低碳热轧钢管中魏氏组织的形成及影响
钢中的魏氏组织
钢中的魏氏组织作者：王红俐来源：《科技视界》 2015年第24期钢中的魏氏组织王红俐（韶关市技师学院，广东韶关）【摘要】本文利用高温金相研究16Mn钢中魏氏组织针状铁素体表面浮凸与组织的对应关系，证实了魏氏组织中平行针状和交叉针状铁素体具有不同的转变机制。
其中，交叉针状铁素体组织在转变过程中没有表面浮凸，平行针状铁素体有明显的表面浮凸。
分析表明，交叉针状铁素体的转变以台阶机制形成，而平行针状铁素体在转变初始阶段以切变机制形成。
结果进一步证实了这种观点的正确性【关键词】魏氏组织；交叉针状铁素体；平行针状铁素体；浮凸；形成机制0前言钢中的魏氏组织分两类：铁素体型魏氏组织和渗碳体型魏氏组织。
本文所研究的是亚共析钢（16Mn）中的魏氏组织，即铁素体型魏氏组织。
魏氏组织由Widmanstātter最先在Fe-Ni陨石中发现，是按一定几何形状分布的针状组织。
通常所说的魏氏组织钢中先共析的铁素体或渗碳体不仅沿奥氏体晶界析出，而且在奥氏体晶粒内部以一定的位向关系呈片状（在显微镜下呈针状态），而研究较多的是先共析片状铁素体即魏氏组织铁素体。
通常认为魏氏组织是一种过热组织，降低钢的机械性能，因此常用正火方法予以消除。
但后来的研究表明，魏氏组织并不是过热的标志。
姚枚、范莹隆等证实了它可分为交叉针状和平行针状两类，并发现形成以交叉针状铁素体为主的魏氏组织时，钢材的抗冷脆性好。
范莹隆等已研究了亚共析钢中魏氏组织铁素体的形貌，探讨其形成机制，以达到指导生产实践的目的。
本文就是在上述结论的基础上进一步证实了魏氏组织的F形态可分为交叉和平行两种形状，连续观察磨光试样在形成魏氏组织时的浮凸，并通过浮凸与组织对应比较获得魏氏组织形成机制的有关组织。
1试验材料及方法本试验采用16Mn钢，其化学成分见表1为获得两类魏氏组织，采用两种不同温度650℃和560℃盐浴等温（盐浴的配比为31%BaCl2+48%CaCl2+21%NaCl,其熔点为435℃）一定时间后用10%NaCl盐水淬的方法，其奥氏体化为用管式高温炉加热到1100℃保温10分钟，试样加工成10*15*2mm。
低碳锰钢魏氏组织的形成及力学性能
低碳锰钢魏氏组织的形成及力学性能
魏氏组织是一种常见的晶界结构，它是由六元六方对称铁素体组成，
是钢铁材料中细小晶粒的基本形式。
这种组织在低碳锰钢中具有重要的作用，并且对该材料的力学性能有很大的影响。
低碳锰钢在施加外力的情况下，会形成压痕测试的应力-应变曲线，曲线的形状受到魏氏组织的影响。
低碳锰钢的魏氏组织形成是受多种影响因素的共同作用的结果。
主要
包括晶粒的大小、材料的元素组成以及成形工艺的工艺参数。
经过改变这
些参数，可以获得不同形状的魏氏组织。
例如，可以通过增加温度、时间
或其他参数来扩大晶粒，获得类似马氏体组织的结构。
低碳锰钢的力学性能受到组织的影响，例如伸长率和抗拉强度等。
魏
氏组织的形成会使低碳锰钢的抗压强度大大增加，但同时会使抗拉强度下降。
而当马氏体组织形成时，抗拉强度会有所提高，但抗压强度会降低。
此外，魏氏组织也会使低碳锰钢的塑性变形能力降低，使其受外力曲线凹
陷化。
魏氏组织形成原因的及如何解决
魏氏组织的形成原因及如何解决魏氏体的起因我们认为：一是锻造的加热温度过高；二是冷却速度过快所致；在亚共析钢或过共析钢中，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晶面向晶内生长，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。
实际生产中遇到的魏氏组织大多是铁素体魏氏组织.魏氏组织常伴随着奥氏体晶粒粗大而出现，魏氏体的危害：1.在最终热处理会有增大变形的倾向；2.使钢的力学性能尤其是塑性和冲击韧性显著降低，同时使脆性转折温度升高。
魏氏组织容易出现在过热钢中，因此，奥氏体晶粒越粗大，越容易出现魏氏组织。
钢由高温较快地冷却下来往往容易出现魏氏组织，慢冷则不易出现。
钢中的魏氏组织一般可通过细化晶粒的正火、退火以及锻造等方法加以消除，程度严重的可采用二次正火方法加以消除。
带状组织产生，低碳钢在低温锻造时候会形成带状组织，一般通过正火可以消除。
魏氏体产生，锻造时候，热处理的时候过热组织，缓慢冷却产生。
一般可以通过高温退火或多次正火消除！这两种组织会引起强度降低，对低温冲击更敏感，会明显降低低温冲击值！魏氏体组织是含碳0.6%的碳钢或低合金钢在奥氏体晶粒体较粗和冷速适中的条件下，先共析出铁素体呈片状或粗大羽毛状，与原奥氏体呈一定的位向关系的组织。
