珠光体、索氏体、屈氏体知识交流
珠光体、索氏体、屈氏体
珠光体（P）索氏体（S）屈氏体（T）1、铁素体和渗碳体的共析混合物（机械混合物）（铁素体+片状渗碳体）用符号P表示奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。
，含碳量为ωc＝0.77％。
2、珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间, 强度较高,硬度适中，强韧性较好。
其抗拉强度为750 ~900MPa,硬度180 ~280HBS（HB170-220）,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, ,塑性和韧性较好σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J)3、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。
铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
4、按碳化物分布形态又可分为片状珠光体和球状珠光体二种。
在相同的成分下，粒状珠光体的硬度比片状珠光体的硬度稍低，但塑性较好，但有较好的冷加工性能。
5、片状珠光体一般经退火得到，是铁素体和渗碳体交替分布的层片状组织，疏密程度不同。
经3~5%硝酸酒精溶液或苦味酸溶液浸蚀后，铁素体和渗碳体皆呈白亮色，但其边界被浸蚀呈黑色线条。
在不同放大倍下观察是组织具有不太一样的特征。
铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
奥氏体分解成粗片状的珠光体和铁素体。
这种组织不仅增加切削加工的难度，而且在以后淬火时容易产生组织不均匀，过热组织和变形量大等缺陷6、粒状（球状）珠光体由铁素体和粒状碳化物组成（铁素体+颗粒状渗碳体）。
它由过共析钢经球化退火或马氏体在650℃~A1温度范围内回火形成。
其特征是碳化物成颗粒状分布在铁素体上球状珠光体比片状珠光体的比体积大，强度大，所以经过预备球化热处理的工件淬火变形相对较小。
同时有良好冲制性能，冲压件常使用这种工艺。
球状珠光体的成因：在720°C退火时，由于成分的不均匀，在渗碳体和铁素体的晶界处局部萌芽奥氏体晶核，原来的片状渗碳体破断。
材料科学基础A2复习提纲+部分答案-2013
材料科学基础A下复习课
名词解释部分答案
1）奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度； 答：（1）起始晶粒度：是指在临界温度以上，奥氏体形成 刚刚完成，其晶粒边界刚刚接触时的晶粒大小。 （2）实际晶粒度：是指在某一具体的热处理加热条件下所 得到的晶粒尺寸。 （3）本质晶粒度：根据标准试验方法，在930±10℃保温
s
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材料科学基础A
材料科学基础A下复习课 四、简述马氏体相变的主要特征。 五、马氏体组织有哪几种类型？它们的形成 条件、组织形态、晶体结构、力学性能有何 特点。
六、试述钢中典型上贝氏体、下贝氏体的组 织形态，并比较它们的异同。 七、试述淬火钢回火时的组织转变。
索氏体：冷却至650～600℃温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到索光体组织。
屈氏体：冷却至600～550℃温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到屈氏体组织。 上贝氏体：冷却至600～350℃温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到上贝氏体组织。 下贝氏体：冷却至350℃～Ms温度范围内等温停留一段时间，再冷却下来得到下贝氏体组织。 屈氏体+马氏体：以大于获得马氏体组织的最小冷却速度并小于获得珠光体组织的最大冷却速 度连续冷却，获得屈氏体+马氏体。 马氏体+少量残余奥氏体：以大于获得马氏体组织的最小冷却速度冷却获得马氏体+少量残余奥 氏体。
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材料科学基础A下复习课
简述回火的目的
（1）降低零件脆性，消除或降低内应力； （2）获得所要求的力学性能； （3）稳定尺寸； （4）改善加工性。
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5-屈氏体组织
