回火索氏体和贝氏体组织

贝氏体：渗碳体分布在碳过饱和的铁素体基体上的两相混合物。

马氏体:碳在 -Fe中的过饱和固溶体称马氏体，用M表示。

奥氏体：碳溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体，用A 或γ表示。

过冷奥氏体:处于临界点A1以下的奥氏体称为过冷奥氏体.残余奥氏体:马氏体转变是不完全的，即使冷却到Mf点，也总有部分奥氏体未能转变而残留下来。

时效处理：合金工件经固熔热处理后在室温或稍高于室温保温，以达到沉淀硬化的目的。

淬火临界冷却温度（Vk）:过冷奥氏体连续转变时，共析钢以大于该冷却速度冷却时，将只发生马氏体转变得到马氏体组织。

淬透性:淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力。

是钢在规定条件下的一种工艺性能。

淬硬性:淬硬性是指钢淬火后所能达到的最高硬度，即硬化能力.再结晶：指经冷塑性变形的金属，当淬火我恶毒足够高，时间足够长时，通过形核长大形成等轴无畸变新晶粒的过程。

重结晶：固态金属及合金在加热（或冷却）通过相变点时，从一种晶体结构转变成另一种晶体结构的过程。

变质处理：向金属液体中加入一些细小的形核剂，使它在金属液形成大量分散的人工制造的飞自发晶核，从而获得细小的铸造晶粒，达到提高材料性能的目的。

调制处理：淬火加高温回火的热处理，简称调制。

1.奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体有何异同？2.画出共析碳钢过冷奥氏体等温转变 C 曲线，标明各点、线、区的意义；并指出影响C曲线形状和位置的主要因素；说明合金元素对 C 曲线位置及形状的影响。

答：在C曲线的下面还有两条水平线；M s线和M f线，它们为过冷奥氏体发生低温转变的开始温度和终了温度。

所以C曲线表明，在A1以上，奥氏体是稳定的，不发生转变，能长期存在；在A1以下，奥氏体不稳定，要发生转变，转变之前处于过冷状态，过冷奥氏体的稳定性取决于其转变的孕育期，在曲线的“鼻尖”处(约550℃时)孕育期最短，过冷奥氏体的稳定性最小。

“鼻尖”将曲线分成两部分，在上面随温度下降(即过冷度增大)孕育期变短，转变速度加快；在下面，随着温度下降孕育期增长，转变速度变慢。

第四章 钢的热处理?复习与思考一、名词解释 1.热处理 热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预 期的组织结构与性能的工艺。

2.等温转变 等温转变是指工件奥氏体化后，冷却到临界点以下的某一温度区间内等温保 持时，过冷奥氏体发生的相变。

3.连续冷却转变 连续冷却转变是指工件奥氏体化后以不同冷速连续冷却时过冷奥氏体发生 的相变。

4.马氏体 马氏体是碳或合金元素在α-Fe 中的过饱和固溶体。

5.退火 钢的退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理 工艺。

6.正火 正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。

7.淬火 钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏体 组织的热处理工艺。

8.回火 回火是指工件淬硬后，加热到 Ac1 以下的某一温度，保温一定时间，然后冷 却到室温的热处理工艺。

9.表面热处理 表面热处理是为改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工 艺。

10.渗碳 为提高工件表层碳的质量分数并在其中形成一定的碳含量梯度，将工件在渗 碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺称为渗碳。

11.渗氮在一定温度下于一定介质中，使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺称为 渗氮，又称氮化。

二、填空题 1.整体热处理分为 退火 、 正火 、 淬火 和 回火 等。

2.根据加热方法的不同，表面淬火方法主要有： 感应加热 表面淬火、 火焰加热 表面淬火、 电接触加热 表面淬火、 电解液加热 表面淬火 等。

3.化学热处理方法很多，通常以渗入元素命名，如 渗碳 、 渗氮 、 碳氮 共渗 和 渗硼 等。

4.热处理工艺过程由 加热 、 保温 和 冷却 三个阶段组成。

5.共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有： P 、 S 和 T。

6.贝氏体分 上贝氏体 和 下贝氏体 两种。

7.淬火方法有： 单介质 淬火、 双介质 淬火、 马氏体分级 淬火 和 贝氏体等温 淬火等。

回火过程残余奥氏体的分解是导致马氏体韧性下降的根本原因吗其实道理很简单。

当钢加热奥氏体化后，冷却形成马氏体。

马氏体的比容大于奥氏体，先形成的马氏体占据了空间，使以后的奥氏体无法形成马氏体，夹在先形成的马氏体间隙之中，保留到室温成为残奥。

至于回火后马氏体碳化物，沿晶界析出。

过饱和的立方体晶格，转变成正方体。

给残奥的转变释放了空间。

在热力驱动下，残奥就转变成回火马氏体。

和冷处理转变的道理不相同。

而奥氏体陈化稳定，及奥氏体钢另当别论。

这里不做探讨。

奥氏体向珠光体转变是什么类型的转变奥氏体是碳溶解在铁中形成的一种间隙固溶体，一般是高温下的组织，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。

