奥氏体珠光体铁素体贝氏体马氏体

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金相培训- 名词解释-珠光体,索氏体,屈氏体,马氏体,贝氏体,魏氏组织

金相培训- 名词解释-珠光体,索氏体,屈氏体,马氏体,贝氏体,魏氏组织

在亚共析钢或过共析钢中,奥氏体晶粒较粗大,由高温以较快的速度冷却时,先 共析的铁素体或渗碳体从奥氏体晶界上沿着奥氏体的一定界面向晶内生长,呈针 状析出。
在光学显微镜下可以观察到,从奥氏体晶界上生长出来的铁素体或渗碳体近似平 行,呈羽毛状或三角形,其间存在着珠光体的组织。这种组织称为魏氏组织。
转变产物是碳过饱和的Fe和碳化物组成的机械混合 物。
根据形成温度的不同,分上贝氏体和下贝氏体。下 贝氏体具有优良的综合力学性能,工业应用广泛。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
珠光体是奥氏体 发生共析转变所形成的铁素体与渗 碳体的机械混合物
得名自其珍珠般(pearl-like)的光泽
按珠光体中渗碳体的形态,可把珠光体分成片状珠 光体和粒状珠光体两类。
片状珠光体由片层相间的铁素体和渗碳体片组成, 若干大致平行的铁素体和渗碳体片组成一个珠光体 领域或珠光体团
TTT图,如右图所示。
① 等温冷却C曲线分析(共析碳钢)
最上水平虚线为钢的临界点A1。 水平线Ms和Mf为马氏体转变开始
温度和终了温度。 中间有两条C曲线,分别是过冷奥
氏体转变开始和终了线。 Ms和Mf之间是马氏体转变区。 C曲线区域是奥氏体向珠光体或贝
氏体转变区。
① 影响C曲线的因素
碳含量的影响
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。
在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,不能 分辨珠光体片层,仅看到黑色的球团状组织,只有用电子显 微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。也叫托氏体
马氏体在Fe-C相图中没有出现,因为它不是一种平 衡组织。平衡组织的形成需要很慢的冷却速度和足 够时间的扩散,而马氏体是在非常快的冷却速度下 形成的。由于化学反应(向平衡态转变)温度高时 会加快,马氏体在加热情况下很容易分解。

马氏体 奥氏体 珠光体 贝氏体 的区别

马氏体 奥氏体 珠光体 贝氏体 的区别

马氏体奥氏体珠光体贝氏体马氏体(martensite)是黑色金属材料的一种组织名称。

马氏体(M)是碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体,是奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相。

其比容大于奥氏体、珠光体等组织,这是产生淬火应力,导致变形开裂的主要原因。

马氏体最初是在钢(中、高碳钢)中发现的:将钢加热到一定温度(形成奥氏体)奥氏体(austenite)A、γ是晶体结构:面心立方(fcc)。

是碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体。

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即处于奥氏体状态。

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。

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。

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。

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。

铁素体(ferrite,缩写:FN,用F表示)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。

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;室温下的铁素体的机械性能和纯铁相近。

铁素体的强度、硬度不高,但具有良好的塑性与韧性。

贝氏体转变和马氏体转变和珠光体转变的区别

贝氏体转变和马氏体转变和珠光体转变的区别

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

各种氏体比较

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。

《材料科学基础》试题大全

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《材料科学基础》试题库一、名词解释1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变3、晶面族、晶向族4、有限固溶体、无限固溶体5、晶胞6、二次渗碳体7、回复、再结晶、二次再结晶8、晶体结构、空间点阵9、相、组织10、伪共晶、离异共晶11、临界变形度12、淬透性、淬硬性13、固溶体14、均匀形核、非均匀形核15、成分过冷16、间隙固溶体17、临界晶核18、枝晶偏析19、钢的退火,正火,淬火,回火20、反应扩散21、临界分切应力22、调幅分解23、二次硬化24、上坡扩散25、负温度梯度26、正常价化合物27、加聚反应28、缩聚反应29、30、二、选择1、在柯肯达尔效应中,标记漂移主要原因是扩散偶中_____。

A、两组元的原子尺寸不同B、仅一组元的扩散C、两组元的扩散速率不同2、在二元系合金相图中,计算两相相对量的杠杆法则只能用于_____。

A、单相区中B、两相区中C、三相平衡水平线上3、铸铁与碳钢的区别在于有无_____。

A、莱氏体B、珠光体C、铁素体4、原子扩散的驱动力是_____。

A、组元的浓度梯度B、组元的化学势梯度C、温度梯度5、在置换型固溶体中,原子扩散的方式一般为_____。

A、原子互换机制B、间隙机制C、空位机制6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子,这样的缺陷称为_____。

A、肖脱基缺陷B、弗兰克尔缺陷C、线缺陷7、理想密排六方结构金属的c/a为_____。

A、1.6B、2×√(2/3)C、√(2/3)8、在三元系相图中,三相区的等温截面都是一个连接的三角形,其顶点触及_____。

A、单相区B、两相区C、三相区9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度,其值范围是_____。