钢经正火或等温转变所得到的铁素体与渗碳体的机 械混合物。 索氏体组织属于珠光体类型的组织，但其组织比珠 光体组织细。具有良好的综合机械性能。 将淬火钢在450-600℃进行回火，所得到的索氏体 称为回火索氏体（tempered sorbite）。 回火索氏体中的碳化物分散度很大，呈球状。故回 火索氏体比索氏体具有更好的机械性能。这就是为什么 多数结构零件要进行调质处理（淬火+高温回火）的下放大600倍以上才 能分辨片层的细珠光体(GB/T7232标准)。其实质是一 种珠光体，是钢的高温转变产物，是片层的铁素体与 渗碳体的双相混合组织，其层片间距较小（30~80nm）， 碳在铁素体中已无过饱和度，是一种平衡组织。
屈氏体？
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。 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。
回火索氏体？
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。
工材
习题1.名词解释（1）奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度；（2）珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体；（3）奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体；效处火临界冷却速度（V k ），淬透性，淬硬性； 临界温度以上，奥氏体形光体：以共析钢为例：在A1～650℃温度范围内形成的铁素体和渗碳体的机械混绝大部分的退火工艺）或在临界点以下（如去应最小冷却速度。
淬透性：钢在+高温回火的复合工艺。
变质处理：在铸造生产中，在液态金属结晶.分析以下几种说法是否正确。
度越快，冷却后钢的硬度越高。
（4）退火、正火、淬火、回火、冷处理、时理（5）淬（6）调质处理、变质处理。
答：（1）起始晶粒度：是指在成刚刚完成，其晶粒边界刚刚接触时的晶粒大小。
实际晶粒度：是指在某一具体的热处理加热条件下所得到的晶粒尺寸。
本质晶粒度：根据标准试验方法，在930±10℃保温足够时间（3~8小时）后测定的钢中晶粒的大小。
（2）珠合物。
索氏体：在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。
屈氏体：在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。
贝氏体：在550℃～Ms 的温度范围内形成的稍过饱和碳的铁素体和碳化物组成的混合物，根据形成温度的的不同，又可分为上贝氏体(B 上)和下贝氏体（B 下）。
马氏体：在Ms ～Mf 的温度范围内过冷奥氏体形成的碳在α~Fe 中的过饱和固溶体。
（3）奥氏体： 碳在γ-Fe 中形成的有限（间隙）固溶体。
过冷奥氏体：处于临界点以下的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为过冷奥氏体。
残余奥氏体：由于马氏体转变具有不完全性，M 转变结束后剩余的奥氏体。
三种所谓的奥氏体其晶体结构的本质是相同的，既均为碳在γ-Fe 中形成的有限（间隙）固溶体。
(4）退火：将工件加热到临界点以上（力退火）某一温度保温一定时间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷、灰冷）进行冷却的一种操作。
正火：将工件加热到A c3或A ccm 以上30～80℃，保温后从炉中取出在空气中冷却的一种工艺。
工程材料复习题问答分析题-2
四、问答题1、什么是金属的力学性能金属的力学性能主要包括哪些方面？材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。
材料的常规力学性能指标主要包括强度、硬度、塑性和韧性等。
2、什么是钢的热处理常用热处理方法有哪几种？通过对钢件作一定条件的加热、保温和冷却，从而改变整体或表层的组织，获得所需的性能。
常用热处理方法有：退火、正火、淬火和回火。
3、钢按化学成分可分为哪几类？钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。
其中，碳素钢按含碳量的多少分低碳钢、中碳钢、高碳钢；合金钢按合金元素种类分锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢，按合金元素含量的多少分低合金钢、中合金钢、高合金钢。
4、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁在组织上的根本区别是什么？四种材料的在组织上的根本区别是铸铁中的石墨的形态不同（形状、大小、数量、分布等），灰铸铁的石墨是片状，球墨铸铁的石墨是球状，可锻铸铁的石墨是团状，蠕墨铸铁的石墨是虫状。
5、硬质合金的主要组成是什么常用硬质合金分哪几类各有何主要应用？硬质合金的主要组成是难熔金属碳化物和粘结金属。
