珠光体贝氏体马氏体

珠光体组织形态：主要为片状珠光体，即是由一片铁素体和一片渗碳体交替堆叠而成。

片层方向大致相同的区域构成“珠光体团”。

一个原奥氏体晶粒内部往往有多个“珠光体团”，同一“珠光体团”内片层取向基本相同。

在珠光体形成的温度区间内，过冷度越大，则珠光体片层间距越小。

位相关系：。

马氏体组织形态：主要分为板条状马氏体和片状马氏体。

（1）板条状马氏体显微组织可用图4-13描述从大到小分为原奥氏体晶粒、马氏体板条束、马氏体板条块、马氏体板条、亚结构（高密度位错）。

（2）片状马氏体显微组织如图4-17其空间形态呈双凸透镜片状，显微组织特征为片间不相互平行，其亚结构主要为孪晶。

片状马氏体片的大小完全取决于奥氏体晶粒大小，片间不相互平行，且片中有明显的中脊。

贝氏体组织形态：主要分为上贝氏体和下贝氏体。

（1）上贝氏体为成簇分布的条状铁素体和夹于条间的断续条状或杆状渗碳体的混合物。

（2）下贝氏体呈暗黑色针状或片状，而且各个针状物之间都有一定的交角，在铁素体片内部有规律的分布着不连续的细片状或粒状碳化物，而在铁素体片边界上也可能有少量的渗碳体形成。

珠光体晶体结构：其是由体心立方结构的铁素体和复杂单斜结构的渗碳体组成。

马氏体晶体结构：马氏体中铁原子本来以体心立方结构排列，加入碳原子后其转变为体心四方结构，且晶体常数随碳原子含量的改变而改变。

贝氏体晶体结构：由体心立方的铁素体和复杂晶体结构的渗碳体组成。

珠光体的相组成：由铁素体和渗碳体两相组成。

铁素体和渗碳体都是片状的，一般铁素体层较渗碳体层厚。

铁素体和渗碳体层交替分布，均匀分布在珠光体中。

同一“珠光体团”内片层取向基本平行了。

铁素体位错密度较小，渗碳体中密度更小，但两相交界处的位错密度较高。

马氏体的相组成：由铁素体组成，但铁素体中的碳含量较高（高于%）铁素体呈板条状或片状。

板条状马氏体多个板条（小角度晶界）形成板条块，板条块之间形成大角度晶界。

C原子在体心立方的八面体间隙处分布，且优先占据第三类亚点阵。

贝氏体转变和马氏体转变和珠光体转变的区别
贝氏体转变、马氏体转变和珠光体转变是金属材料中常见的组织变化，在工程制造和材料科学中都有重要的应用。

贝氏体转变指的是钢材在加热过程中的组织转变，由低温的铁素体转变为高温的贝氏体。

在从铁素体到贝氏体的转变过程中，钢材的微观组织形态发生了重大改变。

钢材的晶粒也随着组织的转变而发生了明显的变化。

钢材在加热过程中晶粒逐渐增大，直到达到最终贝氏体组织。

马氏体转变是一种金属材料的组织转变，由奥氏体向马氏体的转变。

这种组织转变是钢材经过淬火后的过程。

钢材处于高温状态时，铁素体通过加快冷却速度，形成奥氏体，进一步经过淬火、冷却速度更快，就可能形成马氏体。

马氏体对强度和硬度的提升有很大作用。

珠光体转变是一种金属材料的组织转变，由马氏体向珠光体的转变。

当金属材料处于温度较高的状态时，马氏体会缓慢地向珠光体转变。

珠光体的晶粒比马氏体的晶粒要细小得多，这就意味着珠光体的强度和韧性会高于马氏体。

三种转变的区别可以总结如下：
1. 贝氏体转变和马氏体转变是由不同的原因导致的。

贝氏体转变是由温度的变化引起的，而马氏体转变是由冷却速度的变化引起的。

2. 贝氏体和马氏体都是高强度金属材料，但它们的应用场合不同。

贝氏体主要应用于高温下的场合，马氏体主要应用于低温、高应力下的场合。

3. 珠光体转变需要温度较高，速度较缓慢，才能发生。

珠光体对材料的强度和韧性会有很大提升，但需要注意的是，珠光体转变并不能在所有材料中应用。

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。

一、组织形态1、珠光体的组织形态共析碳钢加热到均匀的的奥氏体化状态后缓慢冷却，稍低于温度将形成珠光体组织，为铁素体和渗碳体的机械混合物，其典型形态呈片状或层状。

片状珠光体是由一层铁素体与一层渗碳体交替堆叠而成。

片状珠光体组织中，一对铁素体和渗碳体片的总厚度，称为“珠光体片层间距”。

工业上所谓的片状珠光体，是指在光学显微镜下能够明显看出铁素体与渗碳体呈层状分布的组织形态，其片层间距约在0.150.45之间。

透射电镜观察表明，在退火状态下，珠光体中的铁素体位错密度小，渗碳体中的位错密度更小，片状珠光体中铁素体与渗碳体两相交界处的为错密度高，在每一片铁素体中还有亚晶界，构成许多亚晶粒。

