奥氏体、马氏体、珠光体
- 格式:doc
- 大小:14.00 KB
- 文档页数:2
结构奥氏体的面心立方点阵具有多个滑移系,使其容易塑性变形,牛产中利用上述性质进行钢的热变形。
又因面心立方点阵是一种最密排的点阵结构,致密度高,所以奥氏体的比热容最小,奥氏体在与其他组织发生相互转变时,会产生体积变化,引起残余内应力和一系列的相变。
密排六方、面心立方致密度0.74,体心致密度0.68,性能奥氏体的面心立方结构使其具有良好的塑性、低的屈服强度和硬度。
奥氏体中铁原子激活能大,扩散系数小,因此奥氏体钢的热强性好。
线膨胀系数大导热性能差奥氏体晶粒度实际生产中习惯用晶粒度来表示奥氏体晶粒大小。
奥氏体晶粒通常分为8级标准评定,1级最粗,8级最纫,超过8级以上者称为超细晶粒。
晶粒度级别N与晶粒大小的关系为:式中,n为放大100倍的视野中每平方英寸(6.45cm2)所含的平均奥氏体晶粒数目。
奥氏体晶粒越细小爪就越大,N也就越大。
1.起始晶粒度:起始晶粒度是指在临界温度以上,奥氏体形成刚刚完成,其晶粒边界刚刚相互接触时的品粒大小,取决于奥氏体的形核率N和长大速度G。
2.实际晶粒度:实际生产中,各式各样热处理工艺处理后得到的奥氏体晶粒大小。
3.本质晶粒度:钢在规定加热条件下奥氏体晶粒长大的倾向性。
1-4级为本质细晶粒,5-8为本质粗晶粒。
种类颗粒状奥氏体:奥氏体的组织形态与原始组织、加热速度、加热转变的程度有关,一般由多边形等轴晶粒组成,这种形态也称为颗粒状,在晶粒内部经常可以看到相变孪品。
针状奥氏体:非平衡态时低碳钢以适当的速度加热到(a十r)两相区可得到针状奥氏体。
一般热处理手册上列出的实际临界点数据,多是在30-50度/小时的加热或冷却速度下测定的。
奥氏体等温形成动力学曲线时间-温度-奥氏体化图,简称TTA图奥氏体等温形成动力学油线指在一定温度下,奥氏体形成量与等温时间的关系曲线,常用金相法进行测定。
将一纽厚度为1—2MM的薄片共析碳钢试样,在盐浴中迅速加热至AC1点以上某一指定温度,保温不同时间后在盐水中急冷至室温,然后制取金相试样进行观察。
各种氏体比较(奥氏体、马氏体、屈氏体、莱氏体、珠光体、贝氏体、索氏体、铁素体)屈氏体or托氏体多数文献称之为托氏体。
通过奥氏体等温转变所得到的由铁素体与渗碳体组成的极弥散的混合物。
是一种最细的珠光体类型组织,其组织比索氏体组织还细。
钢经淬火后在300~450℃回火所得到的屈氏体称为回火屈氏体。
600-550℃范围内奥氏体等温转变形成,片层间距平均小于0.1μm,即使在高倍光学显微镜下也无法分辨出片层,只有在电子显微镜下才能分辨出层片,与珠光体、索氏体只有粗细之分,并无本之分。
在一般光学显微镜下,只能看到如墨菊装的黑色形态。
当其少量析出时,沿晶界分布,呈黑色网状;当其大量析出时,成大块黑状。
索氏体的耐蚀性较差。
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。
奥氏体奥氏体是碳溶解在γ-Fe中的间隙固溶体,常用符号A表示。
铁素体奥氏体渗碳体珠光体马氏体【知识文章】探索金属微观结构:铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和马氏体1. 引言金属的微观结构是决定该金属性能和性质的关键因素之一。
在金属材料中,铁和其合金是应用最广泛的金属之一。
铁的微观结构包括铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和马氏体等不同相。
在本文中,我们将探索这些微观结构,并讨论它们对金属材料性能的影响。
2. 铁素体铁素体是铁和碳在一定温度下的稳定相。
它具有面心立方结构,并且碳的溶解度相对较低,通常不超过0.02%。
铁素体具有良好的韧性和可塑性,但它的硬度和强度较低。
在许多应用中,需要对铁素体进行热处理,以提高其硬度和强度。
3. 奥氏体奥氏体是铁和碳在高温下的稳定相。
它具有面心立方结构,并且碳的溶解度相对较高,可达到2.11%。
奥氏体具有良好的塑性和可塑性,但它的硬度和强度相对较低。
奥氏体的材料通常需要通过淬火等方法进行热处理,以获得更高的硬度和强度。
4. 渗碳体渗碳体是一种在铁素体中形成的碳化物相。
它具有高硬度和高强度,同时保持了一定的韧性。
渗碳体的形成通常通过在高温下将钢件浸泡在碳含量较高的环境中,以实现碳的扩散。
渗碳体可以显著提高材料的耐磨性和抗腐蚀性能,因此在制造机械零件和工具等领域中得到广泛应用。