(其中Ko是平衡分配系数)A、1<Ke<K0B、Ko<Ke<1C、Ke<K0<110、面心立方晶体的孪晶面是_____。

A、{112}B、{110}C、{111}11、形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的_____。

铁素体奥氏体渗碳体珠光体马氏体

铁素体奥氏体渗碳体珠光体马氏体

铁素体奥氏体渗碳体珠光体马氏体【知识文章】探索金属微观结构:铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和马氏体1. 引言金属的微观结构是决定该金属性能和性质的关键因素之一。

在金属材料中,铁和其合金是应用最广泛的金属之一。

铁的微观结构包括铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和马氏体等不同相。

在本文中,我们将探索这些微观结构,并讨论它们对金属材料性能的影响。

2. 铁素体铁素体是铁和碳在一定温度下的稳定相。

它具有面心立方结构,并且碳的溶解度相对较低,通常不超过0.02%。

铁素体具有良好的韧性和可塑性,但它的硬度和强度较低。

在许多应用中,需要对铁素体进行热处理,以提高其硬度和强度。

3. 奥氏体奥氏体是铁和碳在高温下的稳定相。

它具有面心立方结构,并且碳的溶解度相对较高,可达到2.11%。

奥氏体具有良好的塑性和可塑性,但它的硬度和强度相对较低。

奥氏体的材料通常需要通过淬火等方法进行热处理,以获得更高的硬度和强度。

4. 渗碳体渗碳体是一种在铁素体中形成的碳化物相。

它具有高硬度和高强度,同时保持了一定的韧性。

渗碳体的形成通常通过在高温下将钢件浸泡在碳含量较高的环境中,以实现碳的扩散。

渗碳体可以显著提高材料的耐磨性和抗腐蚀性能,因此在制造机械零件和工具等领域中得到广泛应用。

5. 珠光体珠光体是一种在铁素体中形成的细小的球状结构相。

它由铁和少量的碳组成,通常在0.02%以下。

珠光体具有高强度和较高的韧性,因此在一些高强度要求的应用中得到广泛应用。

珠光体的形成主要通过在适当温度下快速冷却铁素体来实现。

6. 马氏体马氏体是一种在快速冷却过程中形成的细小的板状结构相。

它具有高硬度和高强度,但韧性相对较低。

马氏体的形成通常通过在高温下将奥氏体淬火到室温,使其发生相变而形成。

马氏体的形成可以显著提高材料的硬度和强度,因此在刀具、弹簧和汽车零件等领域中得到广泛应用。

7. 深入理解微观结构的意义金属的微观结构对其性能和性质具有重要影响。

不同的微观结构可以使金属材料具有不同的硬度、强度、韧性和可塑性等特性。

纯铁,奥氏体,马氏体和铁素体定义

纯铁,奥氏体,马氏体和铁素体定义

纯铁在室温时具有体心立方晶格,其晶格常数 a = 2 . 86A ,这种铁称为 a 一 Fe 。

若温度升高到 912 ℃ ,纯铁的晶休结构会发生变化,由体心立方晶格转变为面心立方晶格,其晶格常数a =3 . 64 人,这种铁称为γ一 Fe 。

当扭度继续升高到 1394 ℃ ,面心立方晶格又重新变为体心立方品格,其晶格常数 a =2 . 93 人,为与 912 ℃ 以下的。

γ一 Fe 相区别,称它为e F -δ。

若得度降低,则发生可逆转变。

上述变化过程可表达如下:这种随温度变化.固态金属由一种晶格转变为另一种晶格的现象,称为同素异晶转变.铁素体 F碳溶于a 一 Fe 铁中的固溶体,称为铁素体,用符号 F 衷示。

它仍保待 a 铁的体心立方晶格,铁素体的性能与纯铁相似,即塑性、韧性较好,强度,硬度较低。

奥氏体 A碳溶于γ一 Fe 铁中的固溶体,称为奥氏体,用符号 A 表示。

它仍保持护铁的面心立方品格,其有良好的塑性和低的变形拢力,适合于锻造。

渗碳体渗碳体是铁和碳的化合物,分子式为分子式为 C F 3e ,含碳量为6.69%。

对铸铁有重要意义。

珠光体 P由铁素体和渗碳体组成的机械混合物,称为珠光体.用符号 P 表示。

珠光体的平均含碳爪为 0.77%。

珠光体的性能介于硬的渗碳体和软的铁素体之间,硬度适中,强度较好,脆性不大。

莱氏体 L在 727 ℃ 以上,莱氏体主要由奥氏休和渗碳体组成,称为莱氏体或高温莱氏体,用符号 L 表示.在 727 ℃ 以下,莱氏体主要由珠光体和渗碳体组成,称为变态莱氏体或低温莱氏体,用符号 L 益表示。

莱氏体的平均含碳吸为 4.3 %。

是一种婴硬而脆的组织。

马氏体转变(低温转变)A。

:以上温度的共析钢,迅速冷却使其不与C 曲马氏体转变的特点:将加热到e1线相遇,当温度低于M,以下时,将转变为马氏体。

贝氏体转变‘中温等温转变’共析钢过冷奥氏体在550 ℃~M (马氏沐开始转变温度)的温度范围内进行等温转变,可以将到贝氏休组织。

铁素体奥氏体渗碳体珠光体马氏体

铁素体奥氏体渗碳体珠光体马氏体

深入探讨金属学中的重要概念一、介绍在金属学中,铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和马氏体是极为重要的概念,它们对于金属材料的性能和应用有着重要的影响。