常用硬质合金分为钨钴类硬质合金(代号YG)和钨钴钛类硬质合金(代号YT) 两种。
YG合金多用于加工产生断续切屑的的脆性材料(如铸铁)，YT合金多用于加工产生连续切屑的韧性材料，特别是高速切削钢件。
分析下列材料强化方法的强化机理1、细晶强化：晶界增加提高强度2、热处理强化改变组织结构提高强度3、固溶强化晶格变形提高强度4、合金强化固溶强化和碳化物强化&5、加工硬化位错增加提高强度1.在铸造生产中，采用哪些措施获得细晶粒组织答：(1) 增加过冷度（2）进行变质处理(3) 附加振动2.说明实际金属晶体缺陷种类及特征。
答：根据晶体缺陷的几何尺寸大小可分为三类：点缺陷，线缺陷，面缺陷。
点缺陷的主要类型有空位和间隙原子。
晶体中的线缺陷就是位错。
面缺陷包括晶界、亚晶界和孪晶界。
》3.简述石墨形态对铸铁的影响答：根据铸铁中石墨形态,铸铁可分为: (1)灰铸铁它是以片状石墨形式存在。
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。
珠光体索氏体屈氏体
珠光体（P）索氏体（S）屈氏体（T）1、铁素体和渗碳体的共析混合物（机械混合物）（铁素体+片状渗碳体）用符号P表示奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。
，含碳量为ωc＝0.77％。
2、珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间, 强度较高,硬度适中，强韧性较好。
其抗拉强度为750 ~900MPa,硬度180 ~280HBS（HB170-220）,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, ,塑性和韧性较好σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J)3、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。
铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
4、按碳化物分布形态又可分为片状珠光体和球状珠光体二种。
在相同的成分下，粒状珠光体的硬度比片状珠光体的硬度稍低，但塑性较好，但有较好的冷加工性能。
5、片状珠光体一般经退火得到，是铁素体和渗碳体交替分布的层片状组织，疏密程度不同。
经3~5%硝酸酒精溶液或苦味酸溶液浸蚀后，铁素体和渗碳体皆呈白亮色，但其边界被浸蚀呈黑色线条。
在不同放大倍下观察是组织具有不太一样的特征。
铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
奥氏体分解成粗片状的珠光体和铁素体。
这种组织不仅增加切削加工的难度，而且在以后淬火时容易产生组织不均匀，过热组织和变形量大等缺陷6、粒状（球状）珠光体由铁素体和粒状碳化物组成（铁素体+颗粒状渗碳体）。
它由过共析钢经球化退火或马氏体在650℃~A1温度范围内回火形成。
其特征是碳化物成颗粒状分布在铁素体上球状珠光体比片状珠光体的比体积大，强度大，所以经过预备球化热处理的工件淬火变形相对较小。
同时有良好冲制性能，冲压件常使用这种工艺。
球状珠光体的成因：在720°C退火时，由于成分的不均匀，在渗碳体和铁素体的晶界处局部萌芽奥氏体晶核，原来的片状渗碳体破断。
索氏体
索氏体(S)1.组织: 铁索体和较细的粒状渗碳体组成的组织2.特性:淬火钢重新加热到500-680℃回火后获得的组织.与细珠光体相比,在强度相同情冲下塑性及韧性都高,随回火温度提高,硬度和强度降低,冲击韧性提高.硬度约为HRC23-35.综合机械性能比较好.索氏体有的叫二次索氏体或回火索氏体屈氏体屈氏体(T)组织或特性1.组织: 铁索体和更细的粒状渗碳体组成的组织2.特性:淬火钢重新加热到350-450℃回火后获得的组织.它的硬度和强度虽然比马氏体低,但因其组织很致密,仍具有较高的强度和硬度,并有比马氏体好的韧性和塑性,硬度约为HRC35-45.屈氏体有的叫二次屈氏体或回火屈氏体下贝氏体(B)1.组织:显微组织呈黑色针状形态,其中的铁素体呈现针状,而碳化物呈现极小的质点以弥散状分布在针状铁素体内2.特性:过冷奥氏体在400-240℃等温度转变后的产物.具有较高的硬度,约为HRC40-55,良好的塑性和很高的冲击韧性,其综合机械性能比索氏体更好;因此,在要求较大的、韧性和高强度相配合时,常以含有适当合金元素的中碳结构钢等温淬火,获得贝氏体以改善钢的机械性能,并减小内应力和变形.低碳马氏体(M)具有高强度与良好的塑性、韧性相结合的特点(σb=1200-1600N/mm^2,σ0.2=1000-1300N/mm^2,δ5≥10%,ψ≥40%αk≥60J/cm^2); 同时还有低的冷脆转化温度(≤-60℃);在静载荷、疲劳及多次冲击载荷下,其缺口敏感度和过载敏感性都较低.