过共析钢魏氏体组织中的渗碳体呈针状或杆状出现于原奥氏体晶粒内部。
热锻造中的魏氏组织是怎么产生的？后续的热处理工序怎么去消除它？锻造后比较高的温度淬火，也就是直接放入水中冷却就会形成魏氏体。
锻后正火就可以消除。
淬火操作不会造就魏氏体。
回复5#含碳量＜0.5%时，先共析铁素体常分为:轴状、网状及针状三类奥氏体晶粒较细，冷速较快，多呈轴状；奥氏体晶粒较粗，冷速较慢，多呈网；奥氏体晶粒粗大，冷速较适中，多呈针状。
所以魏氏组织是在奥氏体晶粒粗大的前提下，空冷时在适中的冷速下析出片状、针状铁素体形成的。
魏氏组织在27SiMn钢管中的形成条件1
魏氏组织在27SiMn钢管中的形成条件［摘要］本文研究了27SiMn钢管中魏氏组织的形成条件及其对力学性能的影响。
结果表明：魏氏组织（W组织）的形成与加热温度、冷却速度、碳含量及奥氏体晶粒大小有关。
魏氏组织出现后，由于粗大的奥氏体晶粒使钢的冲击韧性显著降低，因而使钢变脆。
关键词：魏氏组织冲击韧性奥氏体晶粒前言：27SiMn管料作为调质用钢，在矿用液压支架及其它液压缸筒机构中应用的极其广泛。
由于它调质后的综合机械性能较高，因而常常用来代替中碳及中碳合金钢。
然而在批量生产中有时因受材料化学成份、零件尺寸、淬火冷却性能等条件的影响，使调质后27SiMn管料中出现魏氏组织，硬度亦低。
为此研究27SiMn钢管在调质过程中产生魏氏组织的条件，以正确掌握热处理工艺非常重要。
1、问题的提出矿用液压支架多数工作缸筒设计选材为27SiMn钢管，要求调质后硬度240~280HB。
在批量生产中，调质热处理用Φ1700×3500mm井式煤气炉加热，装炉量约2.5吨／炉；淬火用冷却水槽为Φ1700×5000mm；调质工艺：淬火920±10℃，水20～40℃冷透，回火550±10℃水冷。
经此工艺调质后最终检验有部分零件硬度不合格，统计结果见表1。
计要求，而9221065炉钢管硬度偏低，初步分析认为受化学成份的影响，正常淬火该炉号硬度较其它炉号偏低。
返修时，采用940℃加热，水20～40℃冷透检测后硬度仍然偏低。
为查明导致硬度偏低的真正原因，抽9221065和9462297两个炉号的管料切片做金相及化学成份分析，其结果见表2及图1、2。
从理化结果得出9221065炉号的钢管化学成份均比来料成份偏低，且C、Si含量已超出标准下限，返修淬火后的晶粒度较粗大，同时组织中出现不正常的过热组织既魏氏组织。
2、工艺试验粗大魏氏组织的存在，损害了钢的硬度及韧性，需设法消除。
因此返修前先对钢管930℃正火并在钢管上切取成Φ96×22×160专用试料进行调质试验。
魏氏组织形成原因的及如何解决
魏氏组织的形成原因及如何解决魏氏体的起因我们认为：一是锻造的加热温度过高；二是冷却速度过快所致；在亚共析钢或过共析钢中，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晶面向晶内生长，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。
实际生产中遇到的魏氏组织大多是铁素体魏氏组织.魏氏组织常伴随着奥氏体晶粒粗大而出现，魏氏体的危害：1.在最终热处理会有增大变形的倾向；2.使钢的力学性能尤其是塑性和冲击韧性显著降低，同时使脆性转折温度升高。
魏氏组织容易出现在过热钢中，因此，奥氏体晶粒越粗大，越容易出现魏氏组织。
钢由高温较快地冷却下来往往容易出现魏氏组织，慢冷则不易出现。
钢中的魏氏组织一般可通过细化晶粒的正火、退火以及锻造等方法加以消除，程度严重的可采用二次正火方法加以消除。
带状组织产生，低碳钢在低温锻造时候会形成带状组织，一般通过正火可以消除。
魏氏体产生，锻造时候，热处理的时候过热组织，缓慢冷却产生。
一般可以通过高温退火或多次正火消除！这两种组织会引起强度降低，对低温冲击更敏感，会明显降低低温冲击值！魏氏体组织是含碳0.6%的碳钢或低合金钢在奥氏体晶粒体较粗和冷速适中的条件下，先共析出铁素体呈片状或粗大羽毛状，与原奥氏体呈一定的位向关系的组织。
过共析钢魏氏体组织中的渗碳体呈针状或杆状出现于原奥氏体晶粒内部。
热锻造中的魏氏组织是怎么产生的？后续的热处理工序怎么去消除它？锻造后比较高的温度淬火，也就是直接放入水中冷却就会形成魏氏体。
锻后正火就可以消除。
