马氏体奥氏体珠光体贝氏体的区别
珠光体、贝氏体、马氏体的性能比较
珠光体、贝氏体、马氏体的性能比较马氏体定义1:(有高碳的400系列)。
这些等级不锈钢中铬作为添加唯一主要的合金成分范围从11%到17%。
与铁素钢的等级一样。
然而,含碳量从0.10%被增加到0.65%,剧烈地改变马氏体合金的行为。
高碳材料通过热处理硬化.定义2:作为时间温度转化曲线被人熟悉。
如果一小钢片迟缓地被加热转变成奥氏体然后放入盐浴中浸泡保持恒温到一定长的时间接着快速的淬火,通过检查判断奥氏体的转化程度和范围。
用同样的方法测试同样的钢的许多样本,但是改变保持的温度和时间来研究钢的转换行为。
时间的信息被获得-温度转化曲线在热处理实践是很好用的,特别是针对马氏体回火和奥氏体回火.珠光体(淬透性)定义:当钢加热到一个给定的温度然后淬火决定钢硬化深度和分布的性能(更加精确地它被定义作为严格冷却条件的一个相反措施在连续冷却必要生产一个马氏体的结构在早先奥氏体化钢中,也就是避免在珠光体和贝氏体的范围变化)。
更低冷却速度可以避免这些变化,加强钢的淬硬性。
钢的临界冷却速度主要由钢成分决定。
一般含碳量越高,淬硬性越好,对一个指定计量断面熔合的元素譬如镍,铬,锰和钼可以增加硬化的深度.贝氏体(分级淬火)定义:热处理通过分段淬火来奥氏体化,以足够快到一个温度避免铁素体,珠光体或贝氏体的构成。
均热必须足够长以避免贝氏体的产生。
分级淬火的优点是与正常的淬火的相比,热压力降低了许多。
这防止裂裂缝和微小扭曲.各组织性能见下表珠光体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,也称片装珠光体。
用符号P表示,含碳量为ωc=0.77%。
其力学性能介于铁素体与渗碳体之间,决定于珠光体片层间距,即一层铁素体与一层渗碳体厚度和的平均值。
马氏体分级淬火是将奥氏体化工件先浸入温度稍高或稍低于钢的马氏体点的液态介质(盐浴或碱浴)中,保持适当的时间,待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷,以获得马氏体组织的淬火工艺,也称分级淬火。
珠光体、马氏体和贝氏体的比较
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。
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。
珠光体、贝氏体、马氏体转变对比
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。
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。
铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、贝氏体、魏氏组织、马氏体、莱氏体......一文识尽!
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......一文识尽!现代材料可以分为四大类——金属、高分子、陶瓷和复合材料。
尽管目前高分子材料飞速发展,但金属材料中的钢铁仍是目前工程技术中使用最广泛、最重要的材料,那么到底是什么因素决定了钢铁材料的霸主地位呢?下面就详细介绍8种常见金相组织的特点。
钢铁由铁矿石冶炼而成,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(主要的四把火: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。
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。
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。
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、马氏体、珠光体的区别
贝氏体、马氏体、珠光体的区别一、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。
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。
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℃-M s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。
当碳含量较高时,在马氏体片中可以看到中脊,中脊面是密度很高的微孪晶区。
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1. 前言嘿,朋友们,今天咱们聊聊钢铁背后的那些小秘密。
你知道吗?钢铁可不是简单的铁和碳的结合,它里面还有着各种神秘的相变,比如奥氏体、马氏体、贝氏体和珠光体。
听起来是不是有点高深?别担心,咱们慢慢来,确保你能听得懂,而且绝对不无聊!就像咱们喝茶聊天一样,轻轻松松地了解这些术语。
2. 这些“家伙”都是什么?2.1 奥氏体:那个“柔情”的家伙首先,咱们得聊聊奥氏体。
这个家伙在高温下出现,感觉就像是一位温柔的绅士,性格稳重,容易成型。
奥氏体的结构可是相当独特,能够容纳很多碳原子,像个大怀抱,让钢铁变得更加韧性十足。
可是,别让它的外表迷了眼,虽然看起来温柔,但当温度降低时,它就会“变脸”,开始发生转变。
2.2 马氏体:翻脸不认人说到马氏体,你可得小心了!一旦奥氏体冷却得太快,它就会变成马氏体,这时候就像一个不讲理的“暴脾气”家伙,硬得让人无法亲近。
马氏体的结构更为紧密,所以强度大得惊人。
就像是把豆腐放在冰箱里,它的口感就变得又硬又脆,简直是“豆腐渣”里的“精华”!3. 贝氏体和珠光体:微妙的平衡3.1 贝氏体:温文尔雅的中间者接下来,让我们看看贝氏体。
它就像一个懂得“柔和”的家伙,既不是马氏体的刚硬,也不是奥氏体的温柔,而是一种平衡的存在。
贝氏体在温度适中的时候形成,既有一定的韧性,又有适度的硬度。
它就像是在给你一个温暖的拥抱,让你感受到钢铁的温情。
3.2 珠光体:千变万化的艺术家最后,我们要提到珠光体。
这个家伙的名字听起来就像是艺术品,它的结构是由奥氏体在较低温度下转变而来,形成了层状的结构,简直像是大海中的贝壳,闪着柔和的光。
珠光体的强度和韧性都不错,适合各种用途,就像一位多才多艺的艺术家,能应对各种舞台。
4. 相互转变的“舞蹈”现在,咱们来聊聊这些“家伙”之间的相互转变。
其实,它们就像是一个钢铁的舞会,各自都有自己的舞步。
你想想,奥氏体在高温下优雅地转身,突然就遇到冷却,马上变身为马氏体,像极了那些一瞬间变得“冰冷”的人。
奥氏体、马氏体、珠光体
奥氏体——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。
晶界比较直,呈规则多边形;淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处铁素体——碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体。
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——碳与铁形成的一种化合物。
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——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。
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。
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。
上贝氏体——过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物,渗碳体在铁素体针间。
过冷奥氏体在中温(约350~550℃)的相变产物,其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od 铁素体板条,并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片;典型上贝氏体呈羽毛状,晶界为对称轴,由于方位不同,羽毛可对称或不对称,铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。
若是高碳高合金钢,看不清针状羽毛;中碳中合金钢,针状羽毛较清楚;低碳低合金钢,羽毛很清楚,针粗。
转变时先在晶界处形成上贝氏体,往晶内长大,不穿晶。
珠光体、贝氏体、马氏体转变对比
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,板条马氏体内有高密度位错。
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,原始奥氏体晶粒内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。
珠光体、贝氏体、马氏体转变对比
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,板条马氏体内有高密度位错。
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,原始奥氏体晶粒内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。
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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=%。
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。
经过硝酸溶液侵蚀后,从颜色上观察区分金相组织形态.
铁素体是白色,珠光体是黑色,马氏体(M)是碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体,在金相观察中为细长的板条状或针叶状。