本文将深入探讨这些概念,并对其进行全面评估,以便读者能够更好地理解它们。

二、铁素体铁素体是指铁和碳组成的固溶体,是一种具有面心立方结构的金属组织。

在铁碳合金中,当温度高于A3点时,铁的组织结构为铁素体。

铁素体的性质稳定,具有较好的塑性和韧性,是一些重要金属材料的基本组织形式。

三、奥氏体奥氏体是另一种铁碳合金的组织形式,其结构为面心立方。

当温度低于A1点时,铁的组织结构为奥氏体。

奥氏体具有较高的硬度和强度,但塑性和韧性较差。

在一些要求高强度的金属材料中,奥氏体是重要的组织形式。

四、渗碳体渗碳体是指在铁素体或奥氏体内部溶解了一定量的碳,形成固溶体的金相。

渗碳体的形成可以显著提高金属材料的硬度和强度,但会降低其塑性和韧性。

在热处理过程中,渗碳体的形成可以有效改善金属材料的性能。

五、珠光体珠光体是一种由铁素体和渗碳体相互交替排列形成的组织形式,具有条纹状的外观。

珠光体在金属材料中起着重要的强化作用,可以显著提高材料的硬度和强度。

在一些对耐磨性要求较高的金属制品中,珠光体是重要的组织形式。

六、马氏体马氏体是一种在金属材料中由奥氏体或铁素体经过相变而形成的组织形式,具有高硬度和弹性,是一些高强度金属材料的重要组织形式。

马氏体的形成可以显著提高金属材料的强度和耐磨性。

七、总结与回顾通过对铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和马氏体的全面评估,我们可以更好地理解这些重要的金属学概念。