在合金钢中除碳之外，其他合金元素也可溶于奥氏体中，并扩大或缩小奥氏体稳定区的温度和成分范围。

例如，加入锰和镍能将奥氏体临界转变温度降至室温以下，使钢在室温下保持奥氏体组织，即所谓奥氏体钢。

铁素体由亚共析成分的奥氏体通过先共析析出形成。

铁素体还是珠光体组织的基体。

渗碳体是铁碳合金按亚稳定平衡系统凝固和冷却转变时析出的Fe3C型碳化物，分为一次渗碳体（从液体相中析出）、二次渗碳体（从奥氏体中析出）和三次渗碳体（从铁素体中析出）。

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。

马氏体是过冷奥氏体发生无扩散的共格切变型相转变即马氏体转变所形成的产物。

索氏体，钢经正火或等温转变所得到的铁素体与渗碳体的机械混合物。

索氏体组织属于珠光体类型的组织，但其组织比珠光体组织细，其实质是一种珠光体，是钢的高温转变产物，是片层的铁素体与渗碳体的双相混合组织，其层片间距较小（30～80nm），碳在铁素体中已无过饱和度，是一种平衡组织。

屈氏体，又称托氏体，是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。

42CrMo临界值经：静油/40mm，20°C水/58mm, 40°C水/54.5mm，20°C5％NaCl水溶液/59mm。

“42CrMo 临界直径静油40，20℃水58，40℃水54.5 ，20℃-5%NaCl水溶液59”钢的淬透性是指钢接受淬火的能力。

通常用末端淬透性试验法测得的淬透性曲线图或淬火临界直径来表示。

目前,一般均采用由表面至半马氏体组织(由50%马氏体和50%非马氏体组织所组成)的距离作为淬透层深度,并用这个深度作为判定淬透性的标准。

回火索氏体是碳钢调质处理最终获得的组织。

而贝氏体是回火索氏体的一种，又分上贝氏体和下贝氏体。

特点是机构强度高，冲击韧性好，有较佳的综合机械性能。

金相组织上，贝氏体呈板条状。

贝氏体是在珠光体转变温度以下、马氏体转变温度以上的温围内由过冷奥氏体转变而成。

它是由铁素体和碳化物组成的机械混合物，但铁素体的是奥氏体通过晶格切变形成的。

贝氏体分为上贝氏体和下贝氏体。

中、高碳钢上贝氏体在光学显微镜下的典型特征呈羽毛状。

下贝氏体在光学显微镜下呈黑色针状。

回火索氏体是片状马氏体在500-600度回火得到的多边形铁素体和粗粒渗碳体的机械混合物，在光学显微镜下渗碳体呈颗粒状。

回火索氏体的定义及组织特征。

回火索氏体(tempered martensite)是马氏体于回火时形成的，在在光学金相显微镜下放大500~600倍以上才能分辨出来，其为铁素体基体内分布着碳化物（包括渗碳体）球粒的复合组织。

它也是马氏体的一种回火组织，是铁素体与粒状碳化物的混合物。

此时的铁素体已基本无碳的过饱和度，碳化物也为稳定型碳化物。

常温下是一种平衡组织。

定义：回火就是将淬火后的钢重新加热到Ac1以下的某一温度，保温一段时间，然后置于空气或水中冷却的热处理方法。

一、回火的目的1.降低淬火钢的脆性和内应力，防止变形或开裂。

2.调整和稳定淬火钢的结晶组织以保证工件不再发生形状和尺寸的改变。

做热处理的人都要知道的金相组织图搞热处理和材料这么多年，下面这15个金相组织搞不清楚，等于白混了！！1.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。

2.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。

3.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4.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。

钢的热处理一、选择题1.加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（B ）。

A．均匀的基体组织 B．均匀的A体组织 C．均匀的P体组织 D．均匀的M体组织2.下列温度属于钢的高、中、低温回火温度范围的分别为（A ）（D ）（B ）。

A．500℃ B．200℃ C．400℃ D．350℃3.碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（D ）。

A．随炉冷却 B．在风中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却4.正火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（C ）。

A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却5.完全退火主要用于（A ）。

A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．所有钢种6.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是（ C）。

A．P B．S C．B D．M7.退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（A ）。

A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却二、是非题1. 完全退火是将工件加热到Acm以上30～50℃，保温一定的时间后，随炉缓慢冷却的一种热处理工艺。

