常见金相组织及其特点

常见金相组织2010-03-11 13:35奥氏体[编辑本段]奥氏体英文名称：austenite晶体结构：面心立方（fcc）字母代号：A、γ定义：碳在γ－Fe中形成的间隙固溶体微观表述：γ－Fe为面心立方晶体，其最大空隙为0.51×10－8cm，略小于碳原子半径，因而它的溶碳能力比α－Fe大，在1148℃时，γ－Fe最大溶碳量为2.11％，随着温度下降，溶碳能力逐渐减小，在727℃时其溶碳量为0.77％。

性能特点：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既处于奥氏体状态。

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。

钢中的奥氏体特性：磁性：具有顺磁性，故可作为无磁钢。

比容：在钢的各种组织中，奥氏体的比容最小。

膨胀：奥氏体的线膨胀系数比铁素体和渗碳体的平均线膨胀系数高出约一倍。

故也可被用来制作要求膨胀灵敏的元件。

导热性：除渗碳体外，奥氏体的导热性最差。

为避免热应力引起的工件变形，不可采用过大的加热速度加热。

力学性能：具有较高的塑性、低的屈服强度，容易塑性变形加工成型。

可作为高温用钢。

铁素体铁素体(ferrite，缩写：FN)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。

这部分铁素体称为先共析铁素体或组织上自由的铁素体。

随形成条件不同，先共析铁素体具有不同形态，如等轴形、沿晶形、纺锤形、锯齿形和针状等。

铁素体还是珠光体组织的基体。

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；铁素体的成分和组织对钢的工艺性能有重要影响，在某些场合下对钢的使用性能也有影响。

纯铁在912℃以下为具有体心立方晶格（注1）的α-Fe。

碳溶于α-Fe中的间隙固溶体称为铁素体，以符号F表示。

由于α-Fe是体心立方晶格结构，它的晶格间隙很小，因而溶碳能力极差，在727℃时溶碳量最大，可达0.0218％,随着温度的下降溶碳量逐渐减小，在600℃时溶碳量约为0.0057％，在室温时溶碳量几乎等于零。

因此其性能几乎和纯铁相同，其数值如下：抗拉强度 180—280MN/平方米屈服强度 100—170MN/平方米延伸率 30--50％断面收缩率 70--80％冲击韧性 160—200J/平方厘米硬度 HB 50—80由此可见，铁素体的强度、硬度不高，但具有良好的塑性与韧性。

铁素体的显微组织与纯铁相同，呈明亮的多边形晶粒组织，有时由于各晶粒位向不同，受腐蚀程度略有差异，因而稍显明暗不同。

铁素体在770℃以下具有铁磁性，在770℃以上则失去铁磁性。

（铁素体的居里点为770℃）注1：体心立方晶格的晶胞是一个立方体，在体心立方晶胞的每个角上和晶胞中心都排列一个原子。

可见，体心立方晶胞每个角上的原子为相邻的八个晶胞所共有，每个晶胞实际上只占有1/8个原子。

而中心的原子却为该晶胞所独有。

所以，体心立方晶胞中原子数为8*1/8+1=2个。

碳原子存在于四面、八面体间隙。

渗碳体定义（GB/T5611-1998）渗碳体（cementite）——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）。

[编辑本段]特点它的含碳量为6.69％；熔点为1227℃左右；不发生同素异晶转变；但有磁性转变，它在230℃以下具有弱铁磁性，而在230℃以上则失去铁磁性；其硬度很高（相当于HB800），而塑性和冲击韧性几乎等于零，脆性极大。

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。

渗碳体是碳钢中主要的强化相，它的形状与分布对钢的性能有很大的影响。

同时Fe3C又是一种介（亚）稳定相，在一定条件下会发生分解。

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。

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σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J).珠光体经2-4%硝酸酒精溶液浸蚀后,在不同放大倍数的显微镜下可以观察到不同特征的珠光体组织.当放大倍数较高时可以清晰地看到珠光体中平行排列分布的宽条铁素体和窄条渗碳体;当放大倍数较低时,珠光体中的渗碳体只能看到一条黑线;而当放大倍数继续降低或珠光体变细时,珠光体的层片状结构就不能分辨了,此时珠光体呈黑色的一团.图为光学显微镜200倍下薄壁铸件基体.经3%硝酸酒精溶液浸蚀.可见磷共晶体,片状石墨,珠光体及少量铁素体索氏体索氏体索氏体英文名称：sorbite说明: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。

