏体条间以小角度晶界面分开。每束内还会有黑白色调反差，同一色调区的板条具有相同位向，称之为同向板条区。 条状马氏体的空间形态是一种截面呈椭园状的长柱体，长约几微米，宽在0.025～2.25μm 之间（多为0.10～0.20μm）,其长、宽、厚之比约为30：7：1。先形成的板条较宽，后形成的则较窄。 条状马氏体形成之后，碳原子仍有一定扩散能力在位错线上偏聚，析出碳化物粒子，这种现象称为条状马氏体的自回火现象； 条状马氏体的惯习面多为{111}A，也有的是{557} A。条状马氏体与母相奥氏体的晶体学位向关系是K-S（Kurdjumov-Sachs）关系，即{110}M//{111}A，<111> M//<110> A 2．片状马氏体 片状马氏体主要形成于含碳量较高的钢中，又称为高碳马氏体；因其形成于200℃以下的低温，故又称低温马氏体；因其精细（亚）结构为大量孪晶，故又称其为孪晶马氏体。这种孪晶在靠近马氏体片的边界处消失，不会穿过马氏体边界，而边界上的亚结构则为复杂的位错网络，现已查明：马氏体片的中脊仍是密度更高的极细孪晶。 片状的马氏体的空间形态为双凸透镜状。在光学显微镜下观察的乃是截面形状，因试样磨面对每一马氏体片的切割角度不同，故有针状、竹叶状，所以又称针（竹叶）状马氏体，马氏体片之间不平行，相交成一定角度（如60°、120°）。 在原奥氏体晶粒中，首先形成的马氏体片是贯穿整个晶粒的，但一般不穿过晶界，只将奥氏体晶粒分割，以后陆续形成的马氏体由于受到限制而越来越小。所以片状马氏体的最大尺寸取决于原奥氏晶粒大小，原奥氏体晶粒越粗大，马氏体片越大，反之则越细。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（或称为隐针）马氏体。 片状马氏体的基本特征是在一个奥氏体晶粒内形成的第一片马氏体针较粗大，往往横贯整个奥氏体晶粒，将奥氏体晶粒加以分割，使以后形成的马氏体针大小受到限制，因此针状马氏体的大小不一，但其分布有一定规律，基本上马氏体按近似60°角分布。且在马氏体针叶中有一中脊面，含碳量愈高，愈明显，并在马氏周围有残留奥氏体伴随。由于针状马氏体
https://www.doczj.com/doc/2710582183.html,/%CC%EC%BD%F2%B8%D6%B2%C4钢材大全 不锈钢：1Cr12 标准：GB/T 1220-1992 ●特性及适用范围： 作为汽轮机叶片及高应力部件之良好的不锈耐热钢。 ●化学成份： 碳 C ：≤0.15 硅 Si：≤0.50 锰 Mn：≤1.00 硫 S ：≤0.030 磷 P ：≤0.035 铬 Cr：11.50～13.00 镍 Ni：允许含有≤0.60 ●力学性能： 抗拉强度σb (MPa)：淬火回火,≥590 条件屈服强度σ0.2 (MPa)：淬火回火,≥390 伸长率δ5 (％)：淬火回火,≥25 断面收缩率ψ (％)：淬火回火,≥55 冲击功 Akv (J)：淬火回火,≥118 硬度：退火,≤200HB;淬火回火,≥170HB ●热处理规范及金相组织： 热处理规范：1)退火,800～900℃缓冷或约750℃快冷;2)淬火,959～1000℃油冷;3)回火700～750℃快冷。金相组织：组织特征为马氏体型。 ●交货状态：一般以热处理状态交货，其热处理种类在合同中注明；未注明者，按不热处理状态交货 不锈钢：1Cr13 标准：GB/T 1220-1992 ●特性及适用范围： 具有良好的耐蚀性、机械加工性，用作一般用途刃具。 ●化学成份： 碳 C ：≤0.15 硅Si：≤1.00 锰Mn：≤1.00 硫S ：≤0.030 磷P ：≤0.035 铬Cr：11.50～13.50 镍Ni：允许含有≤0.60 ●力学性能： 抗拉强度σb (MPa)：淬火回火,≥540 条件屈服强度σ0.2 (MPa)：淬火回火,≥345 伸长率δ5 (％)：淬火回火,≥25 断面收缩率ψ (％)：淬火回火,≥55 冲击功Akv (J)：淬火回火,≥78 硬度：退火,≤200HB;淬火回火,≥159HB