√2. 合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。

×3. 渗氮处理是将活性氮原子渗入工件表层，然后再进行淬火和低温回火的一种热处理方法。

×4. 马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关，而与冷却速度无关。

×三、填空题1. 共析钢中奥氏体形成的四个阶段是：（奥氏体晶核形成），（奥氏体晶核长大），残余Fe3C溶解，奥氏体均匀化。

2. 化学热处理的基本过程，均由以下三个阶段组成，即（介质分解），（工件表面的吸收），活性原子继续向工件内部扩散。

3. 马氏体是碳在（α-Fe）中的（过饱和溶液）组织。

4. 在钢的热处理中，奥氏体的形成过程是由（加热）和（保温）两个基本过程来完成的。

贝氏体的组织形态和晶体学2009-09-14 16:58:30 作者：来源：互联网浏览次数：0 文字大小：【大】【中】【小】简介：贝氏体的组织形态随钢的化学成分及形成温度的变化而变化。

贝氏体按组织形态的不同区分为无碳化物贝氏体，上贝氏体，下贝氏体，粒状贝氏体以及柱状贝氏体等。

由于目前对贝氏体的组织形态的划分还没有统一的标准， ...贝氏体的组织形态随钢的化学成分及形成温度的变化而变化。

贝氏体按组织形态的不同区分为无碳化物贝氏体，上贝氏体，下贝氏体，粒状贝氏体以及柱状贝氏体等。

由于目前对贝氏体的组织形态的划分还没有统一的标准，所以还有一些其它贝氏体形态的报导。

这里仅对最主要的无碳化物贝氏体，上贝氏体，下贝氏体以及粒状贝氏体等的组织形态进行讨论。

）一、无碳化物贝氏体（B无无碳化物贝氏体由板条铁素体束及未转变的奥氏体组成，在铁素体之间为定富碳的奥氏体，铁素体与奥氏体内均无碳化物析出，故称为无碳化物贝氏体，是贝氏体的一种特殊形态（图4-1）。

1、形成温度范围在贝氏体转变的最高温度范围内形成。

2、组织形态是一种单相组织，由大致平行的铁素体板条组成。

铁素体板条自奥氏体晶界处形成，成束地向一侧晶粒内长大，铁素体板条较宽，板条之间的距离也较大。

随着贝氏体的形成温度降低，铁素体板条变窄，板条之间的距离也变小。

在铁素体板条之间分布着富碳的奥氏体。

由于铁素体与奥氏体内均无碳化物析出，故称为无碳化物贝氏体。

富碳的奥氏体在随后的等温和冷却过程中还会发生相应的变化，可能转变为珠光体、其它类型的贝氏体或马氏体，也有可能保持奥氏体状态不变。

所以说无碳化物贝氏体是不能单独存在的。

3、晶体学特征及亚结构无碳化物贝氏体中的铁素体形成时也能在抛光试样表面形成浮凸。

惯习面为{111}A，铁素体与母相奥氏体的位向关系为K-S关系。

魏氏组织铁素体在形成时也能引起浮凸，惯习面{111}A，也是位向关系也是K-S关系，形态也与无碳化物贝氏体铁素体极其相似，因此多数人认为魏氏组织铁素体即无碳化物贝氏体。

一、名词解释：1热强性：在室温下，钢的力学性能与加载时间无关，但在高温下钢的强度及变形量不但与时间有关，而且与温度有关，这就是耐热钢所谓的热强性。

2形变热处理：是将塑性变形同热处理有机结合在一起，获得形变强化和相变强化综合效果的工艺方法。

3热硬性：热硬性是指钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能。

4等温淬火：工件淬火加热后，若长期保持在下贝氏体转变区的温度，使之完成奥氏体的等温转变，获得下贝氏体组织，这种淬火称为等温淬火。

5热疲劳：金属材料由于温度梯度循环引起的热应力循环(或热应变循环)，而产生的疲劳破坏现象，称为热疲劳。

6渗氮：是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。

7淬透性：淬透性是使钢强化的基本手段之一，将钢淬火成马氏体，随后回火以提高韧性是使钢获得高综合机械性能的传统方法。

8回火脆性：是指淬火钢回火后出现韧性下降的现象。

9二次硬化：二次硬化：某些铁碳合金（如高速钢）须经多次回火后，才进一步提高其硬度。

10回火稳定性：淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。

11球化退火：是使钢中碳化物球化而进行的退火，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。

12化学热处理：是利用化学反应、有时兼用物理方法改变钢件表层化学成分及组织结构，以便得到比均质材料更好的技术经济效益的金属热处理工艺。

13淬硬性：指钢在淬火时硬化能力，用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。

14水韧处理：将钢加热至奥氏体区温度（1050-1100℃，视钢中碳化物的细小或粗大而定）并保温一段时间（每25mm壁厚保温1h），使铸态组织中的碳化物基本上都固溶到奥氏体中，然后在水中进行淬火，从而得到单一的奥氏体组织。

.15分级淬火：将钢加热至奥氏体区温度（1050-1100℃，视钢中碳化物的细小或粗大而定）并保温一段时间（每25mm壁厚保温1h），使铸态组织中的碳化物基本上都固溶到奥氏体中，然后在水中进行淬火，从而得到单一的奥氏体组织。