铁素体和奥氏体是金属材料的两种基本组织形式,渗碳体、珠光体和马氏体则是在热处理过程中形成的重要组织形式,它们对于金属材料的性能和应用有着重要的影响。

八、个人观点与理解在我看来,对于金属学中的这些重要概念,我们需要深入学习和理解其形成的原理、性质和应用,这对于提高金属材料的设计、加工和应用水平具有重要意义。

奥氏体马氏体贝氏体珠光体相互转变

奥氏体马氏体贝氏体珠光体相互转变

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。

铁碳合金的基本组织名称类型特点

铁碳合金的基本组织名称类型特点

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、马氏体等定义特征与区别

奥氏体、铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体等定义特征与区别

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。

亚共析钢的基本相

亚共析钢的基本相

亚共析钢是指在冷却过程中,组成钢的不同元素形成的相同时冷却,而非完全分离形成单一相。

这种情况下,相互之间会在微观结构上交替排列,而不是形成明确的分界线。

以下是亚共析钢中可能存在的一些基本相:
1. 珠光体(Pearlite):珠光体是碳钢中最常见的亚共析组织之一。

它由铁和碳组成,以层状结构排列。

每一层都由铁和碳的固溶体(奥氏体)和铁和碳的化合物(Fe3C,即渗碳体)组成。

2. 马氏体(Martensite):马氏体是一种形成于快速冷却过程中的组织,具有高硬度和脆性。

它是由奥氏体通过淬火而形成的。

在亚共析钢中,马氏体可能形成于一些局部的高应力区域。

3. 奥氏体(Austenite):奥氏体是钢中在高温下形成的面心立方结构。

在冷却过程中,奥氏体可能部分地亚共析成珠光体和其他相。

4. 铁素体(Ferrite):铁素体是一种由铁和少量碳组成的钢的相。

在某些条件下,铁素体可能形成亚共析的结构。

亚共析钢的具体相组成取决于合金元素的含量、冷却速率以及处理过程等因素。

这些相的组合影响了钢的性能,如硬度、强度、
韧性等。

铁素体奥氏体贝氏体马氏体珠光体异同

铁素体奥氏体贝氏体马氏体珠光体异同

铁素体奥氏体贝氏体马氏体珠光体是金属材料中常见的组织结构形态,在金属材料的热处理过程中会产生不同的组织结构形态,而这些组织结构对金属材料的性能有着重要的影响。

以下将对这些金属材料的组织结构形态进行介绍并对其特点进行比较。

1. 铁素体铁素体是一种由铁和少量的碳组成的金属结构,在室温下呈现面心立方的晶体结构。

铁素体在金属材料中是一种比较稳定的结构形态,具有良好的延展性和韧性,但其硬度和强度相对较低。

2. 奥氏体奥氏体是一种由铁和碳组成的金属结构,在高温下呈现面心立方的晶体结构。

奥氏体在金属材料中具有较高的硬度和强度,但其延展性和韧性相对较低。

3. 贝氏体贝氏体是一种由铁和碳组成的金属结构,在热处理过程中由奥氏体经过一定温度和时间的转变形成的一种组织结构。

贝氏体具有较高的硬度和强度,但其延展性和韧性相对较低。

4. 马氏体马氏体是一种由铁和少量的碳组成的金属结构,在金属材料中具有很高的硬度和强度,但其延展性和韧性相对较低。

马氏体在金属材料中是一种比较不稳定的结构形态,在变形和断裂中容易形成。

5. 珠光体珠光体是一种由铁和碳组成的金属结构,在金属材料中具有良好的韧性和延展性,但其硬度和强度相对较低。

珠光体在金属材料中是一种比较稳定的结构形态,常用于要求良好冲击韧性的零件中。

以上是对铁素体、奥氏体、贝氏体、马氏体和珠光体的简要介绍,下面分别对它们进行比较:1. 硬度和强度奥氏体、贝氏体和马氏体在金属材料中具有较高的硬度和强度,适用于一些对硬度和强度要求较高的零件中。

而铁素体和珠光体在金属材料中的硬度和强度相对较低,适用于一些对韧性和延展性要求较高的零件中。

2. 韧性和延展性铁素体和珠光体在金属材料中具有良好的韧性和延展性,适用于一些对韧性和延展性要求较高的零件中。

而奥氏体、贝氏体和马氏体在金属材料中的韧性和延展性相对较低,容易在变形和断裂过程中产生裂纹。

3. 稳定性铁素体和珠光体在金属材料中是比较稳定的结构形态,容易保持在一定的温度和压力条件下不发生明显的相变。

奥氏体珠光体铁素体贝氏体马氏体

奥氏体珠光体铁素体贝氏体马氏体

奥氏体珠光体铁素体贝氏体马氏体结构奥氏体的面心立方点阵具有多个滑移系,使其容易塑性变形,牛产中利用上述性质进行钢的热变形。

又因面心立方点阵是一种最密排的点阵结构,致密度高,所以奥氏体的比热容最小,奥氏体在与其他组织发生相互转变时,会产生体积变化,引起残余内应力和一系列的相变。

密排六方、面心立方致密度0.74,体心致密度0.68,性能奥氏体的面心立方结构使其具有良好的塑性、低的屈服强度和硬度。

奥氏体中铁原子激活能大,扩散系数小,因此奥氏体钢的热强性好。

线膨胀系数大导热性能差奥氏体晶粒度实际生产中习惯用晶粒度来表示奥氏体晶粒大小。

奥氏体晶粒通常分为8级标准评定,1级最粗,8级最纫,超过8级以上者称为超细晶粒。

晶粒度级别N与晶粒大小的关系为:式中,n为放大100倍的视野中每平方英寸(6.45cm2)所含的平均奥氏体晶粒数目。

奥氏体晶粒越细小爪就越大,N也就越大。

1.起始晶粒度:起始晶粒度是指在临界温度以上,奥氏体形成刚刚完成,其晶粒边界刚刚相互接触时的品粒大小,取决于奥氏体的形核率N和长大速度G。

2.实际晶粒度:实际生产中,各式各样热处理工艺处理后得到的奥氏体晶粒大小。

3.本质晶粒度:钢在规定加热条件下奥氏体晶粒长大的倾向性。

1-4级为本质细晶粒,5-8为本质粗晶粒。

种类颗粒状奥氏体:奥氏体的组织形态与原始组织、加热速度、加热转变的程度有关,一般由多边形等轴晶粒组成,这种形态也称为颗粒状,在晶粒内部经常可以看到相变孪品。

针状奥氏体:非平衡态时低碳钢以适当的速度加热到(a十r)两相区可得到针状奥氏体。

一般热处理手册上列出的实际临界点数据,多是在30-50度/小时的加热或冷却速度下测定的。

奥氏体等温形成动力学曲线时间-温度-奥氏体化图,简称TTA图奥氏体等温形成动力学油线指在一定温度下,奥氏体形成量与等温时间的关系曲线,常用金相法进行测定。

将一纽厚度为1—2MM的薄片共析碳钢试样,在盐浴中迅速加热至AC1点以上某一指定温度,保温不同时间后在盐水中急冷至室温,然后制取金相试样进行观察。

材料科学基础试题库1

材料科学基础试题库1

《材料科学基础》试题库一、名词解释1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变3、晶面族、晶向族4、有限固溶体、无限固溶体5、晶胞6、二次渗碳体7、回复、再结晶、二次再结晶8、晶体结构、空间点阵9、相、组织10、伪共晶、离异共晶11、临界变形度12、淬透性、淬硬性13、固溶体14、均匀形核、非均匀形核15、成分过冷16、间隙固溶体17、临界晶核18、枝晶偏析19、钢的退火,正火,淬火,回火20、反应扩散21、临界分切应力22、调幅分解23、二次硬化24、上坡扩散25、负温度梯度26、正常价化合物27、加聚反应28、缩聚反应二、选择1、在柯肯达尔效应中,标记漂移主要原因是扩散偶中_____。