5. 珠光体珠光体是一种在铁素体中形成的细小的球状结构相。
它由铁和少量的碳组成,通常在0.02%以下。
珠光体具有高强度和较高的韧性,因此在一些高强度要求的应用中得到广泛应用。
珠光体的形成主要通过在适当温度下快速冷却铁素体来实现。
6. 马氏体马氏体是一种在快速冷却过程中形成的细小的板状结构相。
它具有高硬度和高强度,但韧性相对较低。
马氏体的形成通常通过在高温下将奥氏体淬火到室温,使其发生相变而形成。
马氏体的形成可以显著提高材料的硬度和强度,因此在刀具、弹簧和汽车零件等领域中得到广泛应用。
7. 深入理解微观结构的意义金属的微观结构对其性能和性质具有重要影响。
不同的微观结构可以使金属材料具有不同的硬度、强度、韧性和可塑性等特性。
深入探讨金属学中的重要概念一、介绍在金属学中,铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和马氏体是极为重要的概念,它们对于金属材料的性能和应用有着重要的影响。
本文将深入探讨这些概念,并对其进行全面评估,以便读者能够更好地理解它们。
二、铁素体铁素体是指铁和碳组成的固溶体,是一种具有面心立方结构的金属组织。
在铁碳合金中,当温度高于A3点时,铁的组织结构为铁素体。
铁素体的性质稳定,具有较好的塑性和韧性,是一些重要金属材料的基本组织形式。
三、奥氏体奥氏体是另一种铁碳合金的组织形式,其结构为面心立方。
当温度低于A1点时,铁的组织结构为奥氏体。
奥氏体具有较高的硬度和强度,但塑性和韧性较差。
在一些要求高强度的金属材料中,奥氏体是重要的组织形式。
四、渗碳体渗碳体是指在铁素体或奥氏体内部溶解了一定量的碳,形成固溶体的金相。
渗碳体的形成可以显著提高金属材料的硬度和强度,但会降低其塑性和韧性。
在热处理过程中,渗碳体的形成可以有效改善金属材料的性能。
五、珠光体珠光体是一种由铁素体和渗碳体相互交替排列形成的组织形式,具有条纹状的外观。
珠光体在金属材料中起着重要的强化作用,可以显著提高材料的硬度和强度。
在一些对耐磨性要求较高的金属制品中,珠光体是重要的组织形式。
六、马氏体马氏体是一种在金属材料中由奥氏体或铁素体经过相变而形成的组织形式,具有高硬度和弹性,是一些高强度金属材料的重要组织形式。
马氏体的形成可以显著提高金属材料的强度和耐磨性。
七、总结与回顾通过对铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和马氏体的全面评估,我们可以更好地理解这些重要的金属学概念。
铁素体和奥氏体是金属材料的两种基本组织形式,渗碳体、珠光体和马氏体则是在热处理过程中形成的重要组织形式,它们对于金属材料的性能和应用有着重要的影响。
八、个人观点与理解在我看来,对于金属学中的这些重要概念,我们需要深入学习和理解其形成的原理、性质和应用,这对于提高金属材料的设计、加工和应用水平具有重要意义。
奥氏体马氏体贝氏体珠光体相互转变哎呀,这可是个有意思的话题啊!奥氏体马氏体贝氏体珠光体,这些家伙可是钢材界的大佬啊!它们之间的关系错综复杂,相互转变的过程也是相当精彩纷呈。
今天,咱就来聊聊这个话题,看看这些大佬们是如何相互转变的吧!咱们来认识一下这几位大佬。
奥氏体、马氏体、贝氏体和珠光体都是钢材中的组织结构。
奥氏体是钢材中最常见的一种组织结构,它具有较高的硬度和强度。
马氏体则是在高温下形成的,它的硬度比奥氏体更高。
贝氏体则介于奥氏体和马氏体之间,具有一定的韧性。
而珠光体则是一种特殊的组织结构,它在钢材中的比例较少,但具有很好的韧性和塑性。
那么,这几位大佬是如何相互转变的呢?其实,它们的转变过程就像是一场精彩的武术比赛,每个选手都有自己的特长和弱点,但最终都要为了胜利而努力。
我们来看看奥氏体。
奥氏体的形成需要经过一个叫做“回火”的过程。
这个过程就像是一个武术比赛前的热身运动,通过回火,奥氏体的晶粒会变得更加细小,从而提高钢材的韧性和塑性。
如果回火的时间不够或者温度不够,奥氏体的硬度和强度就会受到影响。
接下来,轮到马氏体上场了。
马氏体的生成需要在一个非常高的温度下进行,这个过程就像是一个武术比赛前的冲刺。
在这个过程中,钢材中的碳原子会形成一种叫做“马氏体网”的结构,从而使得钢材的硬度和强度大大提高。
但是,过高的温度也会导致钢材的其他性能受到影响,所以在实际应用中,我们需要找到一个合适的温度来生成马氏体。
然后,我们来看看贝氏体的表演。
贝氏体的生成需要在适当的温度下进行,这个过程就像是一个武术比赛中的防守。
在这个过程中,钢材中的碳原子会形成一种叫做“贝氏体网”的结构,从而使得钢材具有一定的韧性。