淬火操作不会造就魏氏体。
回复5#含碳量＜0.5%时，先共析铁素体常分为:轴状、网状及针状三类奥氏体晶粒较细，冷速较快，多呈轴状；奥氏体晶粒较粗，冷速较慢，多呈网；奥氏体晶粒粗大，冷速较适中，多呈针状。
所以魏氏组织是在奥氏体晶粒粗大的前提下，空冷时在适中的冷速下析出片状、针状铁素体形成的。
ML35钢中魏氏组织的成因及预防
用户在使用中反映其加工性能明显优于第一次
试生产的&%’"" 高线盘条7
! 实验室结果
为 充 分 了 解 在 何 种 温 度 下 易 出 现 魏 氏 组 织 )实 验 室 对 高 线 生 产 的 & %’""56!-钢 进 行 了 不 同 的 加 热 温度8保温 4分 钟 后 空 冷 以 及 在 !**9的 回 火 炉 中 保 温 !*分 钟 开 启 炉 门 冷 却 两 种 不 同 冷 却 方 式)检 验 金 相组织的变化情况)其结果见表 .7
标被国家工商总局认定为中国驰名商标1
万方数据
"本 刊 摘 编 $
&;
ML35钢中魏氏组织的成因及预防
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
冯跃平， 张爱梅， 孙小桦， FENG Yue-ping， ZHANG Ai-mei， SUN Xiao-hua 新疆钢铁研究所,乌鲁木齐,83002
表 - !"#$钢的化学成分
9
项目 熔炼成分
>? 5.-1
!@
A
B
>
5.$- 5.5-/ 5.#2 5.5-5
/./ 轧制控制参数 轧 制 时 小 型 加 热 炉 的 加 热 温 度 控 制’加 热 段
--55: -/$5C *均 热 段 --55: -/55C *出 炉 钢 温 控 制 在 -555:--55C*终轧温度D-5$5C)
#%$,块状 >?@AB#’$,魏氏组织 >?@AB#!$,网状 >?@A 图 % 魏氏组织形成与等温温度和与碳含量的关系
魏氏组织和贝氏体组织
魏氏组织和贝氏体组织一、魏氏组织1、魏氏体组织定义：魏氏组织是针状铁素体或渗碳体呈方向性地分布在珠光体基体上的显微组织。
2、魏氏体组织产生原因：过热的中碳钢或低碳钢在较快的冷却速度下容易产生魏氏组织。
3、魏氏体组织特点：在亚共析钢中常见的魏氏组织呈羽毛状，有呈等边三角形的，有铁素体相互垂直的，也有混合型的魏氏组织。
4、魏氏体组织特点及对性能的影响过共析钢，在一定冷却条件下，渗碳体沿奥氏体一定晶面析出，也能形成魏氏组织。
魏氏组织的存在如果伴随晶粒粗大，则使钢的力学性能下降，尤以冲击性能下降为甚。
二、贝氏体1、贝氏体相变的特点贝氏体相变有碳的扩散，但是无合金元素的扩散，相变的领先相为铁素体（过饱和的碳），贝氏体实质为过饱和的铁素体+渗碳体（光镜下有的不能分辨，有的可分辨，存在于铁素体片条间）+残余奥氏体，转变不能完全进行，继续转变会产生马氏体和残余奥氏体。
贝氏体一般在晶界形核向晶内长大，一般不穿过晶粒。
2、上贝氏体上贝氏体一般形成温度550-350，形状为羽毛状，平行板条状分布（位向夹角较小，有效晶粒度较大，韧性较差就是此原因），板条间分布有不连续的碳化物，冲击韧性较差。
上贝氏体分为无碳化物贝氏体、粒状贝氏体和羽毛状贝氏体（经典贝氏体）三类。
第一类：无碳化物贝氏体，一般在低碳低合金钢中出现，其中贝氏体（过饱和碳的铁素体）以片条平行排列（间距较宽），碳化物存在于片条间（光镜下不能分辨），另外片条间还存在残奥或过冷产物（光镜可辨）。
第二类：粒状贝氏体，残余奥氏体（粒状或长条状=“岛状”）分布于铁素体基体上（过饱和碳的铁素体）。
第三类：羽毛状经典贝氏体，板条状铁素体（过饱和碳的铁素体）间存在光镜下不宜分辨的碳化物。
经典贝氏体呈典型羽毛状形态。
3、下贝氏体下贝氏体形成温度为350度以下（贝氏体形成温度越低，其碳的过饱和度也越大），形状为透镜片状，片状之间存在细小的碳化物，冲击韧性较好。
三、魏氏组织和贝氏体组织1、相同点：形态上魏氏组织和上贝氏体均为羽毛状，且均为铁素体。
魏氏组织形成原因的及如何解决
魏氏组织的形成原因及如何解决魏氏体的起因我们认为：一是锻造的加热温度过高；二是冷却速度过快所致；在亚共析钢或过共析钢中，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晶面向晶内生长，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。