一.马氏体的定义 马氏体是经无（需）扩散的，原子集体协同位移的晶格改组过程，得到具有严格晶体学关系和惯习面的，相变常产物中伴生极高密度位错，或层错或精细孪晶等晶体缺陷的整体组合。 马氏体相变：原子经无需扩散的集体协同位移，进行晶格改组，得到的相变产物具有严格晶体学位向关系和惯习面，极高密度位错，或层错或精细孪晶等亚结构的整合组织，这种形核----长大的一级相变，称为马氏体相变。 二.马氏体相变的基本特征 1.马氏体相变的无扩散性 在较低的温度下，碳原子和合金元素的原子均已扩散困难。这时，系统自组织功能使其进行无需扩散的马氏体相变。马氏体相变与扩散性形变不同之处在于晶格改组过程中，所有原子集体协同位移，相对位移量小于一个原子间距。相变后成分不变，即无扩散，它3仅仅是成分改组。 2.位相关系和惯习面 马氏体相变的晶体学特点是新相和母相之间存在一定的位向关系。马氏体相变时，原子不需要扩散，只作有规则的很小距离的移动，新相和母相界面始终保持着共格和半共格连接，因此相变完成之后，两相之间的位相关系仍保持着。 惯习面:马氏体转变时，新相和母相保持一定位向关系，马氏体在母相的一定晶面上形成，此晶面称为惯习面。通常以母相的晶面指数
表示。钢中马氏体的惯习面随着碳含量和形成温度不同而异。有色金属中马氏体的惯习面为高指数面。 3.马氏体的精细亚结构 马氏体是单向组织，在组织内部出现的精细结构称为亚结构。低碳马氏体内出现极高密度的位错（可达1012/cm）。今年来发现板条状的马氏体中存在层错亚结构。在高碳钢马氏体中主要以大量精细孪晶（孪晶片间距可达30nm）作为亚结构，也存在高密度位错；有的马氏体中亚结构主要是层错。有色金属马氏体的亚结构是高密度的层错、位错和精细孪晶。 4.相变的可逆性，即新旧相界面可逆向移动 有色金属和合金中的马氏体相变多具有可逆性，包括部分铁基合金。这些合金在冷却时，母相开始形成马氏体的温度称为马氏体点（Ms），转变终了温度标为Mf;之后加热，在As温度逆转变形成高温相，逆相变完成的温度标以Af。 但是在钢中，淬火马氏体中的碳原子扩散较快，一般淬火到室温，碳原子立即扩散偏聚，形成碳原子偏聚团，如Corierl气团，100摄氏度以上即可析出碳化物。这样当马氏体加热到高温过程中，马氏体已经分解，则不能发生逆相变为奥氏体。一次钢中的马氏体一般不发生你转变。如果迅速冷却得到新鲜马氏体，之后立即迅速加热，是马氏体来不及回火析出，也会发生逆转变。 除了以上主要特征外，马氏体相变还有表面浮凸、非恒温性等现象。浮凸是过冷奥氏体表面转变时发生的普遍现象。马氏体转变也有