而且,贝氏体的生成还会影响到钢材的断面形状,使得钢材在受力时更加稳定。
珠光体的登场让人眼前一亮。
珠光体的生成需要在非常低的温度下进行,这个过程就像是一个武术比赛中的蓄势待发。
在这个过程中,钢材中的位错会在一定程度上被抑制,从而使得钢材具有很好的韧性和塑性。
奥氏体马氏体贝氏体珠光体相互转变哎呀,这可是个有意思的话题啊!咱们今天就来聊聊奥氏体马氏体贝氏体珠光体相互转变,看看这些家伙是怎么在钢铁世界里搞怪的吧!咱们得了解一下这些家伙都是啥玩意儿。
奥氏体、马氏体、贝氏体和珠光体都是钢铁材料中的相变现象。
简单来说,它们就像是钢铁的“心情”,时而高兴,时而郁闷,时而阳光灿烂,时而阴霾密布。
它们之间又是怎么相互转变的呢?说到这儿,我得先给大家普及一下基础知识。
钢铁是一种合金,主要成分是铁和碳。
在炼钢的过程中,铁和碳以及其他元素(如铬、锰、硅等)按照一定的比例混合在一起,经过高温熔炼、冷却凝固等一系列复杂的过程,形成了各种不同的相变现象。
现在让我们开始探索奥氏体马氏体贝氏体珠光体的奇妙世界吧!咱们来到了奥氏体的世界。
奥氏体是钢铁中最常见的一种相变现象,它是由铁和碳组成的。
在奥氏体中,铁原子和碳原子的比例适中,使得奥氏体的硬度、韧性和延展性都非常理想。
不过,奥氏体的稳定性较差,容易发生氧化反应,导致钢铁生锈。
为了提高钢铁的耐腐蚀性,人们通常会对奥氏体进行热处理,比如淬火、回火等,以改变其内部结构和性能。
我们来到了马氏体的世界。
马氏体是奥氏体经过回火处理后形成的相变现象。
在回火过程中,奥氏体会逐渐降低温度并保持一定的应力状态,使得其中的碳原子有足够的时间扩散到铁原子之间的间隙中,从而形成马氏体。
马氏体的硬度比奥氏体要高很多,但是韧性却相对较差。
因此,在实际应用中,人们通常会将马氏体与其他相变现象结合使用,以达到理想的性能。
再来说说贝氏体吧。
贝氏体是由马氏体经过回火处理后形成的另一种相变现象。
在贝氏体中,马氏体的碳原子已经扩散到了铁原子之间的间隙中,形成了一种类似于蜂窝状的结构。
贝氏体的硬度和韧性都介于奥氏体和马氏体之间,但是具有较好的耐磨性和抗疲劳性。
因此,贝氏体广泛应用于制造一些需要高强度和高耐磨性的零部件,比如齿轮、轴承等。
我们来到了珠光体的世界。
珠光体是由贝氏体经过回火处理后形成的相变现象。
《热处理工艺基础知识概述》一、引言热处理工艺作为材料加工领域中的一项关键技术,在提高材料性能、延长使用寿命、改善加工工艺等方面发挥着至关重要的作用。
从古代的简单金属加工到现代的高科技材料处理,热处理工艺经历了漫长的发展历程。
本文将对热处理工艺的基础知识进行全面综合的概述,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势等方面,旨在为读者提供一个系统而深入的了解。
二、基本概念1. 定义热处理是指将材料加热到一定温度,保温一段时间,然后以适当的速度冷却,以改变材料的组织结构和性能的工艺过程。
通过热处理,可以改善材料的硬度、强度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性等性能,满足不同工程应用的要求。
2. 分类热处理工艺主要分为普通热处理和表面热处理两大类。
普通热处理包括退火、正火、淬火和回火;表面热处理包括表面淬火和化学热处理。
(1)退火:将材料加热到适当温度,保温一段时间,然后缓慢冷却。
退火的目的是降低材料的硬度,改善切削加工性能,消除残余应力,稳定尺寸等。
(2)正火:将材料加热到临界温度以上,保温一段时间,然后在空气中冷却。
正火的目的与退火相似,但冷却速度较快,得到的组织比退火的更细,强度和硬度也较高。
(3)淬火:将材料加热到临界温度以上,保温一段时间,然后快速冷却。
淬火的目的是提高材料的硬度和强度,但淬火后材料的脆性增加,需要进行回火处理。
(4)回火:将淬火后的材料加热到适当温度,保温一段时间,然后冷却。
回火的目的是降低材料的脆性,提高韧性和塑性,稳定组织和尺寸。
(5)表面淬火:通过快速加热材料表面,使其达到淬火温度,然后迅速冷却,使表面获得高硬度,而心部仍保持较好的韧性。
(6)化学热处理:将材料置于一定的化学介质中加热,使介质中的某些元素渗入材料表面,改变材料的化学成分和组织结构,从而提高材料的表面性能。
三、核心理论1. 相变理论热处理过程中,材料的组织结构会发生相变。
相变是指物质从一种相转变为另一种相的过程。