工业用钢中，也可以见到铁素体基体上分布着粒状渗碳体组织，称为“粒状珠光体”或“球状珠光体”，一般是经球化退火处理后获得的。

2、马氏体的组织形态a、板条状马氏体板条状马氏体是低、中碳钢，马氏体时效钢，不锈钢等铁系合金中形成的一种典型的马氏体组织。

因其显微组织是由许多成群的板条组成，故称为板条状马氏体。

又因为这种马氏体的亚结构主要为位错，通常也称它为位错型马氏体。

板条状马氏体的显微组织（如图所示），其中A为板条束，成不规则形状，尺寸约为20—35μm，是由若干单个马氏体板条所组成。

一个板条束又可分成几个平行的像图中B那样的区域，呈块状。

块界长尺寸方向与板条马氏体边界平行，块间成大角晶界。

每个块由若干板条组成，每一个板条为一个单晶体。

板条具有平直的界面，并接近于奥氏体的，为其惯习面，相同惯习面的变体平行排列构成板条束。

现已确定这些稠密的板条被连续的高度变形的残余奥氏体薄膜（）所隔开。

相邻板条一般以小角晶界相间，也可成孪晶关系，成孪晶关系时条间无残余奥氏体。

透射电镜观察证明，板条马氏体有高密度位错。

有时也会有部分相变孪晶存在，但为局部的，数量不多。

板条状马氏体的显微组织构成随钢和合金的成分变化而改变。

在碳钢中，当碳含量小于0.3%时，原始奥氏体晶粒板条束及束中块均很清楚；碳含量在0.30.5%，板条束清楚，块不清楚；碳含量升高到0.60.8时，板条混杂生成的倾向性很强，无法辨识束和块。

贝氏体、珠光体、马氏体的转‎变关系摘要: 贝氏体、珠光体、马氏体组织‎都是高温奥‎氏体在不同‎温度条件转‎变后得到的‎产物。

由于转变的‎温度条件不‎同，转变的机理‎也就不同，一次得到的‎转变产物也‎不尽相同。

本文主要针‎对贝氏体、珠光体、马氏体的基‎本特征、形成过程、组织形态、热力学与动‎力学转变条‎件、机械性能等‎方面进行一‎些简单的对‎比介绍。

关键词：对比、贝氏体、珠光体、马氏体、基本特征、组织形态、转变热力学‎、转变动力学‎、机械性能一、组织形态1、珠光体的组‎织形态共析碳钢加‎热到均匀的‎的奥氏体化‎状态后缓慢‎冷却，稍低于A1‎温度将形成‎珠光体组织‎，为铁素体和‎渗碳体的机‎械混合物，其典型形态‎呈片状或层‎状。

片状珠光体‎是由一层铁‎素体与一层‎渗碳体交替‎堆叠而成。

片状珠光体‎组织中，一对铁素体‎和渗碳体片‎的总厚度，称为“珠光体片层‎间距”。

工业上所谓‎的片状珠光‎体，是指在光学‎显微镜下能‎够明显看出‎铁素体与渗‎碳体呈层状‎分布的组织‎形态，其片层间距‎约在0.15~0.45μm之‎间。

透射电镜观‎察表明，在退火状态‎下，珠光体中的‎铁素体位错‎密度小，渗碳体中的‎位错密度更‎小，片状珠光体‎中铁素体与‎渗碳体两相‎交界处的为‎错密度高，在每一片铁‎素体中还有‎亚晶界，构成许多亚‎晶粒。

工业用钢中‎，也可以见到‎铁素体基体‎上分布着粒‎状渗碳体组‎织，称为“粒状珠光体‎”或“球状珠光体‎”，一般是经球‎化退火处理‎后获得的。

2、马氏体的组‎织形态a、板条状马氏‎体板条状马氏‎体是低、中碳钢，马氏体时效‎钢，不锈钢等铁‎系合金中形‎成的一种典‎型的马氏体‎组织。

因其显微组‎织是由许多‎成群的板条‎组成，故称为板条‎状马氏体。

又因为这种‎马氏体的亚‎结构主要为‎位错，通常也称它‎为位错型马‎氏体。

板条状马氏‎体的显微组‎织（如图所示），其中A为板‎条束，成不规则形‎状，尺寸约为2‎0—35μm，是由若干单‎个马氏体板‎条所组成。

铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、贝氏体、魏氏组织、马氏体、莱氏体.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：1. 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。