实际生产中遇到的魏氏组织大多是铁素体魏氏组织.魏氏组织常伴随着奥氏体晶粒粗大而出现，魏氏体的危害：1.在最终热处理会有增大变形的倾向；2.使钢的力学性能尤其是塑性和冲击韧性显著降低，同时使脆性转折温度升高。
魏氏组织容易出现在过热钢中，因此，奥氏体晶粒越粗大，越容易出现魏氏组织。
钢由高温较快地冷却下来往往容易出现魏氏组织，慢冷则不易出现。
钢中的魏氏组织一般可通过细化晶粒的正火、退火以及锻造等方法加以消除，程度严重的可采用二次正火方法加以消除。
带状组织产生，低碳钢在低温锻造时候会形成带状组织，一般通过正火可以消除。
魏氏体产生，锻造时候，热处理的时候过热组织，缓慢冷却产生。
一般可以通过高温退火或多次正火消除！这两种组织会引起强度降低，对低温冲击更敏感，会明显降低低温冲击值！魏氏体组织是含碳0.6%的碳钢或低合金钢在奥氏体晶粒体较粗和冷速适中的条件下，先共析出铁素体呈片状或粗大羽毛状，与原奥氏体呈一定的位向关系的组织。
过共析钢魏氏体组织中的渗碳体呈针状或杆状出现于原奥氏体晶粒内部。
热锻造中的魏氏组织是怎么产生的？后续的热处理工序怎么去消除它？锻造后比较高的温度淬火，也就是直接放入水中冷却就会形成魏氏体。
锻后正火就可以消除。
淬火操作不会造就魏氏体。
回复5#含碳量＜0.5%时，先共析铁素体常分为:轴状、网状及针状三类奥氏体晶粒较细，冷速较快，多呈轴状；奥氏体晶粒较粗，冷速较慢，多呈网；奥氏体晶粒粗大，冷速较适中，多呈针状。
所以魏氏组织是在奥氏体晶粒粗大的前提下，空冷时在适中的冷速下析出片状、针状铁素体形成的。
实验3 钢中带状组织、魏氏组织、游离渗碳体的组织观察与检验
2、魏氏组织的形成原因、危害及消除
T12钢锻后正火 100x
45钢正火
100x
2、魏氏组织的形成原因、危害及消除
亚共析钢（a）和过共析钢（b）的过冷奥氏体等温转变曲线
2、魏氏组织的形成原因、危害及消除
在光学显微镜下，先共析的铁素体或者渗碳体近似平 行，呈羽毛或三角状，其间存在着珠光体组织，称为魏氏 组织。生产中的魏氏组织大多为铁素体魏氏组织。魏氏组 织常在焊接件、锻造后淬火及热处理中出现。
28MnCr钢轧制状态 100X
Q345钢轧制状态 100X
45钢正火状态 100X
40Cr钢正火状态 100X
05钢退火状态 500X
10钢轧后退火状态 500X
第三章 钢中带状组织、魏氏组织、 游离渗碳体的组织观察与检验
中碳钢退火后的珠光体 ＋铁素体组织
1、带状组织的形成原因、危害及消除
16Mn钢轧制状态
1、带状组织的形成原因、危害及消除
在实际的轧材中，与轧制方向平行的截面上往往会出现 带状的铁素体和珠光体。这种组织在合金钢中最常见。铁 素体和珠光体成带状出现的组织叫带状组织，也叫纤维组 织。带状组织的成因各不相同,但主要有以下2 种原因。
消除的措施要从产生的原因上着手，一是控制热处理加 热温度，二是控制冷速。
3、游离渗碳体的形成原因、危害及消除
10钢退火 500x
3、游离渗碳体的形成原因、危害及消除
低碳钢在退火温度较高或者坯料热轧后缓慢冷却后在 晶粒内或者晶界上出现的颗粒状碳化物。一般认为：碳含量
≤0.15 低碳退火钢板中的游离渗碳体主要是珠光体转变产物，其中也会有三 次渗碳体的存在；而极低碳钢中的游离渗碳体就是三次渗碳体。
二、实验仪器及材料
低碳热轧钢管中魏氏组织的形成及影响
技术交流
时现象，造成管坯过热使其奥氏体晶粒粗大，增加 了在轧制过程出现魏氏组织的可能性。 （ !）轧制过程中，冷却速度快。 !" 钢在奥氏 较快冷却到 &$"% 左右，易于 体状态 （ #$"% 以上 ） 出现魏氏组织。而该厂在热轧结构管的生产中，轧 管后温度在 ’$" ( ) """% ，如生产正常，钢管均 整后温度 #""% ，但如控制不好轧制节奏，钢管 ) 在均整后温度会降到 &$"% 左右，从而导致魏氏组 织的出现。尤其是小规格钢管在轧制过程中散热 快 ， 易 冷 却 ， 更 易 形 成 魏 氏 组 织 ， 这 与 !*&， #’++ 规格热轧管性能试验中，易出现延伸率低和 屈服点不明显的检验结果相符合。因而，提高终轧 温度能有效消除魏氏组织。试验证明，带有魏氏组 织的钢管经退火或正火后能有效消除魏氏组织。通 过中间再加热和控制轧制节奏能够保证终轧温度 % #,$% ，然后自然冷却起到在线正火的作用，这在 生产低、中压锅炉管时，效果尤其明显。
魏玉芝等：低碳热轧钢管中魏氏组织的形成及影响
钢 管 !"") 年 )! 月 第 ," 卷第 & 期
!!