低碳马氏体状态的20SiMn2MoVA综合力学性能,比中碳合金钢等温淬火获得的下贝氏体更好.保持了低碳钢的工艺性能,但切削加工较难.铁-碳合金平衡图中特性点与线(搂冷却叙述,加热为可逆的)符号说明A 纯铁的凝固点E 碳在γ-Fe中的最大溶解度G γ-Fe→α-Fe转变点C 共晶点S 共折点ABCD 液相线.液体开始结晶AHJECF 固相线,液体终止结晶ES Acm线,渗碳体开始从奥氏体中析出ECF 共晶线,开始从液体结晶出奥氏体和渗碳体的共晶混合物GS As线,自奥氏体开始析出铁素体,即γ-Fe→α-Fe的开始线PSK 共析线或称A1线,自奥氏体开始析出铁素体和渗碳体的共析混合物注:1.As线在加热时称为Ac3线,冷却时称Ar3线;2.A1线在加热时称为Ac1线,冷却时称Ar1线室温下铁-碳合金的平衡组织名称含碳晶,% 平衡组织亚共析钢 0.02-0.8 铁素体＋珠光体共析钢 0.8 珠光体过共析钢 0.8-2.06 珠光体＋二次渗碳体亚共晶的口铁 2.06-4.3 树状珠光体＋二次渗透体＋共晶体共晶白口铁 4.3 共晶体(珠光体＋渗碳体)过共晶白口铁＞4.3-6.67 板状一次渗碳体＋共晶体。
珠光体
（渗碳体颗粒分布于 铁素体基体上）。
球状珠A 光体
7
片状珠光体分类
• 通常所说的珠光体是指在光学显微镜下能清楚分辨出片层 状态的一类珠光体，而当片间距离小到一定程度后，光学 显微镜就分辨不出片层的状态了。
• 根据片间距离的大小，通常把珠光体分为普通珠光体、索热处理的定义:热处理是将材料通过特定的加热和冷却方法
获得所需的组织和性能的工艺过程。
温 度
热 加
保温
临界温度
冷 却
A
时间
2
概述
• 珠光体转变是过冷奥氏体在临界温度A1以下比较高的温度 范围内进行的转变；
• 共析碳钢约在A1~500℃温度之间发生，又称高温转变。 • 珠光体转变是单相奥氏体分解为铁素体和渗碳体两个新相
的机械混合物的相变过程，因此珠光体转变必然发生碳的 重新分布和铁的晶格改组。 • 由于相变在较高的温度下进行，铁、碳原子都能进行扩散， 所以珠光体转变是典型的扩散型相变。
γ → α+
碳含量C% 0.77
0.0218
晶格类型 面心立方 体心立方
Fe3C 6.69
复杂斜方
A
3
铁素体和渗碳体组成的层片状机械混合物，铁素 体为体心立方，硬度低而塑性高；渗碳体为正交晶 系，质硬而脆，两者合理的匹配，可得到良好的综 合力学性能，是钢中的重要相变。
作为淬火的预先热处理，也可作为机加工的中间热 处理，消除因前一道工序造成的加工硬化，便于下 道工序的切削加工，为淬火作好组织上的准备；
作为最终热处理，获得一定形态的珠光体，使结 构件具有良好的综合力学性能；
对于要求高硬度、高强度的构件，则希望获得马氏 体，为避免因工艺不当使组织中出现珠光体，则必 须研究珠光体的形成动力学。
金属材料知识讲解，铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体，一文看懂
金属材料知识讲解，铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体，一文看懂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。
下面就为金粉们详细介绍吧。
钢铁由铁矿石提炼而成，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（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、 =40~50%。
珠光体索氏体屈氏体
珠光体（P）索氏体（S）屈氏体（T）1、铁素体和渗碳体的共析混合物（机械混合物）（铁素体+片状渗碳体）用符号P表示奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。
，含碳量为ωc＝0.77％。
2、珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间, 强度较高,硬度适中，强韧性较好。
其抗拉强度为750 ~900MPa,硬度180 ~280HBS（HB170-220）,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, ,塑性和韧性较好σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J)3、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。
铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
4、按碳化物分布形态又可分为片状珠光体和球状珠光体二种。