奥氏体、铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体等定义奥氏体定义:碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体,仍保持γ-Fe的面心立方晶格特征:奥氏体是一般钢在高温下的组织,其存在有一定的温度和成分范围。
有些淬火钢能使部分奥氏体保留到室温,这种奥氏体称残留奥氏体。
奥氏体一般由等轴状的多边形晶粒组成,晶粒内有孪晶。
在加热转变刚刚结束时的奥氏体晶粒比较细小,晶粒边界呈不规则的弧形。
经过一段时间加热或保温,晶粒将长大,晶粒边界可趋向平直化。
铁碳相图中奥氏体是高温相,存在于临界点A1温度以上,是珠光体逆共析转变而成。
当钢中加入足够多的扩大奥氏体相区的化学元素时,Ni,Mn等,则可使奥氏体稳定在室温,如奥氏体钢。
铁素体定义:碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体特征:亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状,晶界比较圆滑,当碳含量接近共析成分时,铁素体沿晶粒边界析出。
渗碳体定义:碳与铁形成的一种化合物特征:渗碳体不易受硝酸酒精溶液的腐蚀,在显微镜下呈白亮色,但受碱性苦味酸钠的腐蚀,在显微镜下呈黑色。
渗碳体的显微组织形态很多,在钢和铸铁中与其他相共存时呈片状、粒状、网状或板状。
在液态铁碳合金中,首先单独结晶的渗碳体(一次渗碳体)为块状,角不尖锐,共晶渗碳体呈骨骼状过共析钢冷却时沿Acm线析出的碳化物(二次渗碳体)呈网结状,共析渗碳体呈片状铁碳合金冷却到Ar1以下时,由铁素体中析出渗碳体(三次渗碳体),在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状珠光体定义:铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物特征:珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。
过冷度越大,所形成的珠光体片间距离越小。
在A1~650℃形成的珠光体片层较厚,在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体,称为粗珠光体、片状珠光体,简称珠光体。
在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线,只有放大1000倍才能分辨的片层,称为索氏体。
奥氏体转变为珠光体、马氏体和贝氏体的条件下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!奥氏体转变为珠光体、马氏体和贝氏体的条件奥氏体的转变是金属材料在经历不同的热处理或应力条件下所发生的晶体结构变化,这些转变包括珠光体、马氏体和贝氏体的形成。
铁素体奥氏体贝氏体马氏体珠光体是金属材料中常见的组织结构形态,在金属材料的热处理过程中会产生不同的组织结构形态,而这些组织结构对金属材料的性能有着重要的影响。
以下将对这些金属材料的组织结构形态进行介绍并对其特点进行比较。
1. 铁素体铁素体是一种由铁和少量的碳组成的金属结构,在室温下呈现面心立方的晶体结构。
铁素体在金属材料中是一种比较稳定的结构形态,具有良好的延展性和韧性,但其硬度和强度相对较低。
2. 奥氏体奥氏体是一种由铁和碳组成的金属结构,在高温下呈现面心立方的晶体结构。
奥氏体在金属材料中具有较高的硬度和强度,但其延展性和韧性相对较低。
3. 贝氏体贝氏体是一种由铁和碳组成的金属结构,在热处理过程中由奥氏体经过一定温度和时间的转变形成的一种组织结构。
贝氏体具有较高的硬度和强度,但其延展性和韧性相对较低。
4. 马氏体马氏体是一种由铁和少量的碳组成的金属结构,在金属材料中具有很高的硬度和强度,但其延展性和韧性相对较低。
马氏体在金属材料中是一种比较不稳定的结构形态,在变形和断裂中容易形成。
5. 珠光体珠光体是一种由铁和碳组成的金属结构,在金属材料中具有良好的韧性和延展性,但其硬度和强度相对较低。
珠光体在金属材料中是一种比较稳定的结构形态,常用于要求良好冲击韧性的零件中。
以上是对铁素体、奥氏体、贝氏体、马氏体和珠光体的简要介绍,下面分别对它们进行比较:1. 硬度和强度奥氏体、贝氏体和马氏体在金属材料中具有较高的硬度和强度,适用于一些对硬度和强度要求较高的零件中。
而铁素体和珠光体在金属材料中的硬度和强度相对较低,适用于一些对韧性和延展性要求较高的零件中。