$ 结
语
分析表明， !" 钢热轧管中的魏氏组织，主要 是管坯过热或轧制过程中冷却速度快所致，对钢管 的延伸率和屈服效应造成较大影响。因此，在热轧 管生产中，应严格控制管坯加热温度，防止管坯过 热；严格控制小规格钢管的轧制节奏以保证终轧温 度，从而确保热轧管的力学性能。
魏氏体组织
魏氏体组织一、什么是魏氏体组织?含碳低于0.6%的碳钢或低合金钢，在奥氏体晶粒较粗和冷速适中的条件下，先共析铁素体呈片状或粗大羽毛状，与原奥氏体有一定位向关系，这种组织称为魏氏体组织。
（1）二、亚共析锻钢中魏氏体组织产生的原因：1、亚共析锻钢在远高于A3温度长时间加热会导致实际晶粒度的粗大，在过热钢中经常发现按切变机制形成的铁素体，在高温碳扩散转移条件下，发生铁素体--魏氏体组织实际晶粒度的剧烈粗化，从而形成严重的魏氏体组织。
（1）2、文献（2）中指出，魏氏体组织的形成有时与加热温度关系不大，而取决于奥氏体化后的冷却速度。
因此，在低合金钢的锻造过程中，即使始锻、终锻温度合适，如锻后冷却不规范，也有可能形成魏氏体组织。
3、低合金钢的锻造加热一般在氧化性气氛中进行，如发生过烧现象，也形成严重的魏氏体组织，过烧组织在随后的热处理过程中是无法修复的。
（1）三、魏氏体组织铁素体对钢件性能的影响：关于魏氏体组织铁素体的作用众说不一。
多数认为魏氏体组织铁素体降低亚共析钢的塑韧性，尤其降低钢的冲击韧度，但也有许多相反的试验结果和观点，即只要保证钢的奥氏体晶粒度与其它条件相同，魏氏体组织不仅不降低而且能够改善钢的冲击韧度和塑性。
（2）四、魏氏体组织的遗传性及消除方法：魏氏体组织的钢件重新奥氏化时，以慢速加热到常规的淬火温度，甚至再低一些，其奥氏体晶粒仍然是粗大的，这种现象称为组织遗传性。
要消除魏氏体组织的遗传性，可采用中间退火或多次高温回火处理。
（1）五、关于魏氏体组织的争论：关于魏氏体组织的形成机理、形成动力学、组织性能、组织遗传、消除方法，在学界一直存在较多的争论，因而学术文献较少涉及。
多数认为魏氏体组织对机械性能是有害的，但对不同的材料、不同的处理方法、不同的晶粒度，不可一概而论，而应通过反复做机械性能实验来判断其性能优劣。
济南金庆恒润工贸有限公司2007-10-1（1）《热处理手册》第一卷机械工业出版社，2001.8（2）孙智等：《控冷热处理对普通碳钢组织和性能的影响》金属热处理1999年第1期。
魏氏组织和贝氏体组织一、魏氏组织1、魏氏体组织定义魏氏组织是
魏氏组织和贝氏体组织一、魏氏组织1、魏氏体组织定义：魏氏组织是针状铁素体或渗碳体呈方向性地分布在珠光体基体上的显微组织。
2、魏氏体组织产生原因：过热的中碳钢或低碳钢在较快的冷却速度下容易产生魏氏组织。
3、魏氏体组织特点：在亚共析钢中常见的魏氏组织呈羽毛状，有呈等边三角形的，有铁素体相互垂直的，也有混合型的魏氏组织。
4、魏氏体组织特点及对性能的影响过共析钢，在一定冷却条件下，渗碳体沿奥氏体一定晶面析出，也能形成魏氏组织。
魏氏组织的存在如果伴随晶粒粗大，则使钢的力学性能下降，尤以冲击性能下降为甚。
二、贝氏体1、贝氏体相变的特点贝氏体相变有碳的扩散，但是无合金元素的扩散，相变的领先相为铁素体（过饱和的碳），贝氏体实质为过饱和的铁素体+渗碳体（光镜下有的不能分辨，有的可分辨，存在于铁素体片条间）+残余奥氏体，转变不能完全进行，继续转变会产生马氏体和残余奥氏体。
贝氏体一般在晶界形核向晶内长大，一般不穿过晶粒。
2、上贝氏体上贝氏体一般形成温度550-350，形状为羽毛状，平行板条状分布（位向夹角较小，有效晶粒度较大，韧性较差就是此原因），板条间分布有不连续的碳化物，冲击韧性较差。
上贝氏体分为无碳化物贝氏体、粒状贝氏体和羽毛状贝氏体（经典贝氏体）三类。
第一类：无碳化物贝氏体，一般在低碳低合金钢中出现，其中贝氏体（过饱和碳的铁素体）以片条平行排列（间距较宽），碳化物存在于片条间（光镜下不能分辨），另外片条间还存在残奥或过冷产物（光镜可辨）。