在相同的成分下，粒状珠光体的硬度比片状珠光体的硬度稍低，但塑性较好，但有较好的冷加工性能。
5、片状珠光体一般经退火得到，是铁素体和渗碳体交替分布的层片状组织，疏密程度不同。
经3~5%硝酸酒精溶液或苦味酸溶液浸蚀后，铁素体和渗碳体皆呈白亮色，但其边界被浸蚀呈黑色线条。
在不同放大倍下观察是组织具有不太一样的特征。
铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
奥氏体分解成粗片状的珠光体和铁素体。
这种组织不仅增加切削加工的难度，而且在以后淬火时容易产生组织不均匀，过热组织和变形量大等缺陷6、粒状（球状）珠光体由铁素体和粒状碳化物组成（铁素体+颗粒状渗碳体）。
它由过共析钢经球化退火或马氏体在650℃~A1温度范围内回火形成。
其特征是碳化物成颗粒状分布在铁素体上球状珠光体比片状珠光体的比体积大，强度大，所以经过预备球化热处理的工件淬火变形相对较小。
同时有良好冲制性能，冲压件常使用这种工艺。
球状珠光体的成因：在720°C退火时，由于成分的不均匀，在渗碳体和铁素体的晶界处局部萌芽奥氏体晶核，原来的片状渗碳体破断。
第六章 钢的热处理
第六章钢的热处理一、解释下列名词1、奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体2、珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体3、临界冷却速度4、退火、正火、淬火、回火、冷处理、时效5、调质处理6、淬透性、淬硬性7、回火马氏体、回火索氏体、回火屈氏体8、第一类回火脆性、第二类回火脆性10、表面淬火、化学热处理二、填空题1、钢的热处理是通过钢在固态下、和的操作来改变其，从而获得所需性能的一种工艺。
2、钢在加热时P→A 的转变过程伴随着铁原子的，因而是属于型相变。
3、钢加热时的各临界温度分别用、和表示；冷却时的各临界温度分别用、和表示。
4、加热时，奥氏体的形成速度主要受到、、和的影响。
5、在钢的奥氏体化过程中，钢的含碳量越高，奥氏体化的速度越，钢中含有合金元素时，奥氏体化的温度要一些，时间要一些。
6、一般结构钢的A晶粒度分为级, 级最粗，级最细。
按930℃加热保温 3～8h 后，晶粒度在级的钢称为本质粗晶粒钢，级的钢称为本质细晶粒钢。
7、珠光体、索氏体、屈氏体均属层片状的和的机械混合物，其差别仅在于。
8、对于成分相同的钢，粒状珠光体的硬度、强度比片状珠光体，但塑性、韧性较。
9、影响C曲线的因素主要是和。
10、根据共析钢相变过程中原子的扩散情况，珠光体转变属转变，贝氏体转变属转变，马氏体转变属转变。
11、马氏体的组织形态主要有两种基本类型，一种为马氏体，是由含碳量的母相奥氏体形成，其亚结构是；另一种为马氏体，是由含碳量的母相奥氏体形成，其亚结构是。
12、上贝氏体的渗碳体分布在，而下贝氏体的渗碳体较细小，且分布在，所以就强韧性而言，B下比B上。
13、钢的 C 曲线图实际上是图，也称图，而CCT曲线则为。
14、过冷奥氏体转变成马氏体，仅仅是的改变，而没有改变，所以马氏体是碳在α-Fe 中的。
15、其他条件相同时，A中的C% 愈高，A→M的Ms温度愈，A 量也愈。
16、马氏体晶格的正方度( c/a )表示了，c/a的值随而增大。
珠光体、索氏体、屈氏体
珠光体（P）索氏体（S）屈氏体（T）1、铁素体和渗碳体的共析混合物（机械混合物）（铁素体+片状渗碳体）用符号P表示奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。
，含碳量为ωc＝％。
2、珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间, 强度较高,硬度适中，强韧性较好。
其抗拉强度为750 ~900MPa,硬度180 ~280HBS（HB170-220）,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, ,塑性和韧性较好σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J)3、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。
铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
4、按碳化物分布形态又可分为片状珠光体和球状珠光体二种。
在相同的成分下，粒状珠光体的硬度比片状珠光体的硬度稍低，但塑性较好，但有较好的冷加工性能。
5、片状珠光体一般经退火得到，是铁素体和渗碳体交替分布的层片状组织，疏密程度不同。
经3~5%硝酸酒精溶液或苦味酸溶液浸蚀后，铁素体和渗碳体皆呈白亮色，但其边界被浸蚀呈黑色线条。
在不同放大倍下观察是组织具有不太一样的特征。
铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
奥氏体分解成粗片状的珠光体和铁素体。
这种组织不仅增加切削加工的难度，而且在以后淬火时容易产生组织不均匀，过热组织和变形量大等缺陷6、粒状（球状）珠光体由铁素体和粒状碳化物组成（铁素体+颗粒状渗碳体）。
它由过共析钢经球化退火或马氏体在650℃~A1温度范围内回火形成。
其特征是碳化物成颗粒状分布在铁素体上球状珠光体比片状珠光体的比体积大，强度大，所以经过预备球化热处理的工件淬火变形相对较小。
同时有良好冲制性能，冲压件常使用这种工艺。
球状珠光体的成因：在720°C退火时，由于成分的不均匀，在渗碳体和铁素体的晶界处局部萌芽奥氏体晶核，原来的片状渗碳体破断。
珠光体索氏体屈氏体
珠光体索氏体屈氏体公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]珠光体（P）索氏体（S）屈氏体（T）1、铁素体和渗碳体的共析混合物（机械混合物）（铁素体+片状渗碳体）用符号P表示发生共析转变所形成的与渗碳体的共析体。
，含碳量为ωc＝％。
2、珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间, 强度较高,硬度适中，强韧性较好。
其抗拉强度为750 ~900MPa,硬度180 ~280HBS（HB170-220）,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, ,塑性和韧性较好σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J)3、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。
铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
4、按碳化物分布形态又可分为片状珠光体和球状珠光体二种。
在相同的成分下，粒状珠光体的硬度比片状珠光体的硬度稍低，但塑性较好，但有较好的冷加工性能。
5、片状珠光体一般经退火得到，是铁素体和渗碳体交替分布的层片状组织，疏密程度不同。
经3~5%硝酸酒精溶液或苦味酸溶液浸蚀后，铁素体和渗碳体皆呈白亮色，但其边界被浸蚀呈黑色线条。
在不同放大倍下观察是组织具有不太一样的特征。
铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
奥氏体分解成粗片状的珠光体和铁素体。
这种组织不仅增加切削加工的难度，而且在以后淬火时容易产生组织不均匀，过热组织和变形量大等缺陷6、粒状（球状）珠光体由铁素体和粒状碳化物组成（铁素体+颗粒状渗碳体）。
它由过共析钢经球化退火或马氏体在650℃~A1温度范围内回火形成。
其特征是碳化物成颗粒状分布在铁素体上球状珠光体比片状珠光体的比体积大，强度大，所以经过预备球化热处理的工件淬火变形相对较小。
珠光体、索氏体、屈氏体
珠光体（P）索氏体（S）屈氏体（T）1、铁素体和渗碳体的共析混合物（机械混合物）（铁素体+片状渗碳体）用符号P表示奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。
，含碳量为ωc＝0.77％。
2、珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间, 强度较高,硬度适中，强韧性较好。
其抗拉强度为750 ~900MPa,硬度180 ~280HBS（HB170-220）,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, ,塑性和韧性较好σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J)3、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。
铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
4、按碳化物分布形态又可分为片状珠光体和球状珠光体二种。
在相同的成分下，粒状珠光体的硬度比片状珠光体的硬度稍低，但塑性较好，但有较好的冷加工性能。
5、片状珠光体一般经退火得到，是铁素体和渗碳体交替分布的层片状组织，疏密程度不同。
经3~5%硝酸酒精溶液或苦味酸溶液浸蚀后，铁素体和渗碳体皆呈白亮色，但其边界被浸蚀呈黑色线条。
在不同放大倍下观察是组织具有不太一样的特征。
铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
奥氏体分解成粗片状的珠光体和铁素体。
这种组织不仅增加切削加工的难度，而且在以后淬火时容易产生组织不均匀，过热组织和变形量大等缺陷6、粒状（球状）珠光体由铁素体和粒状碳化物组成（铁素体+颗粒状渗碳体）。