2. 韧性和延展性铁素体和珠光体在金属材料中具有良好的韧性和延展性,适用于一些对韧性和延展性要求较高的零件中。
而奥氏体、贝氏体和马氏体在金属材料中的韧性和延展性相对较低,容易在变形和断裂过程中产生裂纹。
3. 稳定性铁素体和珠光体在金属材料中是比较稳定的结构形态,容易保持在一定的温度和压力条件下不发生明显的相变。
奥氏体奥氏体是碳溶解在γ-Fe中的间隙固溶体,常用符号A表示。
它仍保持γ-Fe的面心立方晶格。
其溶碳能力较大,在727℃时溶碳为ωc=0.77%,1148℃时可溶碳2.11%。
奥氏体是在大于727℃高温下才能稳定存在的组织。
奥氏体塑性好,是绝大多数钢种在高温下进行压力加工时所要求的组织。
奥氏体是没有磁性的。
渗碳体渗碳体是铁与碳形成的金属化合物,其化学式为Fe3C。
渗碳体的含碳量为ωc=6.69%,熔点为1227℃。
其晶格为复杂的正交晶格,硬度很高HBW=800,塑性、韧性几乎为零,脆性很大。
在铁碳合金中有不同形态的渗碳体,其数量、形态与分布对铁碳合金的性能有直接影响。
珠光体珠光体是奥氏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,也称片装珠光体。
用符号P表示,含碳量为ωc =0.77%。
其力学性能介于铁素体与渗碳体之间,决定于珠光体片层间距,即一层铁素体与一层渗碳体厚度和的平均值。
莱氏体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。
马氏体分级淬火是将奥氏体化工件先浸入温度稍高或稍低于钢的马氏体点的液态介质(盐浴或碱浴)中,保持适当的时间,待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷,以获得马氏体组织的淬火工艺,也称分级淬火。
分级淬火由于在分级温度停留到工件内外温度一致后空冷,所以能有效地减少相变应力和热应力,减少淬火变形和开裂倾向。
分级淬火适用于对于变形要求高的合金钢和高合金钢工件,也可用于截面尺寸不大、形状复杂地碳素钢工件。
奥氏体珠光体铁素体贝氏体马氏体结构奥氏体的面心立方点阵具有多个滑移系,使其容易塑性变形,牛产中利用上述性质进行钢的热变形。
又因面心立方点阵是一种最密排的点阵结构,致密度高,所以奥氏体的比热容最小,奥氏体在与其他组织发生相互转变时,会产生体积变化,引起残余内应力和一系列的相变。
密排六方、面心立方致密度0.74,体心致密度0.68,性能奥氏体的面心立方结构使其具有良好的塑性、低的屈服强度和硬度。
奥氏体中铁原子激活能大,扩散系数小,因此奥氏体钢的热强性好。
线膨胀系数大导热性能差奥氏体晶粒度实际生产中习惯用晶粒度来表示奥氏体晶粒大小。
奥氏体晶粒通常分为8级标准评定,1级最粗,8级最纫,超过8级以上者称为超细晶粒。
晶粒度级别N与晶粒大小的关系为:式中,n为放大100倍的视野中每平方英寸(6.45cm2)所含的平均奥氏体晶粒数目。
奥氏体晶粒越细小爪就越大,N也就越大。
1.起始晶粒度:起始晶粒度是指在临界温度以上,奥氏体形成刚刚完成,其晶粒边界刚刚相互接触时的品粒大小,取决于奥氏体的形核率N和长大速度G。
2.实际晶粒度:实际生产中,各式各样热处理工艺处理后得到的奥氏体晶粒大小。
3.本质晶粒度:钢在规定加热条件下奥氏体晶粒长大的倾向性。
1-4级为本质细晶粒,5-8为本质粗晶粒。
种类颗粒状奥氏体:奥氏体的组织形态与原始组织、加热速度、加热转变的程度有关,一般由多边形等轴晶粒组成,这种形态也称为颗粒状,在晶粒内部经常可以看到相变孪品。
针状奥氏体:非平衡态时低碳钢以适当的速度加热到(a十r)两相区可得到针状奥氏体。
一般热处理手册上列出的实际临界点数据,多是在30-50度/小时的加热或冷却速度下测定的。
奥氏体等温形成动力学曲线时间-温度-奥氏体化图,简称TTA图奥氏体等温形成动力学油线指在一定温度下,奥氏体形成量与等温时间的关系曲线,常用金相法进行测定。
将一纽厚度为1—2MM的薄片共析碳钢试样,在盐浴中迅速加热至AC1点以上某一指定温度,保温不同时间后在盐水中急冷至室温,然后制取金相试样进行观察。
奥氏体马氏体贝氏体珠光体相互转变1. 前言嘿,朋友们,今天咱们聊聊钢铁背后的那些小秘密。
你知道吗?钢铁可不是简单的铁和碳的结合,它里面还有着各种神秘的相变,比如奥氏体、马氏体、贝氏体和珠光体。
听起来是不是有点高深?别担心,咱们慢慢来,确保你能听得懂,而且绝对不无聊!就像咱们喝茶聊天一样,轻轻松松地了解这些术语。