A、两组元的原子尺寸不同B、仅一组元的扩散C、两组元的扩散速率不同2、在二元系合金相图中,计算两相相对量的杠杆法则只能用于_____。

A、单相区中B、两相区中C、三相平衡水平线上3、铸铁与碳钢的区别在于有无_____。

A、莱氏体B、珠光体C、铁素体4、原子扩散的驱动力是_____。

A、组元的浓度梯度B、组元的化学势梯度C、温度梯度5、在置换型固溶体中,原子扩散的方式一般为_____。

A、原子互换机制B、间隙机制C、空位机制6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子,这样的缺陷称为_____。

A、肖脱基缺陷B、弗兰克尔缺陷C、线缺陷7、理想密排六方结构金属的c/a为_____。

A、1.6B、2×√(2/3)C、√(2/3)8、在三元系相图中,三相区的等温截面都是一个连接的三角形,其顶点触及_____。

A、单相区B、两相区C、三相区9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度,其值范围是_____。

(其中Ko是平衡分配系数)A、1<Ke<K0B、Ko<Ke<1C、Ke<K0<110、面心立方晶体的孪晶面是_____。

A、{112}B、{110}C、{111}11、形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的_____。

奥氏体珠光体铁素体贝氏体马氏体

奥氏体珠光体铁素体贝氏体马氏体

奥氏体珠光体铁素体贝氏体马氏体结构奥氏体的面心立方点阵具有多个滑移系,使其容易塑性变形,牛产中利用上述性质进行钢的热变形。

又因面心立方点阵是一种最密排的点阵结构,致密度高,所以奥氏体的比热容最小,奥氏体在与其他组织发生相互转变时,会产生体积变化,引起残余内应力和一系列的相变。

密排六方、面心立方致密度0.74,体心致密度0.68,性能奥氏体的面心立方结构使其具有良好的塑性、低的屈服强度和硬度。

奥氏体中铁原子激活能大,扩散系数小,因此奥氏体钢的热强性好。

线膨胀系数大导热性能差奥氏体晶粒度实际生产中习惯用晶粒度来表示奥氏体晶粒大小。

奥氏体晶粒通常分为8级标准评定,1级最粗,8级最纫,超过8级以上者称为超细晶粒。

晶粒度级别N与晶粒大小的关系为:式中,n为放大100倍的视野中每平方英寸(6.45cm2)所含的平均奥氏体晶粒数目。

奥氏体晶粒越细小爪就越大,N也就越大。

1.起始晶粒度:起始晶粒度是指在临界温度以上,奥氏体形成刚刚完成,其晶粒边界刚刚相互接触时的品粒大小,取决于奥氏体的形核率N和长大速度G。

2.实际晶粒度:实际生产中,各式各样热处理工艺处理后得到的奥氏体晶粒大小。

3.本质晶粒度:钢在规定加热条件下奥氏体晶粒长大的倾向性。

1-4级为本质细晶粒,5-8为本质粗晶粒。

种类颗粒状奥氏体:奥氏体的组织形态与原始组织、加热速度、加热转变的程度有关,一般由多边形等轴晶粒组成,这种形态也称为颗粒状,在晶粒内部经常可以看到相变孪品。

针状奥氏体:非平衡态时低碳钢以适当的速度加热到(a十r)两相区可得到针状奥氏体。

一般热处理手册上列出的实际临界点数据,多是在30-50度/小时的加热或冷却速度下测定的。

奥氏体等温形成动力学曲线时间-温度-奥氏体化图,简称TTA图奥氏体等温形成动力学油线指在一定温度下,奥氏体形成量与等温时间的关系曲线,常用金相法进行测定。

将一纽厚度为1—2MM的薄片共析碳钢试样,在盐浴中迅速加热至AC1点以上某一指定温度,保温不同时间后在盐水中急冷至室温,然后制取金相试样进行观察。

奥氏体、铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体等定义特征与区别

奥氏体、铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体等定义特征与区别

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。

奥氏体马氏体贝氏体珠光体相互转变

奥氏体马氏体贝氏体珠光体相互转变

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!咱们今天就来聊聊奥氏体马氏体贝氏体珠光体相互转变,看看这些家伙是怎么在钢铁世界里搞怪的吧!咱们得了解一下这些家伙都是啥玩意儿。