第二类：粒状贝氏体，残余奥氏体（粒状或长条状=“岛状”）分布于铁素体基体上（过饱和碳的铁素体）。
第三类：羽毛状经典贝氏体，板条状铁素体（过饱和碳的铁素体）间存在光镜下不宜分辨的碳化物。
经典贝氏体呈典型羽毛状形态。
3、下贝氏体下贝氏体形成温度为350度以下（贝氏体形成温度越低，其碳的过饱和度也越大），形状为透镜片状，片状之间存在细小的碳化物，冲击韧性较好。
三、魏氏组织和贝氏体组织1、相同点：形态上魏氏组织和上贝氏体均为羽毛状，且均为铁素体。
钢中魏氏组织的形成因素综述
钢中魏氏组织的形成因素综述【摘要】说明钢中魏氏组织对力学性能的不利影响及消除的必要性；概括总结引起钢中产生魏氏组织的多种因素，包括加热温度、冷却速度、碳含量以及奥氏体（ a）晶粒的大小等；并根据每种因素提出相应的魏氏组织预防和消除措施。
【关键词】魏氏组织；形成因素；消除措施0.引言在实际热处理生产中，常常出现具有先共析片（针）状铁素体或针（片）状渗碳体的组织，即所谓的魏氏组织（w）。
大多数认为，魏氏组织对钢的力学性能是不利的。
原因是珠光体基体上分布的针状铁素体，不但切割了基体组织，并且如同一些楔状物造成应力集中，形成裂纹核心，并沿铁素体扩展，使钢的塑性和冲击韧性显著降低。
所以，为了弄清魏氏组织的形成因素并能在实际生产中有效预防和消除，研究者做了大量实践，并发表了大量论文和专著，笔者现将相关成果进行了总结。
影响魏氏组织形成因素主要包括一下几方面：1.加热温度的影响为了充分了解在何种温度下易出现魏氏组织，研究人员对高线生产的 12mmml35钢进行了不同的加热温度、保温7 分钟后空冷以及在300℃的回火炉中保温30分钟开启炉门冷却，检验金相组织的变化情况，其结果如下：当加热到850℃时，冷却后的金相组织为铁素体+珠光体；当加热到900℃时，冷却后的金相组织为铁素体+珠光体+部分魏氏组织；当加热到950℃时，冷却后的金相组织为大部分魏氏组织+少量正常（铁素体+珠光体）组织；当加热到1000℃时，冷却后的金相组织为大量魏氏组织+少量正常（铁素体+珠光体）组织。
从实验室模拟的情况看：ml35钢材加热到900℃以上，冷却后钢中即出现了魏氏组织，这与实际生产测的结果基本吻合。
不同的是在300℃的回火炉中保温30分钟，开启炉门冷却，出现的魏氏组织的量比采用空冷的少。
虽然实验室模拟的冷却情况与现场有一定的差距，但从其结果可以说明：终轧温度高是ml35钢产生魏氏组织的主要原因。
所以，只有在合适的温度下生产钢材，避免过高的加热温度，才能有效消除和预防钢中出现魏氏组织。
魏氏组织
魏氏组织是一种过热引起的缺陷组织。由于其粗大的铁素体或渗碳体对基体的分割作用，它使钢的强度降低而脆性上升，故比较重要的零件一般不允许有魏氏组织存在。经过铸造、锻造、焊接的中、低碳钢，晶粒往往粗大，空冷时易出现魏氏组织，缓冷时则不易形成。钢中一旦形成魏氏组织，一般可通过退火和正火加以消除。
魏氏组织的成因分析
魏氏组织的成因分析、防治措施及解决办法：（1）亚（过）共析钢在锻造、轧制、热处理时，如果加热温度过高、形成了粗晶奥氏体，同时冷却速度又较快，这时，除了使铁素体（F）或渗碳体（Fe3C）除沿晶界析出外，还有一部分铁素体（渗碳体）从晶界伸向晶粒内部，或在晶粒内部独自呈针、片状析出。所以，工业生产中将具有片（针）状铁素体或渗碳体加珠光体（P）组织的组织形态成为魏氏组织（W），前者为铁素体魏氏组织，后者则称为渗碳体魏氏组织。
其实，在其它合金系中，如亚共析铝青铜中，白亮而粗大的针状α相也具有魏氏组织形态，细的黑白相间的组织为（α+γ2）的共析体。
魏氏组织:影响材料的断面收缩率和冲击功,特别是冲击功下降得厉害!
魏氏组织:常伴随晶粒粗大!形成与化学成分,温度和冷却速度有关!