2. 这些“家伙”都是什么?2.1 奥氏体:那个“柔情”的家伙首先,咱们得聊聊奥氏体。
这个家伙在高温下出现,感觉就像是一位温柔的绅士,性格稳重,容易成型。
奥氏体的结构可是相当独特,能够容纳很多碳原子,像个大怀抱,让钢铁变得更加韧性十足。
可是,别让它的外表迷了眼,虽然看起来温柔,但当温度降低时,它就会“变脸”,开始发生转变。
2.2 马氏体:翻脸不认人说到马氏体,你可得小心了!一旦奥氏体冷却得太快,它就会变成马氏体,这时候就像一个不讲理的“暴脾气”家伙,硬得让人无法亲近。
马氏体的结构更为紧密,所以强度大得惊人。
就像是把豆腐放在冰箱里,它的口感就变得又硬又脆,简直是“豆腐渣”里的“精华”!3. 贝氏体和珠光体:微妙的平衡3.1 贝氏体:温文尔雅的中间者接下来,让我们看看贝氏体。
它就像一个懂得“柔和”的家伙,既不是马氏体的刚硬,也不是奥氏体的温柔,而是一种平衡的存在。
贝氏体在温度适中的时候形成,既有一定的韧性,又有适度的硬度。
它就像是在给你一个温暖的拥抱,让你感受到钢铁的温情。
3.2 珠光体:千变万化的艺术家最后,我们要提到珠光体。
这个家伙的名字听起来就像是艺术品,它的结构是由奥氏体在较低温度下转变而来,形成了层状的结构,简直像是大海中的贝壳,闪着柔和的光。
珠光体的强度和韧性都不错,适合各种用途,就像一位多才多艺的艺术家,能应对各种舞台。
4. 相互转变的“舞蹈”现在,咱们来聊聊这些“家伙”之间的相互转变。
其实,它们就像是一个钢铁的舞会,各自都有自己的舞步。
你想想,奥氏体在高温下优雅地转身,突然就遇到冷却,马上变身为马氏体,像极了那些一瞬间变得“冰冷”的人。
解释下列名词1、奥氏体本质晶粒度是根据标准实验条件,在930±10℃,保温足够时间(3~8小时)后,测定的钢中奥氏体晶粒的大小。
2、奥氏体实际晶粒度指在某一热处理加热条件下,所得到的晶粒尺寸。
3、珠光体晶粒在片状珠光体中,片层排列方向大致相同的区域称为珠光体团4、二次珠光体转变由于贝氏体转变的不完全性,当转变温度较高时,未转变的奥氏体在随后的保温过程中有可能会发生珠光体转变,此时的珠光体转变称为二次珠光体转变。
5、马氏体转变是一种固态相变,是通过母相宏观切变,原子整体有规律迁移完成的无扩散相变。
6、形变马氏体由形变诱发马氏体转变生成的马氏体称为形变马氏体。
7、马氏体异常正方度“新形成的马氏体”,正方度与碳含量的关系并不符合公式给出的关系,这种现象称为马氏体的异常正方度。
8、马氏体相变塑性相变塑性:金属及合金在相变过程中塑性增长,往往在低于母相屈服极限的条件下即发生了塑性变形,这种现象称为相变塑性。
钢在马氏体转变时也会产生相变塑性现象,称为马氏体的相变塑性。
9、相变冷作硬化马氏体形成时的体积效应会引起周围奥氏体产生塑性变形,同时马氏体相变的切变特性,也将在晶体内产生大量微观缺陷,如位错、孪晶、层错等。
这些缺陷在马氏体逆转变过程中会被继承,结果导致强度明显升高,而塑性韧性下降,这种现象被称为相变冷作硬化。
10、位向关系在固态相变母相与新相之间所保持的晶体学空间取向关系称为位向关系。
11、K-S关系在固态相变母相与新相之间所保持的晶体学位向关系,例如:奥氏体向马氏体转变时新旧两相之间就维持这种位向关系(111)γ∥(110)α,〈110〉γ∥〈111〉α12、组织遗传;指非平衡组织重新加热淬火后,其奥氏体晶粒大小仍然保持原奥氏体晶粒大小和形状的现象。
13、相遗传;母相将其晶体学缺陷遗传给新相的现象称为相遗传。
14、反稳定化在热稳定化上限温度M C以下,热稳定程度随温度的升高而增加;但有些钢,当温度达到某一温度后稳定化程度反而下降的现象。
《材料科学基础》试题库一、名词解释1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变3、晶面族、晶向族4、有限固溶体、无限固溶体5、晶胞6、二次渗碳体7、回复、再结晶、二次再结晶8、晶体结构、空间点阵9、相、组织10、伪共晶、离异共晶11、临界变形度12、淬透性、淬硬性13、固溶体14、均匀形核、非均匀形核15、成分过冷16、间隙固溶体17、临界晶核18、枝晶偏析19、钢的退火,正火,淬火,回火20、反应扩散21、临界分切应力22、调幅分解23、二次硬化24、上坡扩散25、负温度梯度26、正常价化合物27、加聚反应28、缩聚反应二、选择1、在柯肯达尔效应中,标记漂移主要原因是扩散偶中_____。
A、两组元的原子尺寸不同B、仅一组元的扩散C、两组元的扩散速率不同2、在二元系合金相图中,计算两相相对量的杠杆法则只能用于_____。
