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鋼管鋼材的15種金相組織,請(qǐng)塞進(jìn)腦殼里有用!

鐵碳合金相圖

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奧氏體

定義:碳與合金元素溶解在γ-Fe中的固溶體,仍保持γ-Fe的面心立方晶格

特征:奧氏體是一般鋼在高溫下的組織,其存在有一定的溫度和成分范圍。有些淬火鋼能使部分奧氏體保留到室溫,這種奧氏體稱殘留奧氏體。奧氏體一般由等軸狀的多邊形晶粒組成,晶粒內(nèi)有孿晶。在加熱轉(zhuǎn)變剛剛結(jié)束時(shí)的奧氏體晶粒比較細(xì)小,晶粒邊界呈不規(guī)則的弧形。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間加熱或保溫,晶粒將長(zhǎng)大,晶粒邊界可趨向平直化。鐵碳相圖中奧氏體是高溫相,存在于臨界點(diǎn)A1溫度以上,是珠光體逆共析轉(zhuǎn)變而成。當(dāng)鋼中加入足夠多的擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的化學(xué)元素時(shí),Ni,Mn等,則可使奧氏體穩(wěn)定在室溫,如奧氏體鋼。

鐵素體

定義:碳與合金元素溶解在a-Fe中的固溶體

特征:亞共析鋼中的慢冷鐵素體呈塊狀,晶界比較圓滑,當(dāng)碳含量接近共析成分時(shí),鐵素體沿晶粒邊界析出。

滲碳體

定義:碳與鐵形成的一種化合物

特征:滲碳體不易受硝酸酒精溶液的腐蝕,在顯微鏡下呈白亮色,但受堿性苦味酸鈉的腐蝕,在顯微鏡下呈黑色。滲碳體的顯微組織形態(tài)很多,在鋼和鑄鐵中與其他相共存時(shí)呈片狀、粒狀、網(wǎng)狀或板狀。

  • 在液態(tài)鐵碳合金中,首先單獨(dú)結(jié)晶的滲碳體(一次滲碳體)為塊狀,角不尖銳,共晶滲碳體呈骨骼狀

  • 過(guò)共析鋼冷卻時(shí)沿Acm線析出的碳化物(二次滲碳體)呈網(wǎng)結(jié)狀,共析滲碳體呈片狀

  • 鐵碳合金冷卻到Ar1以下時(shí),由鐵素體中析出滲碳體(三次滲碳體),在二次滲碳體上或晶界處呈不連續(xù)薄片狀

珠光體

定義:鐵碳合金中共析反應(yīng)所形成的鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物

特征:珠光體的片間距離取決于奧氏體分解時(shí)的過(guò)冷度。過(guò)冷度越大,所形成的珠光體片間距離越小。

  • 在A1~650℃形成的珠光體片層較厚,在金相顯微鏡下放大400倍以上可分辨出平行的寬條鐵素體和細(xì)條滲碳體,稱為粗珠光體、片狀珠光體,簡(jiǎn)稱珠光體。

  • 在650~600℃形成的珠光體用金相顯微鏡放大500倍,從珠光體的滲碳體上僅看到一條黑線,只有放大1000倍才能分辨的片層,稱為索氏體。

  • 在600~550℃形成的珠光體用金相顯微鏡放大500倍,不能分辨珠光體片層,僅看到黑色的球團(tuán)狀組織,只有用電子顯微鏡放大10000倍才能分辨的片層稱為屈氏體。

上貝氏體

定義:過(guò)飽和針狀鐵素體和滲碳體的混合物,滲碳體在鐵素體針間

特征:過(guò)冷奧氏體在中溫(約350~550℃)的相變產(chǎn)物,其典型形態(tài)是一束大致平行位向差為6~8od鐵素體板條,并在各板條間分布著沿板條長(zhǎng)軸方向排列的碳化物短棒或小片;典型上貝氏體呈羽毛狀,晶界為對(duì)稱軸,由于方位不同,羽毛可對(duì)稱或不對(duì)稱,鐵素體羽毛可呈針狀、點(diǎn)狀、塊狀。若是高碳高合金鋼,看不清針狀羽毛;中碳中合金鋼,針狀羽毛較清楚;低碳低合金鋼,羽毛很清楚,針粗。轉(zhuǎn)變時(shí)先在晶界處形成上貝氏體,往晶內(nèi)長(zhǎng)大,不穿晶