浅谈魏氏组织形成机理及对材料性能影响
层间温度
冷却方法
焊材 Ｅ Ｒ ５ ０ － ６ ／
‘ Ｄ ２ ５
￣ ８ ９ ＂ ４ ． ５
４ ７ ℃
空 冷
丁件
２ ＃ ￣８ ９ ＂ ４ ５
ｌ １ ６ － Ｉ ｌ ７ Ａ ．
２ ９ ％
焊后立 即用保温 Ｅ Ｒ ５ ０ － ６ ／
７ｌ ℃， ６ ０℃
２ ０ １ ４ Ｎ０ ０ ４
工 程 与 材 料 科 学
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
最后终止温度 ，一般初始形成温度约 ７ ５ ０ ￣ Ｃ 到６ ９ ０ ℃。终 止形 成
经 验掌握 （ 缺乏经验 的焊工必须 配备测温枪 ） ， 预 热 范 围宽 度 １ ０ ０ — １ ５ ０ ｍｍ，离 坡 口不低 于 ３ ０ ａ ｒ ｍ 距 离 ，不 得 直 接 对 坡 口处 加
织产生。 考虑成本等原 因， 一般也 不建议通 过热处理 消除焊缝 中
魏氏组织。 ３ 试 验内容、 方 法 及 试 验 结 果
２ ９ ％
２ ０ ２ ℃
预热
４ ＃ ￣８ ９ ＂ ４ ５ ２ ９ ％
１ ２ ２ 一 ｌ ２ ３ Ａ ．
７ ９ ℃
焊后立即用保温 Ｅ Ｒ５ ０ － ６ ／
７ ９ ℃
８ Ｌ ／ ｍ ｉ ｎ ， ３ 层
棉保温缓冷
（ ｏ ２ ５
焊缝 的冷却速度 。 （ ２ ） 或焊接完成后立即使用 氧气 乙炔割枪适当
成 间段 焊 。 氩 弧 焊焊 接 电流 １ １ ０ — １ ２ ５ Ａ ，焊 ２层 ．层 间 温 度 不 超 过
魏氏组织
魏氏组织 (Widmannstatten structure)固溶体发生分解时第二相沿母相的一定晶面析出的常呈三角形、正方形或十字形分布的晶型。
因是德国人魏德曼施泰登(A．J．Widmannstatten)首先在陨铁中发现的，故命名为组织，亦称魏氏体。
此类组织在钢和有色金属材料中都有发现。
它是一种先共析转变组织。
钢的魏氏组织分亚共析钢中的魏氏组织和过共析钢中的魏氏组织两种；前者称铁素体魏氏组织，后者称渗碳体魏氏组织。
一般认为，钢中魏氏组织的存在会降低力学性能，显著降低钢的塑性和冲击韧性。
为了防止在热轧条件下的钢材形成魏氏组织，可以采用控制轧制工艺和控制冷却等措施。
当形成魏氏组织后，一般采用完全退火或正火加以消除。
●铁素体魏氏组织在亚共析钢中，当奥氏体以快冷速度通过A r3～A r1温度区时，铁素体不仅沿奥氏体晶界析出、生长，而且还形成许多铁素体片插向奥氏体晶粒内部，铁素体片之间的奥氏体最后转变为珠光体。
这些分布在原奥氏体晶粒内部呈片状(显微镜下呈针状)先共析铁素体被称为铁素体魏氏组织。
它属于低碳亚共析钢中无碳化物贝氏体型转变产物，具有贝氏体铁素体的一些特点，其金相形貌有与贝氏体铁素体相似之处，形成针状铁素体。
亚共析钢魏氏组织的形成有以下特点：(1)符合形核与核长大的相变规律；(2)铁素体魏氏组织与原始相奥氏体之间有一定取向关系，即(110)γ∥(110)α，(110)γ∥[111]α；(3)铁素体新相沿奥氏体母相的一定惯习面{111}γ析出；(4)魏氏组织的铁素体长大是以切变方式进行的；(5)在高温下形成，转变时碳和合金元素均有扩散能力，扩散充分，形成不含碳的片状或针状铁素体。
●渗碳体魏氏组织在过共析钢中当碳含量、奥氏体晶粒度和冷却条件合适时会产生含有先共析渗碳体的魏氏组织。
渗碳体以针状或扁片状、条状出现在奥氏体晶粒内部。
渗碳体与原始奥氏体之间的取向关系是(311)γ∥(001)Fe3C，[112]γ∥(100)Fe3C，渗碳体在奥氏体中的惯习面是{227}γ。
魏氏组织
魏氏组织魏氏组织是指在焊接的过热区内，由于奥氏体晶粒长得非常粗大，这种粗大的奥氏体在较快的冷却速度下会形成一种特殊的过热组织，其组织特征为在一个粗大的奥氏体晶粒内会形成许多平行的铁素体(渗碳体)针片，在铁素体针片之间的剩余奥氏体最后转变为珠光体，这种过热组织称为铁素体(渗碳体)魏氏组织。
简单说来，就是在奥氏体晶粒较粗大，冷却速度适宜时，钢中的先共析相以针片状形态与片状珠光体混合存在的复相组织。
魏氏组织不仅晶粒粗大，而且由于大量铁素体针片形成的脆弱面，使金属的的柔韧性急速下降，这是不易淬火钢焊接接头变脆的一个主要原因。
理论产生片状的共格沉淀相通常是在基体的一定晶面析出(叫沉淀的惯析面)，以维持共格，因为在晶体内晶面成几组方向不同地平行排列，所以沉淀相也就是几组平行排列，成为魏氏组织。
过热的中碳钢或低碳钢在较快的冷却速度下容易产生魏氏组织。
特点在亚共析钢中常见的魏氏组织呈羽毛状，有呈等边三角形的，有铁素体相互垂直的，也有混合型的魏氏组织。
特点影响过共析钢，在一定冷却条件下，渗碳体沿奥氏体一定晶面析出，也能形成魏氏组织。
魏氏组织的存在如果伴随晶粒粗大，则使钢的力学性能下降，尤以冲击性能下降为甚。
首先，大家都知道：钢材进行热加工和热处理，如果加热温度控制不当，加热不均会使材料超温，导致材料机械性能恶化。
根据超温的程度和时间长短，钢材会发生脱碳，过热和过烧现象。
当高温加热后，在第一阶段加热，在此阶段加热后冷却，当冷至Ar3温度，A析出F，至Ar1，奥氏体发生共析反应转变为P。