A、单相区中B、两相区中C、三相平衡水平线上3、铸铁与碳钢的区别在于有无_____。
A、莱氏体B、珠光体C、铁素体4、原子扩散的驱动力是_____。
A、组元的浓度梯度B、组元的化学势梯度C、温度梯度5、在置换型固溶体中,原子扩散的方式一般为_____。
A、原子互换机制B、间隙机制C、空位机制6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子,这样的缺陷称为_____。
A、肖脱基缺陷B、弗兰克尔缺陷C、线缺陷7、理想密排六方结构金属的c/a为_____。
A、1.6B、2×√(2/3)C、√(2/3)8、在三元系相图中,三相区的等温截面都是一个连接的三角形,其顶点触及_____。
A、单相区B、两相区C、三相区9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度,其值范围是_____。
(其中Ko是平衡分配系数)A、1<Ke<K0B、Ko<Ke<1C、Ke<K0<110、面心立方晶体的孪晶面是_____。
A、{112}B、{110}C、{111}11、形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的_____。
马氏体奥氏体珠光体贝氏体马氏体(martensite)是黑色金属材料的一种组织名称。
马氏体(M)是碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体,是奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相。
其比容大于奥氏体、珠光体等组织,这是产生淬火应力,导致变形开裂的主要原因。
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)奥氏体(austenite)A、γ是晶体结构:面心立方(fcc)。
是碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体。
奥氏体是一种塑性很好,强度较低的固溶体,具有一定韧性。
不具有铁磁性。
因此,分辨奥氏体不锈钢刀具(常见的18-8型不锈钢)的方法之一就是用磁铁来看刀具是否具有磁性。
古代铁匠打铁时烧红的铁块即处于奥氏体状态。
另外,奥氏体因为是面心立方,四面体间隙较大,可以容纳更多的碳。
珠光体 pearlite 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。
得名自其珍珠般(pearl-like)的光泽。
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12%,由于铁素体的数量大大多于渗碳体,所以铁素体层片要比渗碳体厚得多.在球化退火条件下,珠光体中的渗碳休也可呈粒状,这样的珠光体称为粒状珠光体。
珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间,强韧性较好.其抗拉强度为750 ~900MPa,180 ~280HBS,伸长率为20 ~25%,冲击功为24 ~32J.力学性能介于铁素体与渗碳体之间,强度较高,硬度适中,塑性和韧性较好。
铁素体(ferrite,缩写:FN,用F表示)即α-Fe和以它为基础的固溶体,具有体心立方点阵。
亚共析成分的奥氏体通过先共析析出形成铁素体。
在碳钢和低合金钢的热轧(正火)和退火组织中,铁素体是主要组成相;室温下的铁素体的机械性能和纯铁相近。
铁素体的强度、硬度不高,但具有良好的塑性与韧性。
奥氏体——碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体,仍保持γ-Fe的面心立方晶格。
晶界比较直,呈规则多边形;淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处
铁素体——碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体。
亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状,晶界比较圆滑,当碳含量接近共析成分时,铁素体沿晶粒边界析出。
渗碳体——碳与铁形成的一种化合物。
在液态铁碳合金中,首先单独结晶的渗碳体(一次渗碳体)为块状,角不尖锐,共晶渗碳体呈骨骼状。