奥氏体、马氏体、贝氏体和珠光体都是钢铁材料中的相变现象。

简单来说,它们就像是钢铁的“心情”,时而高兴,时而郁闷,时而阳光灿烂,时而阴霾密布。

它们之间又是怎么相互转变的呢?说到这儿,我得先给大家普及一下基础知识。

钢铁是一种合金,主要成分是铁和碳。

在炼钢的过程中,铁和碳以及其他元素(如铬、锰、硅等)按照一定的比例混合在一起,经过高温熔炼、冷却凝固等一系列复杂的过程,形成了各种不同的相变现象。

现在让我们开始探索奥氏体马氏体贝氏体珠光体的奇妙世界吧!咱们来到了奥氏体的世界。

奥氏体是钢铁中最常见的一种相变现象,它是由铁和碳组成的。

在奥氏体中,铁原子和碳原子的比例适中,使得奥氏体的硬度、韧性和延展性都非常理想。

不过,奥氏体的稳定性较差,容易发生氧化反应,导致钢铁生锈。

为了提高钢铁的耐腐蚀性,人们通常会对奥氏体进行热处理,比如淬火、回火等,以改变其内部结构和性能。

我们来到了马氏体的世界。

马氏体是奥氏体经过回火处理后形成的相变现象。

在回火过程中,奥氏体会逐渐降低温度并保持一定的应力状态,使得其中的碳原子有足够的时间扩散到铁原子之间的间隙中,从而形成马氏体。

马氏体的硬度比奥氏体要高很多,但是韧性却相对较差。

因此,在实际应用中,人们通常会将马氏体与其他相变现象结合使用,以达到理想的性能。

再来说说贝氏体吧。

贝氏体是由马氏体经过回火处理后形成的另一种相变现象。

在贝氏体中,马氏体的碳原子已经扩散到了铁原子之间的间隙中,形成了一种类似于蜂窝状的结构。

贝氏体的硬度和韧性都介于奥氏体和马氏体之间,但是具有较好的耐磨性和抗疲劳性。

因此,贝氏体广泛应用于制造一些需要高强度和高耐磨性的零部件,比如齿轮、轴承等。

我们来到了珠光体的世界。

珠光体是由贝氏体经过回火处理后形成的相变现象。

贝氏体、马氏体、珠光体的比较知识

贝氏体、马氏体、珠光体的比较知识

贝氏体、马氏体、珠光体的比较知识一、组织形态珠光体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。

珠光体的片层间距主要取决于珠光体形成时的过冷度,而与奥氏体晶粒度无关。

S0 = ( 8.02/∆T )×103(nm)贝氏体上贝氏体形成于贝氏体转变区较高温度范围,中、高碳钢大约在350-550℃形成。

上贝氏体为成束分布、平行排列的条状铁素体和夹于其间的断续条状渗碳体的混合物。

多在奥氏体晶界形核,自晶界的一侧或两侧向晶内长大,具有羽毛状特征。

亚结构是位错下贝氏体形成于贝氏体转变区较低温度范围,中、高碳钢大约在350℃-Ms之间温度形成。

下贝氏体是由过饱和片状铁素体和其内部沉淀的渗碳体组成的机械混合物。

铁素体片空间呈双凸透镜状,截面为针状或竹叶状,片间呈一定角度,可在奥氏体晶界形核,也可在奥氏体晶内形核。

下贝氏体的铁素体中碳化物细小、弥散、呈粒状或条状,沿着与铁素体长轴成一定角度平行排列。

下贝氏体铁素体的亚结构为位错,密度比上贝氏体高。

下贝氏体中铁素体过饱和碳含量高于上贝氏体。

马氏体板条马氏体是低、中碳钢中形成的一种典型马氏体组织,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。

片状马氏体是中、高碳钢中形成的一种典型马氏体组织,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。

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结构奥氏体的面心立方点阵具有多个滑移系,使其容易塑性变形,牛产中利用上述性质进行钢的热变形。

又因面心立方点阵是一种最密排的点阵结构,致密度高,所以奥氏体的比热容最小,奥氏体在与其他组织发生相互转变时,会产生体积变化,引起残余内应力和一系列的相变。

密排六方、面心立方致密度0.74,体心致密度0.68,性能奥氏体的面心立方结构使其具有良好的塑性、低的屈服强度和硬度。

奥氏体中铁原子激活能大,扩散系数小,因此奥氏体钢的热强性好。

线膨胀系数大导热性能差奥氏体晶粒度实际生产中习惯用晶粒度来表示奥氏体晶粒大小。

奥氏体晶粒通常分为8级标准评定,1级最粗,8级最纫,超过8级以上者称为超细晶粒。

晶粒度级别N与晶粒大小的关系为:式中,n为放大100倍的视野中每平方英寸(6.45cm2)所含的平均奥氏体晶粒数目。

奥氏体晶粒越细小爪就越大,N也就越大。

1.起始晶粒度:起始晶粒度是指在临界温度以上,奥氏体形成刚刚完成,其晶粒边界刚刚相互接触时的品粒大小,取决于奥氏体的形核率N和长大速度G。

2.实际晶粒度:实际生产中,各式各样热处理工艺处理后得到的奥氏体晶粒大小。

3.本质晶粒度:钢在规定加热条件下奥氏体晶粒长大的倾向性。

1-4级为本质细晶粒,5-8为本质粗晶粒。

种类颗粒状奥氏体:奥氏体的组织形态与原始组织、加热速度、加热转变的程度有关,一般由多边形等轴晶粒组成,这种形态也称为颗粒状,在晶粒内部经常可以看到相变孪品。

针状奥氏体:非平衡态时低碳钢以适当的速度加热到(a十r)两相区可得到针状奥氏体。

一般热处理手册上列出的实际临界点数据,多是在30-50度/小时的加热或冷却速度下测定的。

奥氏体等温形成动力学曲线时间-温度-奥氏体化图,简称TTA图奥氏体等温形成动力学油线指在一定温度下,奥氏体形成量与等温时间的关系曲线,常用金相法进行测定。

将一纽厚度为1—2MM的薄片共析碳钢试样,在盐浴中迅速加热至AC1点以上某一指定温度,保温不同时间后在盐水中急冷至室温,然后制取金相试样进行观察。

因加热转变所得的奥氏体在快冷时转变为马氏体,故根据观察到的马氏体量的多少即可了解奥氏体的形成数量。

作出各温度下奥氏体形成量与保温时间的关系曲线,即得奥氏体等温形成动力学曲线。

加热温度,加热速度,保温时间,原始组织,合金成分奥氏体化:1.形核奥氏体通常在铁素体与渗碳体界面上通过扩散形成的原因:1.在相界面上形核,容易获得形成奥氏体所需的浓度起伏、结构起伏和能量起伏。