如在Ar3至Ar1冷却较快，会析出F的魏氏体组织。
降低钢的冲击性能，会使钢的机械性能恶化。
在焊接冶金过程中，由于受热温度和很高，使奥氏体晶粒发生严重的长大现象，冷却后得到晶粒粗大的地热组织，故称为过热区。
此区的塑性差，韧性低，硬度高。
其组织为粗大的铁素体和珠光体。
在有的情况下，如气焊导热条件较差时，甚至可获得魏氏体组织。
.粗大组织的遗传：有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时，以慢速加热到常规的淬火温度，甚至再低一些，其奥氏体晶粒仍然是粗大的，这种现象称为组织遗传性。
魏氏体组织[资料]
![魏氏体组织[资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/0230023ae3bd960590c69ec3d5bbfd0a7956d5a2.png)
请教什么是魏氏体，先谢了。
首先，大家都知道：钢材进行热加工和热处理，如果加热温度控制不当，加热不均会使材料超温，导致材料机械性能恶化。
根据超温的程度和时间长短，钢材会发生脱碳，过热和过烧现象。
当高温加热后，在第一阶段加热，在此阶段加热后冷却，当冷至Ar3温度，A析出F，至Ar1，奥氏体发生共析反应转变为P。
如在Ar3至Ar1冷却较快，会析出F的魏氏体组织。
降低钢的冲击性能，会使钢的机械性能恶化。
在焊接冶金过程中，由于受热温度和很高，使奥氏体晶粒发生严重的长大现象，冷却后得到晶粒粗大的地热组织，故称为过热区。
此区的塑性差，韧性低，硬度高。
其组织为粗大的铁素体和珠光体。
在有的情况下，如气焊导热条件较差时，甚至可获得魏氏体组织。
.粗大组织的遗传：有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时，以慢速加热到常规的淬火温度，甚至再低一些，其奥氏体晶粒仍然是粗大的，这种现象称为组织遗传性。
要消除粗大组织的遗传性，可采用中间退火或多次高温回火处理。
To sawyer:你在回复上面的帖子是说了这么句话“如在Ar3至Ar1冷却较快，会析出F的魏氏体组织。
降低钢的冲击性能，会使钢的机械性能恶化。
”是不是用错了啊？是冷却速度过慢而引起魏氏组织的吧？望回复含碳w（C）低于0。
6%的碳钢或低合金钢，在奥氏体晶粒较粗和冷速适合的条件下，先析出铁素体呈片状或粗大羽毛状，与原奥氏体有一定位向关系学习中……魏氏组织工业上将先共析的片(针)状铁素体或片(针)状碳化物加珠光体组织称魏氏组织，用W表示。
前者称α-Fe魏氏组织，后者称碳化物魏氏组织:亚共析钢(1)一次魏氏组织F：从奥氏体中直接析出片状(截面呈针状)分布的F称一次魏氏组织F。
(2)二次魏氏组织F：从原奥氏体晶界上首先析出网状F，再从网状F上长出的片状F称二次魏氏组织F。
两者往往连在一起组成一个整体，人为分为两种是它们的形成机制不同。
钢中常见的是二次魏氏组织F。
亚共析钢魏氏组织F单个是片(针)状的，整体分布形态为(1)羽毛状；(2)三角状；(1)两者混合型的。
魏氏组织的形成原因及如何解决
魏氏组织的形成原因及如何解决魏氏体的起因我们认为：一是锻造的加热温度过高；二是冷却速度过快所致；在亚共析钢或过共析钢中，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晶面向晶内生长，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。
实际生产中遇到的魏氏组织大多是铁素体魏氏组织.魏氏组织常伴随着奥氏体晶粒粗大而出现，魏氏体的危害：1.在最终热处理会有增大变形的倾向；2.使钢的力学性能尤其是塑性和冲击韧性显著降低，同时使脆性转折温度升高。
魏氏组织容易出现在过热钢中，因此，奥氏体晶粒越粗大，越容易出现魏氏组织。
钢由高温较快地冷却下来往往容易出现魏氏组织，慢冷则不易出现。
钢中的魏氏组织一般可通过细化晶粒的正火、退火以及锻造等方法加以消除，程度严重的可采用二次正火方法加以消除。
带状组织产生，低碳钢在低温锻造时候会形成带状组织，一般通过正火可以消除。
魏氏体产生，锻造时候，热处理的时候过热组织，缓慢冷却产生。
一般可以通过高温退火或多次正火消除！这两种组织会引起强度降低，对低温冲击更敏感，会明显降低低温冲击值！魏氏体组织是含碳0.6%的碳钢或低合金钢在奥氏体晶粒体较粗和冷速适中的条件下，先共析出铁素体呈片状或粗大羽毛状，与原奥氏体呈一定的位向关系的组织。
过共析钢魏氏体组织中的渗碳体呈针状或杆状出现于原奥氏体晶粒内部。
热锻造中的魏氏组织是怎么产生的？后续的热处理工序怎么去消除它？锻造后比较高的温度淬火，也就是直接放入水中冷却就会形成魏氏体。
锻后正火就可以消除。
淬火操作不会造就魏氏体。
回复5#含碳量＜0.5%时，先共析铁素体常分为:轴状、网状及针状三类奥氏体晶粒较细，冷速较快，多呈轴状；奥氏体晶粒较粗，冷速较慢，多呈网；奥氏体晶粒粗大，冷速较适中，多呈针状。
所以魏氏组织是在奥氏体晶粒粗大的前提下，空冷时在适中的冷速下析出片状、针状铁素体形成的。