常見金相組織介紹

常見金相組織介紹

金相其實(shí)就是指金屬或合金的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即金屬或合金的化學(xué)成分以及各種成分在合金內(nèi)部的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)。金相組織是反映金屬金相的具體形態(tài)，如馬氏體，奧氏體，鐵素體，珠光體等等。廣義的金相組織是指兩種或兩種以上的物質(zhì)在微觀狀態(tài)下的混合狀態(tài)以及相互作用狀況。通過金相顯微鏡觀察初步了解金相分析的原理后，跟著上海巴拓儀器有限公司詳細(xì)了解一下有關(guān)金相組織名詞的一些解釋介紹：

  鐵素體(F)

  1.組織:碳在α鐵中的固溶體

  2.特性:

  呈體心立方晶格.溶碳能力最小,最大為0.02%;硬度和強(qiáng)度很低,HB=80-120,σb=250N/mm^2;而塑性和韌性很好,δ=50%,ψ=70-80%.因此,含鐵素體多的鋼材(軟鋼)中用來做可壓、擠、沖板與耐沖擊震動的機(jī)件.這類鋼有超低碳鋼,如0Cr13,1Cr13、硅鋼片等

  奧氏體

  1.組織:碳在γ鐵中的固溶體

  2.特性:

  呈面心立方晶格.最高溶碳量為2.06%,在一般情況下,具有高的塑性,但強(qiáng)度和硬度低,HB=170-220,奧氏體組織除了在高溫轉(zhuǎn)變時產(chǎn)生以外,在常溫時亦存在于不銹鋼、高鉻鋼和高錳鋼中,如奧氏體不銹鋼等

  滲碳體(C)

  1.組織:鐵和碳的化合物(Fe3C)

  2.特性:

  呈復(fù)雜的八面體晶格.含碳量為6.67%,硬度很高,HRC70-75,耐磨,但脆性很大,因此,滲碳體不能單獨(dú)應(yīng)用,而總是與鐵素體混合在一起.碳在鐵中溶解度很小,所以在常溫下,鋼鐵組織內(nèi)大部分的碳都是以滲碳體或其他碳化物形式出現(xiàn)

  珠光體(P)

  1.組織;鐵素體片和滲碳體片交替排列的層狀顯微組織,是鐵素體與滲碳體禱旌銜?共析體)

  2.特性:

  是過冷奧氏體進(jìn)行共析反應(yīng)的直接產(chǎn)物.其片層組織的粗細(xì)隨奧氏體過冷程度不同,過冷程度越大,片層組織越細(xì)性質(zhì)也不同.奧氏體在約600℃分解成的組織稱為細(xì)珠光體(有的叫一次索氏體),在500-600℃分解轉(zhuǎn)變成用光學(xué)顯微鏡不能分辨其片層狀的組織稱為極細(xì)珠光體(有的一次屈氏體),它們的硬度較鐵素體和奧氏體高,而較滲碳體低,其塑性較鐵素體和奧氏體低而較滲碳體高.正火后的珠光體比退火后的珠光體組織細(xì)密,彌散度大,故其力學(xué)性能較好,但其片狀滲碳體在鋼材承受負(fù)荷時會引起應(yīng)力集中,故不如索氏體

  萊氏體(L)

  1.組織:奧氏體與滲碳體的共晶混合物

  2.特性:

  鐵合金溶液含碳量在2.06%以上時,緩慢冷到1130℃便凝固出萊氏體.當(dāng)溫度到達(dá)共析溫度萊氏體中的奧氏轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w.因此,在723℃以下萊氏體是珠光體與滲碳體機(jī)械混合物(共晶混合).萊氏體硬而脆(＞HB700),是一種較粗的組織,不能進(jìn)行壓力加工,如白口鐵.在鑄態(tài)含有萊氏體組織的鋼有高速工具鋼和Cr12型高合金工具鋼等.