首先,由于铁索体的含碳量极低(0.02%以下),渗碳体的含碳量又很高(6.67%),奥氏体的含碳量介于两者之间,在相界面上吸附有碳原于,且含量较高,界面扩散速度又较快,容易形成较大的浓度起伏,使相界面某一微区达到形成奥氏体晶核所需的碳浓度;2.在两相界面处,原子排列不规则,容易满足形核所需的结构起伏;3.界面上能量较高,容易造成能量起伏,以满足形核功的需求;4.在相界面形核阻力小。

因为在界面非均匀形核的形核功较低,一方面增加的界面能减少,因为在新界面形成的同时,会使原有界面部分消失;另一方面,增加的应变能减少(因为原子排列不规则的相界更容易容纳一个新相)。

这样,形核引起的系统自由能总变化会因阻力项的减少,更容易满足G<0的相变热力学条件。

2.长大奥氏体晶粒的长大是通过C原子的扩散实现的。

3.残留碳化物的溶解残留碳化物溶解是通过Fe3C中的碳原子向奥氏体中扩散和铁原于向贫碳的渗碳体扩散,渗碳体向奥氏体晶体点阵改组来完成的。

4.成分均匀化此公式中参数直接与温度相关。

平衡组织共析钢的奥氏体化奥氏体在片状珠光体中还会沿平行于片层方向长大,此时碳原子有两种扩散途径:①在奥氏体中进行体扩散;②沿着。

奥氏体/铁素体相界面进行界面扩散。

其中第二种是主要途径,因为沿界面扩散路途较短,且扩散系数大。

借助这两种扩散途径,奥氏体沿平行于片层方向的长大速度要比沿垂直于片层方向的长大速度要高。

综上所述,奥氏体的长大受碳的扩散所控制,奥氏体中的碳浓度差是奥氏体在铁索体和渗碳体相界面上形核的必然结果,它是碳扩散并造成相界面推移的驱动力,相界面推移的结果是Fe3C不断溶解,铁素体相逐渐转变为奥氏体相。

●平衡组织非共析钢的奥氏体化亚共析钢与过共析钢的奥氏体形成过程与共析钢基本相同,当加热温度仅超过AC1而低于AC3或ACCM4时,只能使原始组织中的珠光体转变为奥氏体,仍保留一部分先共析铁素体或先共析渗碳体,这种转变称为不完全奥氏体化,是生产上常用的加热工艺。

要获得均匀的单相奥氏体,非共析钢的加热温度必须超过AC1或A Ccm并保温足够时间,即非共析钢的完全奥氏体化包括两个过程,首光是珠光体的奥氏体化,然后是先共析相的奥氏体化。

需要注意的是,过共析钢中的光共析渗碳体的进一步溶解与共析钢转变时的第三阶段没有差别。

但由于先析渗碳体较为粗大,需要溶解的数量也多于共析钢,因此,需要更高的温度和更长的保温时间来完成先析渗碳体的溶解,在此过程中奥氏体品粒会迅速粗化,严重影响冷却转变所得组织的性能,因此过共析钢加热大多采用的是不完全奥氏体化,即加热获得的是奥氏体体渗碳体两相混合物,并且加热前要对原始组织做球化处理。

对于亚共析钢和过共析钢,室温下的平衡组织分别为(珠光体十铁索体)和(珠光体十渗碳体)。

加热到Al线以上,其中珠光体将转变为奥氏体,随着温度继续升高,亚共析钢中的先共析铁亲体将转变为奥氏体,过共析钢中的渗碳体也溶入奥氏体,使奥氏体量逐渐增多,奥氏体的化学成分分别沿A3线(亚共析钢)和Acm线(过共析钢)变化。

当加热温度超过GSE直线时,原始组织全部转变为奥氏体。

与共析钢相比,亚共析钢的奥氏体等温形成图上多了一条先共析铁素体溶解终了线。

●连续加热时的奥氏体化实际生产中,奥氏体都是在连续加热中产生的,如●非平衡组织的奥氏体化实际生产中,奥氏体都是在连续加热条件下形成的,如高频感应加热和高能束加热等。

钢在连续加热时珠光体向奥氏体的转变规律与等温加热转变大致相同,亦经历形核、长大、残余碳化物溶解、奥氏体均匀化四个阶段,其影响因素也大致相同,但与等温转变相比尚有自己的特点:1.奥氏体转变(奥氏体形成的四个阶段)是在一定的温度范围内完成;而且随加热速度增大,各个阶段的转变温度范围均向高温推移并扩大。

