马氏体的形态及成因

马氏体的形态及成因

马氏体的形态及成因：

一、三维形貌及结构：

1.板条位错型。一般呈束（排）分布，内部存在高密度位错。

2.片状孪晶型。一般呈交叉针状分布，其中含碳量≥1.4%即惯态面为{259}r者有中脊，呈“之”字状，即有爆发性发展的特征。

3.钢中含碳量对马氏体三维形貌及亚结构的影响：马氏体含碳量≤0.6%为板条位错型，马氏体含碳量≥1.4%为片状孪晶型，两者之间为混合型。这是理论上的马氏体形态，与实际的情况有区别。

二、二维形貌及结构：

1.板条马氏体在光学显微镜下成一排，具有黑白差。所以在光学显微镜有时呈现黑白交替排列的现象。

⑴成束分布的现象十分明显，长度几乎可惯穿母相晶粒，且排的宽度宽（包含的板条多）。

⑵板条一小束平行相连，形成以束为单位的平行相连的黑白差（3%的硝酸酒精溶液正确浸蚀下）。

⑶黑白差相对较大。深色的马氏体是先形成的马氏体，是受到严重的自回火的马氏体，所以呈深色。在金相上评定淬火马氏体的级别以最深的马氏体为准。由于含碳量低，切变造成惯态面破坏情况轻微，所以马氏体连在一起成为平行相连。

2.中碳马氏体的特征：

⑴成束分布的现象在正常淬火后不十分明显，高温淬火后才几乎可贯穿母相晶粒，且排的宽度窄（即包含的板条少）。

⑵板条一小束平行相间，形成以束为单位的平行相间的黑白差。

⑶黑白差相对较小。

3.高碳马氏体的特征（高碳钢中的马氏体不等于高碳马氏体）：

⑴马氏体呈明显的针叶状。

⑵次生马氏体从先生成马氏体针叶间开始生长，并与之呈60°的夹角。

⑶后生成的马氏体小于先生成的马氏体，且不能穿越奥氏体晶界。

⑷马氏体针叶上有微观裂纹，若金相磨面正好剖过马氏体针叶，精细观察可见裂纹。

四、马氏体黑白差的原因：

1.由于成份来不及扩散均匀所形成的区域性黑白差。原铁素体区域碳浓度低，得到较多的板条马氏体（黑色）；原珠光体区域碳浓度高，得到片状马氏体（白色）。

2.由于在Ms以下等温分级淬火所致。

3.由于高碳合金钢中球、粒状碳化物分布不均匀所致。

4.由于钢中成份不均匀所致。如铬在钢中的分配系数为1：28，即1份溶入基体，28份形成碳化物。所以，铬钢加热时存在较多碳化物，其周围贫碳区域淬火时形成低碳马氏体，颜色较深。因此，像40Cr这类钢一般就不应该进行退火处理（退火时基体中的铬向碳化物聚集形成碳化物，其周围基体贫碳，退火缓冷有利于铬的聚集，所以一般不能退火）。