這類鋼一般有較大有耐磨性和較好的切削性

  淬火與馬氏體

  1.組織:碳在α-Fe中的過飽和固溶體,顯微組織呈針葉狀

  2.特性:

  淬火后獲得的不穩(wěn)定組織.具有很高的硬度,而且隨含碳量增加而提高,但含碳量超過0.6%后的硬度值基本不變,如含C0.8%的馬氏體,硬度約為HRC65,沖擊韌性很低,脆性很大,延伸率和斷面收縮率幾乎等于零.奧氏體晶粒愈大,馬氏體針葉愈粗大,則沖擊韌性愈低;淬火溫度愈低,奧氏體晶粒愈細(xì),得到的馬氏體針葉非常細(xì)小,即無針狀馬氏組織,其韌性最高

  回火馬氏體(S)

  1.組織:與淬火馬氏體硬度相近,而脆性略低的黑色針葉狀組織

  2.特性:

  淬火鋼重新加熱到150-250℃回火獲得的組織.硬度一般只比淬火馬氏體低HRC1-3格,但內(nèi)應(yīng)力比淬火馬氏體小

  索氏體(S)

  1.組織:鐵索體和較細(xì)的粒狀滲碳體組成的組織

  2.特性:

  淬火鋼重新加熱到500-680℃回火后獲得的組織.與細(xì)珠光體相比,在強(qiáng)度相同情沖下塑性及韌性都高,隨回火溫度提高,硬度和強(qiáng)度降低,沖擊韌性提高.硬度約為HRC23-35.綜合機(jī)械性能比較好.索氏體有的叫二次索氏體或回火索氏體

  屈氏體

  屈氏體(T)組織或特性

  1.組織:鐵索體和更細(xì)的粒狀滲碳體組成的組織

  2.特性:

  淬火鋼重新加熱到350-450℃回火后獲得的組織.它的硬度和強(qiáng)度雖然比馬氏體低,但因其組織很致密,仍具有較高的強(qiáng)度和硬度,并有比馬氏體好的韌性和塑性,硬度約為HRC35-45.屈氏體有的叫二次屈氏體或回火屈氏體

  下貝氏體(B)

  1.組織:

  顯微組織呈黑色針狀形態(tài),其中的鐵素體呈現(xiàn)針狀,而碳化物呈現(xiàn)極小的質(zhì)點(diǎn)以彌散狀分布在針狀鐵素體內(nèi)

  2.特性:

  過冷奧氏體在400-240℃等溫度轉(zhuǎn)變后的產(chǎn)物.具有較高的硬度,約為HRC40-55,良好的塑性和很高的沖擊韌性,其綜合機(jī)械性能比索氏體更好;因此,在要求較大的、韌性和高強(qiáng)度相配合時,常以含有適當(dāng)合金元素的中碳結(jié)構(gòu)鋼等溫淬火,獲得貝氏體以改善鋼的機(jī)械性能,并減小內(nèi)應(yīng)力和變形

  低碳馬氏體

  具有高強(qiáng)度與良好的塑性、韌性相結(jié)合的特點(diǎn)(σb=1200-1600N/mm^2,σ0.2=1000-1300N/mm^2,δ5≥10%,ψ≥40%αk≥60J/cm^2);同時還有低的冷脆轉(zhuǎn)化溫度(≤-60℃);在靜載荷、疲勞及多次沖擊載荷下,其缺口敏感度和過載敏感性都較低.低碳馬氏體狀態(tài)的20SiMn2MoVA綜合力學(xué)性能,比中碳合金鋼等溫淬火獲得的下貝氏體更好.保持了低碳鋼的工藝性能,但切削加工較難.鐵-碳合金平衡圖中特性點(diǎn)與線(摟冷卻敘述,加熱為可逆的)

  符號說明

  A純鐵的凝固點(diǎn)

  E碳在γ-Fe中的最大溶解度

  Gγ-Fe→α-Fe轉(zhuǎn)變點(diǎn)

  C共晶點(diǎn)

  S共折點(diǎn)

  ABCD液相線.液體開始結(jié)晶

  AHJECF固相線,液體終止結(jié)晶

  ESAcm線,滲碳體開始從奧氏體中析出

  ECF共晶線,開始從液體結(jié)晶出奧氏體和滲碳體的共晶混合物

  GSAs線,自奧氏體開始析出鐵素體,

  即γ-Fe→α-Fe的開始線

  PSK共析線或稱A1線,自奧氏體開始析出鐵素體和

  滲碳體的共析混合物

  注:1.As線在加熱時稱為Ac3線,冷卻時稱Ar3線;

   2.A1線在加熱時稱為Ac1線,冷卻時稱Ar1線

  室溫下鐵-碳合金的平衡組織

  名稱含碳量,%平衡組織

  亞共析鋼0.02-0.8鐵素體＋珠光體

  共析鋼0.8珠光體

  過共析鋼0.8-2.06珠光體＋二次滲碳體

  亞共晶的口鐵2.06-4.3樹狀珠光體＋二次滲透體＋共晶體

  共晶白口鐵4.3共晶體(珠光體＋滲碳體)

  過共晶白口鐵＞4.3-6.67板狀一次滲碳體＋共晶體