过共析钢冷却时沿Acm线析出的碳化物(二次渗碳体)呈网结状,共析渗碳体呈片状。
铁碳合金冷却到Ar1以下时,由铁素体中析出渗碳体(三次渗碳体),在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。
珠光体——铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。
珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。
过冷度越大,所形成的珠光体片间距离越小。
在A1~650℃形成的珠光体片层较厚,在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体,称为粗珠光体、片状珠光体,简称珠光体。
在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线,只有放大1000倍才能分辨的片层,称为索氏体。
在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,不能分辨珠光体片层,仅看到黑色的球团状组织,只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。
上贝氏体——过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物,渗碳体在铁素体针间。
过冷奥氏体在中温(约350~550℃)的相变产物,其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od 铁素体板条,并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片;典型上贝氏体呈羽毛状,晶界为对称轴,由于方位不同,羽毛可对称或不对称,铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。
若是高碳高合金钢,看不清针状羽毛;中碳中合金钢,针状羽毛较清楚;低碳低合金钢,羽毛很清楚,针粗。
转变时先在晶界处形成上贝氏体,往晶内长大,不穿晶。
下贝氏体——同上,但渗碳体在铁素体针内。
过冷奥氏体在350℃~Ms的转变产物。
其典型形态是双凸透镜状含过饱和碳的铁素体,并在其内分布着单方向排列的碳化物小薄片;在晶内呈针状,针叶不交叉,但可交接。
与回火马氏体不同,马氏体有层次之分,下贝氏体则颜色一致,下贝氏体的碳化物质点比回火马氏体粗,易受侵蚀变黑,回火马氏体颜色较浅,不易受侵蚀。
高碳高合金钢的碳化物分散度比低碳低合金钢高,针叶比低碳低合金钢细。
粒状贝氏体——大块状或条状的铁素体内分布着众多小岛的复相组织。
过冷奥氏体在贝氏体转变温度区的最上部的转变产物。
刚形成时是由条状铁素体合并而成的块状铁素体和小岛状富碳奥氏体组成,富碳奥氏体在随后的冷却过程中,可能全部保留成为残余奥氏体;也可能部分或全部分解为铁素体和渗碳体的混合物(珠光体或贝氏体);最可能部分转变为马氏体,部分保留下来而形成两相混合物,称为M-A组织。
回火马氏体——马氏体分解得到极细的过渡型碳化物与过饱和(含碳较低)的a-相混合组织它由马氏体在150~250℃时回火形成。
这种组织极易受腐蚀,光学显微镜下呈暗黑色针状组织(保持淬火马氏体位向),与下贝氏体很相似,只有在高倍电子显微镜下才能看到极细小的碳化物质点。
回火屈氏体——碳化物和a-相的混合物。
它由马氏体在350~500℃时中温回火形成。
其组织特征是铁素体基体内分布着极细小的粒状碳化物,针状形态已逐渐消失,但仍隐约可见,碳化物在光学显微镜下不能分辨,仅观察到暗黑的组织,在电镜下才能清晰分辨两相,可看出碳化物颗粒已明显长大。
回火索氏体——以铁素体为基体,基体上分布着均匀碳化物颗粒。
它由马氏体在500~650℃时高温回火形成。
其组织特征是由等轴状铁素体和细粒状碳化物构成的复相组织,马氏体片的痕迹已消失,渗碳体的外形已较清晰,但在光镜下也难分辨,在电镜下可看到的渗碳体颗粒较大。
魏氏组织——如果奥氏体晶粒比较粗大,冷却速度又比较适宜,先共析相有可能呈针状(片状)形态与片状珠光体混合存在,称为魏氏组织。
亚共析钢中魏氏组织的铁素体的形态有片状、羽毛状或三角形,粗大铁素体呈平行或三角形分布。
它出现在奥氏体晶界,同时向晶内生长。
过共析钢中魏氏组织渗碳体的形态有针状或杆状,它出现在奥氏体晶粒的内部。
--来自金相吧。