谁给解释一下珠光体，马氏体，贝氏体，索氏体，莱氏体等，其形成条件及形状，以及其力学性能 莱氏体：是液态铁碳合金发生共晶转变形成的奥氏体和渗碳体所组成的共晶体，其含碳量为ωc＝4.3％。当温度高于727℃时，莱氏体由奥氏体和渗碳体组成，用符号Ld表示。在低于727℃时，莱氏体是由珠光体和渗碳体组成，用符号Ld’表示。因莱氏体的基体是硬而脆的渗碳体，所以硬度高，塑性很差。 https://www.doczj.com/doc/2710582183.html,/view/530917.html?wtp=tt （莱氏体中文名称：莱氏体英文名称：ledeburite 定义：高碳的铁基合金在凝固过程中发生共晶转变所形成的奥氏体和碳化物(或渗碳体)所组成的共晶体。 机械工程（一级学科）；机械工程(2)_热处理（二级学科）；机械工程(2)一般热处理名词（三级学科） 莱氏体（ledeburite）莱氏体是液态铁碳合金发生共晶转变形成的奥氏体和渗碳体所组成的共晶体，其含碳量为ωc＝4.3％。当温度高于727℃时，莱氏体由奥氏体和渗碳体组成，用符号Ld表示。在低于727℃时，莱氏体是由珠光体和渗碳体组成，用符号Ld’表示，称为变态莱氏体。因莱氏体的基体是硬而脆的渗碳体，所以硬度高，塑性很差，分为高温莱氏体和低温莱氏体两种。奥氏体和渗碳体组成的机械混合物称高温莱氏体，用符号Ld或（A+Fe3C）表示。由于其中的奥氏体属高温组织，因此高温莱氏体仅存于727℃以上。高温莱氏体冷却到727℃以下时，将转变为珠光体和渗碳体机械混合物（P+Fe3C）,称低温莱氏体，用Ld'表示。莱氏体含碳量为4.3%。由于莱氏体中含有的渗碳体较多，故性能与渗碳体相近，即极为硬脆。 莱氏体的命名得自Adolf Ledebur (1837-1916)。关于他，我们只知道他是Bergakademie Freiberg的第一个"Eisenhüttenkunde"教授，并因在1882年发现了铁碳"Mischkristalle" 而闻名。） 珠光体：是奥氏体(奥氏体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体)发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，也称片状珠光体。用符号P表示，含碳量为ωc＝0.77％。在珠光体中铁素体占88%,渗碳体占
马氏体（用M表示） 马氏体 1、马氏体通常是指碳在a-Fe中的过饱和固溶体。 2、钢中马氏体的硬度随碳含量的增加而提高。高碳马氏体硬度高而脆，低碳马氏体则有较高的韧性。马氏体在奥氏体转变产物中硬度最高。理论上来说，马氏体是通过钢进行淬火而直接形成的，含碳量越低，所需的过冷度就越大。所以当含碳量低到一定程度后，就不能够形成马氏体了。马氏体的正常显微状态是呈针状的。马氏体的特点是硬度高，韧性差。它也是钢材淬火后的基本组织，通过对马氏体进行回火，可得到其他不同的金相组织。所以马氏体在热处理中是极为重要的一章。 高碳马氏体硬而脆，韧性很低。硬度HB600-700。组织很不稳定，硬度很高，脆性很大，延伸率和断面收缩率几乎为零。板条马氏体（低碳马氏体）有较高的强度和良好的塑性、韧性，抗拉强度1200-1600MPa，延伸率10%，断面收缩率40%，冲击功为600KPa?m（可能为60J，需进一步验证） 钢中马氏体的形态很多，淬火钢中形成的马氏体形态主要与钢的含碳量有关.，但就其单元的形态特征和亚结构的特点来看有五种，即：板条马氏体、片状马氏体、蝶状马氏体、薄片状马氏体、薄板状马氏体。其中主要有两种类型,即板条状马氏体和片状马氏体最为常见。 4、钢的马氏体转变 当奥氏体的冷却速度大于VK,并过冷到MS以下时,就开始发生马氏体转变.。由于马氏体转变温度极低,过冷度很大,而且形成的速度很快,使奥氏体向马氏体的转变只发生r-Fe向 a-Fe的晶格改组,而没有铁,碳原子的扩散.所以马氏体的含碳量就是转变前奥氏体的含碳量,由于a-Fe中最大溶碳量为0.0218%,所以马氏体是碳在a-Fe中的过饱和间隙固溶体.。 ： 马氏体转变温度： 马氏体转变温度 以下不在转变。。 内完成转变。。在低于Mz以下不在转变Ms-Mz（Ms=230°C，Mz=-50°C）内完成转变 板条马氏体：低碳钢中的马氏体组织是由许多成群的、相互平行排列的板条所组成，故5、板条马氏体 称为板条马氏体。板条状马氏体是低碳钢,马氏体时效钢,不锈钢等铁系合金形成的一种典型的马氏体组织,因其单元立体形状为板条状,故称板条状马氏体.。 板条马氏体的亚结构主要为高密度的位错，故又称为位错马氏体和低碳马氏体 板条马氏体（位错马氏体、低碳马氏体）： 1）形成板条马氏体的钢和合金：出现于低、中碳钢中，WC<0.3%；
组成铁碳合金的铁具有两种晶格结构：910℃以下为具有体心立方晶格结构的α——铁，910℃以上为具有面心立方晶格结构的Υ——铁。如果碳原子挤到铁的晶格中去，而又不破坏铁所具有的晶格结构，这样的物质称为固溶体。碳溶解到α——铁中形成的固溶体称铁素体。而碳溶解到Υ——铁中形成的固溶体则称奥氏体。奥氏体是铁碳合金的高温相。 钢在高温时所形成的奥氏体，过冷到727℃以下时变成不稳定的过冷奥氏体。如以极大的冷却速度过冷到230℃以下，这时奥氏体中的碳原子已无扩散的可能，奥氏体将直接转变成一种含碳过饱和的α固溶体，称为马氏体。由于含碳量过饱和，引起马氏体强度和硬度提高、塑性降低，脆性增大。 马氏体(martensite)是黑色金属材料的一种组织名称。马氏体最初是在钢（中、高碳钢）中发现的：将钢加热到一定温度（形成奥氏体）后经迅速冷却（淬火），得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织。马氏体的三维组织形态通常有片状(plate)或者板条状(lath)。 马氏体经低温回火（150-250摄氏度）后，得到回火马氏体，具有针状特征。 低温回火(150-250℃) 所得到的组织是回火马氏体，其性能是:具有高的硬度(HRC58-64)和高的耐磨性，因内应力有所降低，故韧性有所提高。这种回火方法主要用于刃具，量具，拉丝模以及其它要求硬而耐磨的零件。 钢淬火后的组织是马氏体及少量残余奥氏体，它们都是不稳定的组织，都有向稳定的组织(铁素体和渗碳体两相混合物)转变的倾向。但在室温下，原子活动能力很差，这种转变速度极慢。随着回火温度的升高，原子活动能力加强，组织转变便以较快的速度进行。由于组织的变化，钢的性能也发生相应的变化。 按回火温度的不同，回火时淬火钢的组织转变可分为四个阶段。 1。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，同时，晶格畸变程度也减弱，内应力有所降低。 这种出过饱和程度较低的马氏体和极细的碳化物所组成的组织，称为回火马氏体。 2。200-300℃残余奥氏体分解，当钢加热温度超过200℃时，马氏体继续分解，同时，残余奥氏体也开始分解，转变为下贝氏体或回火马氏体，到300℃时，残余奥氏体的分解基本结束。 3。300-400℃渗碳体的形成，钢在回火的这一阶段，从过饱和固溶体中析出的碳化物转变为颗粒状的渗碳体(Fe3C)。当温度达到400℃时，α固溶体中过饱和的碳已基本完全析出，α-Fe晶格恢复正常，由过饱和固溶体转变为铁素体。钢的内应力基本清除。 4。400℃以上渗碳体的聚集长大，在第三阶段结束时，钢内形成了细粒状渗碳体均匀分布在铁素体基体上的两相混合物，随着回火温度的升高，渗碳体颗粒不断聚集而长大。根据混合物中渗碳体颗粒大小，可将回火组织分为二种:400-500℃内形成