2.加热速度越快,转变开始和终了的温度越高,转变所需时间越短,即奥氏体的形成温度就越快。

3.快速加热条件下,使得奥氏体中碳浓度差别增大,碳化物来不及充分溶解,碳及合金元素来不及充分扩散,会造成奥氏体中碳及合金元素的浓度很不均匀。

生产中为了降低不均匀性,对于快速加热前的原始组织要加以限制,使其中的碳化物呈均匀分布。

(??????可否在在马氏体相变下温度保温,是成分均匀化????????)4.奥氏体起始晶粒大小随加热速度增大而细化。

快速连续加热时相变过热度很大,使奥氏体形核率激增,又由于加热时间短(如用10’℃/s加热时,奥氏体形成时间仅为10E-5秒),奥氏体品粒来不及长大,起始晶粒极其细小,经适时淬火后可获得超细化的淬火马氏体组织。

连续加热时在连续加热时,随加热速度增大,奥氏体的形成温度升高,使奥氏体的起始晶粒细化;同时,剩余碳化物数量增多,使奥氏体基体的平均含碳量降低。

影响非平衡组织加热转变的主要因素是加热速度。

加热速度一般分为慢速、中速与快速二类;①以120℃/s的速度加热称为慢速加热;②以大于1000℃/s的速度加热称为快速加热;③加热速度介于慢速和快速之间称为中速加热。

对于低、中碳合金钢而百,淬火获得板条马氏体后采用快速和慢速加热都易于形成针状奥氏体;而采用中速加热,主要转变为球状奥氏体,且加热速度越高,奥氏体晶粒越细。

除受加热速度的影响外,残余奥氏体的存在、钢的合金成分以及塑性变形等对加热转变均有一定影响。

残余奥氏体的存在将促进原奥氏体晶粒的恢复,加入合金元素也能促进组织遗传,而加热前的塑性变形则可促使球状奥氏体的形成。

影响奥氏体形成速度的因素(TTA图)奥氏体形成速度取决于形核率和长大速度,二者在等温下为常数,随着温度增高,二者均增大。

影响奥氏体形成速度的三个因素导致形核率和长大速度发生变化,进而影响奥氏体形成速度。

(1)加热温度的影响在各种因素巾,温度对奥氏体形成速度的影响最大。

加热温度越高,奥氏体形成速度越快。

其次,随着加热温度升高,奥氏体相界面向铁索体的推移速度与向渗碳体的推移速度之比增大。

例如,在780℃时两者之比为14.9,而温度升高到800℃时,两者之比增大到约19.1。

温度升高使得铁素体刚刚全部转变为奥氏体时的残余渗碳体量增大,而刚形成的要氏体的平均含碳量降低。

(2)原始组织的影响在钢的成分相同的情况下,原始组织越细小,奥氏体形成速度越快。

因为原始组织中碳化物的分散度越大,相界面就越多,形核幸也就越大。

同时由于珠光体的片层间距减小,碳原子的扩散距离减小,而奥氏体中碳的浓度梯度增大,这些都增大奥氏体的长大速度。

原始组织中碳化物的形式对奥氏体的形成速度也有一定的影响。

与粒状珠光体相比由于片状珠光体中碳化物与铁索体的相界面面积较大,形核位置更多,薄片状渗碳体也易溶解,所以加热时奥氏体转变速度更快。

(3)成分的影响①碳的影响。

亚共析钢中,随着含碳量的增加,碳化物数量增加,铁素体与渗碳体的相界面面积增增加了奥氏体的形核部位,使奥氏体形核李增大和形成速度加快。

同时,碳化物数量增加后,使碳的扩散距离减小,并且随奥氏体含碳量增加,碳和铁原子的扩散系数增大,这些因素都加速了奥氏体的形成。

但是,在过共析钢中由于碳化物数量过多,含碳量增加会引起剩余碳化物溶解和奥氏体均匀化的时间延长。

影响奥氏体晶粒大小的因素形核率与长大速度比值越大,奥氏体的起始晶粒度就越小。

起始晶粒形成之后,实际晶粒度则取决于继续保温或升温过程中的奥氏体晶粒的长大程度。

晶粒长大是通过品界迁移来进行的,其实质是原子在晶界附近的扩散过程,因此凡是影响晶界原子扩散的因素,都会影响晶粒长大。

(1)加热湿度和保温时间由于奥氏体晶粒长大与原子扩散密切相关,团此加热温度越高,保温时间越长,哭氏体晶粒将越粗大。

由图可知,在每个温度下部有一个加速长大期,当奥氏体晶粒长到一定尺寸后,长大过程将减慢直至停止长大。

加热温度越高,奥氏体晶特长大进行得就越快。

比较而言,加热温度对奥氏体晶粒长大起主要作用,因此生产中必须严加控制防止加热温度过高,以避免奥氏体晶粒粗化。

(2)加热速度加热速度越快,过热度就越大,即奥氏体实际形成温度就越高.相应里氏体的形核韦N及长大速度G均增大,但N的增大速率高于G的增大速率,所以快速加热时可以获得细小的奥氏体起始品粒,而且加热速度越快,奥氏体起始晶就就越细小。

但由于起始晶枝细小,加之温度较高,奥氏体晶粒很容易长大,因此不宜氏时间保温,否则晶粒反而更加粗大。

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