索氏体具有良好的综合机械性能。

将淬火钢在450-600℃进行回火，所得到的索氏体称为回火索氏体（tempered sorbite）。

回火索氏体中的碳化物分散度很大，呈球状。

故回火索氏体比索氏体具有更好的机械性能。

这就是为什么多数结构零件要进行调质处理（淬火+高温回火）的原因。

索氏体的定义及组织特征。

索氏体，是在光学金相显微镜下放大600倍以上才能分辨片层的细珠光体(GB/T7232标准)。

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。

屈氏体英文名称：troostite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，即使在高倍电子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，并无本质之分。

上贝氏体550～350℃范围内形成的贝氏体称为上贝氏体，金相组织呈羽毛状，脆性，硬度较高。

500倍光学显微镜下基本能够识别清楚。

上贝氏体多呈羽毛状特征，光镜下分辨不清楚铁素体与渗碳体两相，渗碳体分布在铁素体条之间，碳含量低时，碳化物沿条间呈不连续的粒状或链珠状分布，碳含量高时，碳化物呈杆状甚至连续状分布。

电镜下:条状铁素体大致平行，铁素体条间分布与铁素体轴相平行的细条状渗碳体，铁素体条内有较高的位错密度，为一束大致平行的自奥氏体晶界长入奥氏体晶内的铁素体。

贝氏体30年代初美国人E．C．Bain等发现低合金钢在中温等温下可获得一种高温转变及低温转变相异的组织后被人们称为贝氏体。

该组织具有较高的强韧性配合。

在硬度相同的情况下贝氏体组织的耐磨性明显优于马氏体，因此在钢铁材料中基体组织获得贝氏体是人们追求的目标。

贝氏体等温淬火：是将钢件奥氏体化，使之快冷到贝氏体转变温度区间（260～400℃）等温保持，使奥氏体转变为贝氏体的淬火工艺，有时也叫等温淬火。

一般保温时间为30～60min。

贝氏体;贝茵体;bainite又称贝茵体。

钢中相形态之一。

钢过冷奥氏体的中温(350～550℃)转变产物，α-Fe和Fe3C 的复相组织。

贝氏体转变温度介于珠光体转变与马氏体转变之间。

在贝氏体转变温度偏高区域转变产物叫上贝氏体(up bai-nite)，其外观形貌似羽毛状，也称羽毛状贝氏体。

冲击韧性较差，生产上应力求避免。

在贝氏体转变温度下端偏低温度区域转变产物叫下贝氏体。

其冲击韧性较好。

为提高韧性，生产上应通过热处理控制获得下贝氏体。

为何回火索氏体比正火索氏体力学性能优良?回火索氏体一般为，球状和粒状碳化物。

其硬度较低，塑性好。

有利于有利于车加工等，综和机械性能较好。

而正火索氏体，碳化物呈细片状，硬度较高。

抗拉抗压，抗弯曲的机械性能较好。

不利于机械加工。

应该是各有其用，取其所长。

主要是金相组织特点决定的。

正火索氏体是一层铁素体和一层渗碳体相互叠加组成的珠光体，只不过片间距很小。

回火索氏体是粒状渗碳体分布在铁素体基体上。

楼主说的优越我认为主要是塑性指标优越，强度指标不见得优越。

我很同意2楼的说法；补充一点：说韧性要优越可能更恰当一点我认为说综合机械性能优越更好！强度指标相差不大，主要是塑性和韧性指标要好得多，这主要是和2楼所说的渗碳体形态和分布发生了变化引起的铁素体，奥氏体都有很好的塑性,韧性,珠光体有较高的综合机械性能;莱氏体\渗碳体都是脆性的,硬度高,耐磨性好;索氏体较珠光体有更高的综合机械性能;马氏体分2种:低碳M有很高的强韧性,高碳M有更高的耐磨性;屈氏体较索氏体的层片间距更小,屈服强度更高,弹性更好.就简单给你介绍怎么多吧.合金根据所加入的元素不同具有不同作用一般就是高强度抗腐蚀耐热耐磨等珠光体铁素体和渗碳体的混合物片层装综合力学性能好强度塑性韧性抗疲劳都不错奥氏体非常温组织就是烧的通红的铁没有强度硬度延展性塑性非常好马氏体是一种过饱和的固溶体是淬火后得到的组织具有高硬度高耐磨的特性缺点稳定性不好所以一般淬火后都得回火渗碳体化合物含碳高硬度高脆莱氏体：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。

/view/530917.html?wtp=tt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./view/542618.htm马氏体：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。