2. 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。

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。

For personal use only in study and research; not for commercial use比较马氏体贝氏体珠光体转变的异同一．组织形态：1.珠光体：珠光体的组织形态特征：珠光体的典型组织特征是由一层铁素体和一层渗碳体交替平行堆叠而形成的双相组织。

根据片层间距的不同，可将珠光体分为三种：珠光体：S0=450-150nm，形成温度为A1－650℃，普通光学显微镜可以分辨。

索氏体：S0=150-80nm，形成温度为650－600℃，高倍光学显微镜可以分辨。

屈氏体：S0=80-30nm，形成温度为600－550℃，电子显微镜可以分辨。

铁素体基体上分布着粒状渗碳体的组织为粒状珠光体。

这种组织一般是通过球化退火或淬火后高温回火得到的。

在珠光体转变过程中，所形成的珠光体中的铁素体与母相奥氏体具有一定的晶体学位向关系。

珠光体中，铁素体与渗碳体之间存在一定的晶体学位向关系。

2.马氏体：马氏体的组织形态：○1.板条马氏体是低、中碳钢中形成的一种典型马氏体组织，其形貌特征可描述如下：在一个原奥氏体晶粒内部有几个（3－5个）马氏体板条束，板条束间取向随意；在一个板条束内有若干个相互平行的板条块，块间是大角晶界；在一个板条块内是若干个相互平行的马氏体板条，板条间是小角晶界。

马氏体板条内存在大量的位错，所以板条马氏体的亚结构是高密度的位错和位错缠结。

板条状马氏体也称为位错型马氏体。

○2.片状马氏体是中、高碳钢中形成的一种典型马氏体组织，其形貌特征可描述如下：在一个原奥氏体晶粒内部有许多相互有一定角度的马氏体片。

马氏体片的空间形态为双凸透镜状，横截面为针状或竹叶状。

在原奥氏体晶粒中首先形成的马氏体片贯穿整个晶粒，将奥氏体晶粒分割，以后陆续形成的马氏体片越来越小，所以马氏体片的尺寸取决于原始奥氏体晶粒的尺寸。

片状马氏体的形成温度较低，在马氏体片的周围往往存在着残余奥氏体。

片状马氏体的内部亚结构主要是孪晶。

铁碳合金的基本组织名称类型特点一、铁碳合金的基本组织铁碳合金是指含有一定量碳元素的铁合金，其基本组织包括珠光体、贝氏体、马氏体和残余奥氏体四种。

1. 珠光体珠光体是铁碳合金中最常见的基本组织，其形态呈球状或半球状。

珠光体通常由铁素体经过缓冷或退火处理形成。

珠光体中的碳元素以Fe3C（水滑石）的形式存在，因此在显微镜下呈黑色。

2. 贝氏体贝氏体是由珠光体和渗碳贝氏体共同构成的一种基本组织。

贝氏体呈板条状，其形态与尺寸受到冷却速度和温度等因素的影响。

贝氏体中的碳元素以Fe3C和奥氏体固溶态（即固溶于γ-Fe中的C）的形式存在。

3. 马氏体马氏体是由奥氏体在快速冷却过程中分解而成。

马氏体呈针状或板条状，具有高强度、高硬度和良好的韧性。

马氏体中的碳元素以固溶态和Fe3C的形式存在，其中固溶态碳元素的含量较高。

4. 残余奥氏体残余奥氏体是指在快速冷却过程中未能完全转变为马氏体而残留下来的奥氏体。

残余奥氏体具有良好的韧性和可塑性，但强度和硬度较低。

残余奥氏体中的碳元素以固溶态和Fe3C的形式存在。

二、铁碳合金组织类型根据不同的冷却速度和温度条件，铁碳合金可以形成不同类型的组织。

常见的组织类型包括珠光体钢、淬火钢、退火钢、球墨铸铁等。

1. 珠光体钢珠光体钢是指经过缓冷或退火处理后所得到的组织为珠光体的钢。

珠光体钢具有良好的可加工性和韧性，但硬度和强度较低。

2. 淬火钢淬火钢是指经过快速冷却（淬火）处理后所得到的组织为马氏体的钢。

淬火钢具有高强度、高硬度和良好的耐磨性，但韧性较差。

3. 退火钢退火钢是指经过加热处理后缓慢冷却所得到的组织为贝氏体或珠光体的钢。

退火钢具有良好的可加工性和韧性，但强度和硬度较低。

4. 球墨铸铁球墨铸铁是指在铸造过程中加入一定量镁元素，使其形成球形石墨颗粒的铸铁。

球墨铸铁具有高强度、高韧性和良好的耐蚀性，适用于制造机械零件等要求高强度和耐磨性的零部件。

三、铁碳合金特点1. 铁碳合金具有良好的可加工性和可塑性，适用于制造各种机械零件、建筑材料等。

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。