金相组织(PPT55页)

奥氏体在金相组织中呈现为规则的多边形，晶界比较 直，并有孪晶现象。
淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体针间的空隙处 奥氏体用硝酸酒精腐蚀后的颜色也为白色。 注意 ：铁素体、渗碳体、奥氏体经硝酸酒精腐蚀后都
呈现白色，主要通过组织形态区分。
钢中常见金相组织—奥氏体
图中可见晶界 平直。明暗晶 粒是因为晶粒 取向不同，腐 蚀程度不同
铁素体在金相组织中表现为纯金属不规则的多面体， 成白色的晶粒特征。
铁素体有块状、网状等多种形态。
钢中常见金相组织--铁素体
白色部分为 铁素体
钢中常见金相组织--铁素体
其中的黑色部分为 铁素体，白色的为 珠光体。这个与光 学金相照片刚好相 反。电镜的衬度是 有被测材料成分 （原子量），和被 测材料导电性，以 及被测材料形貌一 起作用形成的。这 与光镜直接光感成
过共析钢中先共析渗碳体组织形态有以下两种类型： ① 不连续网状或连续网状渗碳体：钢中的含碳量较低时为不连
续网状，含碳量较高时为连续网状，与网状铁素体相比，网状 渗碳体的厚度薄得多； ② 魏氏组织渗碳体：当奥氏体成分均匀、晶粒粗大及冷却速度
适中时，析出与奥氏体保持共格关系的针（片）状魏氏组织渗 碳体。魏氏组织会恶化钢的塑性和韧性，通常采用完全退火或 正火消除。
钢中常见金相组织—奥来自百度文库体
304不锈钢 的原始组织： 奥氏体晶粒
和孪晶
钢中常见金相组织—奥氏体
Fe-20Mn0.6C不锈钢 奥氏体扫描 照片，内部 可见孪晶。
钢中常见金相组织—渗碳体
渗碳体是铁和碳的间隙式化合物，用Fe3C表示。常温 下铁碳合金中碳大部分以渗碳体形式存在。渗碳体具 有复杂的斜方晶格，没有同素异形转变。低温下，有 弱磁性高于217 ℃时消失。渗碳体的含碳质量分数为 6.67%，熔点为1600 ℃，硬度很高（显微硬度可达 800-1000HV），脆性很大，塑性接近于零。
渗碳体是一种介稳定化合物，在一定条件，能分解成 石墨状的自由碳。
渗碳体在金相组织中以不同的形式呈现。一次渗碳体 多呈柱状，二次和三次渗碳体多以白色网状表现。
三次渗碳体是从铁素体晶界上析出，由于数量很少， 一般沿铁素体晶界呈断续片状分布。而极低碳钢中的 游离渗碳体就是三次渗碳体。
共析渗碳体 珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体。可归 属于二次渗碳体。
钢中常见金相组织—渗碳体
白色柱状的 为一次渗碳
体
钢中常见金相组织—区分网状渗碳体和网
状铁素体
方法一：着色法，用硝酸酒精腐蚀都是白色的，用苦味酸腐蚀 碳化物是黑色的。
方法二：硬度法，渗碳体和铁素体的硬度不同，铁素体软二渗 碳体很硬。
方法三：二者形态上还是有差别的,一般情况下,侵蚀稍微重一点, 铁素体上会有一些凹凸点,碳化物平整些
1、片状珠光体，是奥氏体在650 ℃~700 ℃高温分解的 产物，硬度为200HBW左右，用一般金相显微镜可分 辨Fe3C片，其片间距大约为150～450nm如下图：
材料：45钢 工艺情况：退火态
组织说明：片状珠光 体，透射电镜二次碳 复型图像。图中可见 不同取向的珠光体领 域。
片状珠光体的力学性能主要取决于片间距。随片间 距减小，钢的强度越高，塑性韧性越好。
钢中常见金相组织—珠光体
2、索氏体，是奥氏体在600℃-650 ℃高温分解的产物， 硬度为250HBW左右，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，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) ，其片间距较小，约为80～150n m，如下图：
像不同。
材料：20MnSiNb连铸坯
侵蚀剂：4%硝酸酒精 金相组织为：珠光体+网状铁素体+晶内针状铁素体。
钢中常见金相组织—奥氏体
奥氏体是碳在γ-Fe中的固溶体、在合金钢中的碳和合 金元素在γ-Fe中的固溶体。它仍保持γ-Fe的面心立方 晶格，是钢中比体积最小的组织。奥氏体中碳的最大 溶解度为2.06%,相应温度为1147 ℃，随着温度的降低 溶解度也随之降低，在723 ℃左右碳的溶解度为0.8%。
钢中常见金相组织—区分网状渗碳体和
网状铁素体
钢中常见金相组织—珠光体
珠光体是铁素体和渗碳体的混合物，是含碳质量分数 为0.77%的奥氏体在727 ℃时共析转变的产物。通常珠 光体是铁素体和渗碳体相间排列的层片状组织。
珠光体的片层间距取决于奥氏体分解的过冷度，过冷 度越大形成的珠光体的片间距越小。根据珠光体片间 距的大小又可分为以下三种：
回火托氏体，500×
回火托氏体的电镜形貌，7500×
钢中常见金相组织-珠光体
珠光体是共析转变的产物。在亚共析钢中奥氏体发生 共析转变前，首先从奥氏体中析出先共析铁素体使剩 余的奥氏体碳含量逐渐增加。达到共析成分时才发生 珠光体转变。在过共析钢中首先从奥氏体中析出二次 渗碳体，使奥氏体中的碳含量逐渐减少，达到共析成 分时才发生珠光体的转变。铁素体和二次渗碳体的析 出量，随过冷度的增大而减少。
回火索氏体，500×
回火索氏体的电镜形貌，7500×
钢中常见金相组织—珠光体
3、托氏体也译做屈氏体，属于珠光体的一种，。于 550~600℃形成，片层极薄，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
有在电子显微镜下才可以分辨出其铁素体和渗碳体的 片层结构。其片间距极细，约为30～80nm。
根据铁-碳相图，渗碳体可分为三种：一次（初次）渗 碳体，是沿CD线由液体中结晶析出的渗碳体；二次渗 碳体，是沿ES线由γ-固溶体中析出的渗碳体；三次渗 碳体，是沿PQ线由а-固溶体中析出的渗碳体。
铁碳相图
钢中常见金相组织—渗碳体
渗碳体可与其他合金元素形成置换式固溶体，以渗碳 体晶格为基体的这种固溶体成为“合金渗碳体”。
组钢织中常见金相组织
铁素体 奥氏体 渗碳体 珠光体 莱氏体 贝氏体 马氏体 魏氏组织
钢中常见金相组织--铁素体
铁素体是碳在а-Fe中的固溶体。它仍保持а-Fe的体心 立方晶格。碳在铁素体中的溶解度以723 ℃时为最大， 为0.02%，而在室温下溶解度仅为0.008%。铁素体的 性能接近于纯铁，硬度低，塑性好。在合金钢中溶有 合金元素的铁素体，能提高钢的强度和硬度。