它由过共析钢经球化退火或马氏体在650℃~A1温度范围内回火形成。
其特征是碳化物成颗粒状分布在铁素体上球状珠光体比片状珠光体的比体积大，强度大，所以经过预备球化热处理的工件淬火变形相对较小。
同时有良好冲制性能，冲压件常使用这种工艺。
球状珠光体的成因：在720°C退火时，由于成分的不均匀，在渗碳体和铁素体的晶界处局部萌芽奥氏体晶核，原来的片状渗碳体破断。
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 ppt课件
• 古代铁匠打铁时烧红的铁块即处于奥氏体状态。
2020/12/12
钢的热处理基础
• 钢在冷却时的转变
➢ 过冷奥氏体等温转变曲线
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
铁碳平衡图
2020/12/12
奥氏体
过冷奥氏体等温转变曲线形如英文 字母“C”，故又称C曲线，亦称 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。
2020/12/12
2020/12/12
2020/12/12
贝氏体
• 贝氏体转变是介于马氏体和珠光体之间的 转变，又称为中温转变。
• 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。
2020/12/12
2020/12/12
钢的热处理基础
① 影响C曲线的因素 碳含量的影响 与共析钢相比较，亚共析钢和过共析钢的C曲线都多出一条先共析相析 曲线，如下图所示。因此，在发生珠光体转变以前，亚共析钢会先析 出铁素体，过共析钢会先析出渗碳体。
组织腐蚀难易
碳化物、铁素体、残余奥氏体、淬火马氏体、珠光体、回火马氏体、屈氏体。
从难到易不好意思,我也没有确定的根据.但是我知道碳化物经过腐蚀是不变颜色的，应该最难腐蚀。
铁素体经过腐蚀后也是白色，但是在中间可以看见零星的渗碳体。
残余奥氏体也是一样发白，深腐蚀有一点点黄色。
淬火马氏体也发黄，但是在高倍下可以看出黑色的渗碳体组织。
回火马氏体是在淬火马氏体的基础上经过回火，由于回火生成二次渗碳体而相对容易腐蚀。
屈氏体教回火马氏体易腐蚀，颜色比前者黑。
珠光体为最常见组织，经过浅腐蚀也基本可以看出。
前次排列的存在错误，应该是一次生成的不易腐蚀，二次生成的教易腐蚀我感觉非非专家这应该说成哪个组织更容易显示更恰当一点，我们知道晶界、相界是最容易腐蚀的，因为那里能量大，而铁素体我记得电位好像是付0.4左右，而渗碳体在+0.3左右，而奥氏体电位我不知道，应该比F低，要哪个组织更容易显示出来，当然是希望有的地方很容易腐蚀，有的地方很难腐蚀，这样的地方越多越好，这样就可以推出非非专家说的次序了是不是有理，我就不知道了其实我说的完全凭自己的感觉,没有根据.一般情况下一次渗碳体难腐蚀,二次相对容易,三次的更容易,渗碳体析出次数越多越容易腐蚀易→难：铁素体、珠光体，回火马氏体，屈氏体，淬火马氏体。
碳化物，残余奥氏体为白色，它与别的组织共存。
可用特殊试剂来染色。
相组织不易被浸蚀，多相组织易浸蚀，组织组成相越多越细密就越易被浸蚀。
淬火马氏体不是不易被浸蚀，而是淬火马氏体本身在常规的硝酸酒精浸蚀下呈现白色，给人的感觉是不易被浸蚀。
如果换成淬火马氏体专用浸蚀就会很快被浸蚀的。
根据工作经验个人认为：索氏体和淬火回火组织容易腐蚀，3%硝酸酒精10～20S；铁素体＋珠光体的组织要20～40S；纯铁素体组织要想看到清晰的晶界需要选用5％以上的硝酸酒精，20S左右；渗碳体和奥氏体都不被腐蚀，应该算最难。
感觉这样分类很不准确啊，珠光体和索氏体很接近，渗碳体又是其他各种混合物相的组成部分啊。
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珠光体、索氏体、屈
氏体
珠光体（P）索氏体（S）屈氏体（T）
1、铁素体和渗碳体的共析混合物（机械混合物）（铁素体+片状渗碳体）用符号P表示
奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。
，含碳量为ωc＝0.77％。
2、珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间, 强度较高,硬度适中，强韧性较好。
其抗拉强度为750 ~900MPa,硬度180 ~280HBS（HB170-220）,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, ,塑性和韧性较好σ
b=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J)
3、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。
铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
4、按碳化物分布形态又可分为片状珠光体和球状珠光体二种。
在相同的成分下，粒状珠光体的硬度比片状珠光体的硬度稍低，但塑性较好，但有较好的冷加工性能。
5、片状珠光体一般经退火得到，是铁素体和渗碳体交替分布的层片状组织，疏密程度不同。
经3~5%硝酸酒精溶液或苦味酸溶液浸蚀后，铁素体和渗碳体皆呈白亮色，但其边界被浸蚀呈黑色线条。
在不同放大倍下观察是组织具有不太一样的特征。
铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
奥氏体分解成粗片状的珠光体和铁素体。
这种组织不仅增加切削加工的难度，而且在以后淬火时容易产生组织不均匀，过热组织和变形量大等缺陷
6、粒状（球状）珠光体
由铁素体和粒状碳化物组成（铁素体+颗粒状渗碳体）。
它由过共析钢经球化退火或马
氏体在650℃~A1温度范围内回火形成。
其特征是碳化物成颗粒状分布在铁素体上
球状珠光体比片状珠光体的比体积大，强度大，所以经过预备球化热处理的工件淬火
变形相对较小。
同时有良好冲制性能，冲压件常使用这种工艺。
球状珠光体的成因：在720°C退火时，由于成分的不均匀，在渗碳体和铁素体的晶界
处局部萌芽奥氏体晶核，原来的片状渗碳体破断。
由于渗碳体呈球体时，表面的自由能最低，所以有长大成球状的趋势，奥氏体缓冷时，以渗碳体为核心，逐步长大因而呈球状。
在720°C退火，实际是在这个温度附近震荡，在震荡过程中，片状渗碳体不断破断，并逐渐长成球状。
球状珠光体，经球化退火获得，渗碳体成球粒状分布在铁素体基体上；渗碳体球粒大小，取决于球化退火工艺，特别是冷却速度。
球状珠光体可分为粗球状、球状和细球状和点状四种珠光体。
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.珠光体经2-4%硝酸酒精溶液浸蚀后,在不同放大倍数的显微镜下可以观察到不同特征的珠光体组织.当放大倍数较高时可以清晰地看到珠光体中平行排列分布的宽条铁素体和窄条渗碳体;当放大倍数较低时,珠光体中的渗碳体只能看
到一条黑线;而当放大倍数继续降低或珠光体变细时,珠光体的层片状结构就不能分辨了,此时珠光体呈黑色的一团.
7、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。
片状珠光体又可分为粗片状、中片状和细片状三种（珠光体、索氏体、屈氏体）
1）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
2）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3）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，中片状，称为索氏体。
索氏体的特性：硬度、强度和冲击韧性均高于珠光体，具有最优良的机械性能，有良好的屈服强度和冲击韧性，抗拉强度为700-1400MPa，延伸率10-20%，硬度HB为250-320。
4）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倍才能分辨的细片状，称为屈氏体。
屈氏体的特性：其硬度和强度均高于索氏体。
比索氏体硬度更高，HB400-500，HRC43-51，抗拉强度1400-1700MPa, 延伸率5%-10%。
8、金相
1）在高倍（600倍以上）下观察时，珠光体中平行相间的宽条铁素体和细条渗碳体都呈白亮色，而其边界呈黑色
2）中倍（400倍左右）观察时，白亮色渗碳体被黑色边界所“吞食”而成为细黑条。
这时看到的珠光体时宽白条铁素体和细黑条渗碳体的相间混合物。
高倍600倍中倍400倍
3）低倍（200倍以下）观察时，连宽白条的铁素体和细黑条的渗碳体也很难分辨，这时，珠光体为黑块组织
低倍200倍球状珠光体
球状珠光体共析钢或过共析钢经球化退火后，得到球状渗碳体。
经3～5％硝酸酒精浸蚀后，球状珠光体为白色铁素体基体上均匀分布这白色渗碳体小颗粒，其边界为黑圈。
（亚共析钢也有，只是呈现少量的球状、点状或短片珠光体）
片状珠光体
1）低倍（200倍以下）观察时，连宽白条的铁素体和细黑条的渗碳体也很难分辨，这时，珠光体为黑块组织。
2）中倍（400倍左右）观察时，白亮色渗碳体被黑色边界所“吞食”而成为细黑条。
这时看到的珠光体时宽白条铁素体和细黑条渗碳体的相间混合物。
3）在高倍（600倍以上）下观察时，珠光体中平行相间的宽条铁素体和细条渗碳体都呈白亮色，而其边界呈黑色
4）铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
索氏体金相图屈氏体金相图
珠光体
2013年5月6日
四川德阳。