下貝氏體

定義:同上,但滲碳體在鐵素體針內(nèi)
特征:過(guò)冷奧氏體在350℃~Ms的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。其典型形態(tài)是雙凸透鏡狀含過(guò)飽和碳的鐵素體,并在其內(nèi)分布著單方向排列的碳化物小薄片;在晶內(nèi)呈針狀,針葉不交叉,但可交接。與回火馬氏體不同,馬氏體有層次之分,下貝氏體則顏色一致,下貝氏體的碳化物質(zhì)點(diǎn)比回火馬氏體粗,易受侵蝕變黑,回火馬氏體顏色較淺,不易受侵蝕。高碳高合金鋼的碳化物分散度比低碳低合金鋼高,針葉比低碳低合金鋼細(xì)

粒狀貝氏體

定義:大塊狀或條狀的鐵素體內(nèi)分布著眾多小島的復(fù)相組織

特征:過(guò)冷奧氏體在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的最上部的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。剛形成時(shí)是由條狀鐵素體合并而成的塊狀鐵素體和小島狀富碳奧氏體組成,富碳奧氏體在隨后的冷卻過(guò)程中,可能全部保留成為殘余奧氏體;也可能部分或全部分解為鐵素體和滲碳體的混合物(珠光體或貝氏體);最可能部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,部分保留下來(lái)而形成兩相混合物,稱為M-A組織

無(wú)碳化物貝氏體

定義:板條狀鐵素體單相組成的組織,也稱為鐵素體貝氏體

特征:形成溫度在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的最上部。板條鐵素體之間為富碳奧氏體,富碳奧氏體在隨后的冷卻過(guò)程中也有類似上面的轉(zhuǎn)變。無(wú)碳化物貝氏體一般出現(xiàn)在低碳鋼中,在硅、鋁含量高的鋼中也容易形成

馬氏體

定義:碳在a-Fe中的過(guò)飽和固溶體

特征:

  • 板條馬氏體:尺寸大致相同的細(xì)馬氏體條定向平行排列,組成馬氏體束或馬氏體領(lǐng)域;在領(lǐng)域與領(lǐng)域之間位向差大,一顆原始奧氏體晶粒內(nèi)可以形成幾個(gè)不同取向的領(lǐng)域。由于板條狀馬氏體形成的溫度較高,在冷卻過(guò)程中,必然發(fā)生自回火現(xiàn)象,在形成的馬氏體內(nèi)部析出碳化物,故它易受侵蝕發(fā)暗。

  • 針狀馬氏體,又稱片狀馬氏體或高碳馬氏體,它的基本特征是:在一個(gè)奧氏體晶粒內(nèi)形成的第一片馬氏體片較粗大,往往貫穿整個(gè)晶粒,將奧氏體晶粒加以分割,使以后形成 的馬氏體大小受到限制,因此片狀馬氏體的大小不一,分布無(wú)規(guī)則。針狀馬氏體按一定 方位形成。在馬氏體針葉中有一中脊面,碳量越高,越明顯,且馬氏體也越尖,同時(shí)在馬氏體間伴有白色殘留奧氏體。

萊氏體

定義:奧氏體與滲碳體的共晶混合物

特征:呈樹枝狀的奧氏體分布在滲碳體的基體上

回火馬氏體

定義:馬氏體分解得到極細(xì)的過(guò)渡型碳化物與過(guò)飽和(含碳較低)的a-相混合組織

特征:它由馬氏體在150~250℃時(shí)回火形成。這種組織極易受腐蝕,光學(xué)顯微鏡下呈暗黑色針狀組織(保持淬火馬氏體位向),與下貝氏體很相似,只有在高倍電子顯微鏡下才能看到極細(xì)小的碳化物質(zhì)點(diǎn)

回火屈氏體

定義:碳化物和a-相的混合物

特征:它由馬氏體在350~500℃時(shí)中溫回火形成。其組織特征是鐵素體基體內(nèi)分布著極細(xì)小的粒狀碳化物,針狀形態(tài)已逐漸消失,但仍隱約可見,碳化物在光學(xué)顯微鏡下不能分辨,僅觀察到暗黑的組織,在電鏡下才能清晰分辨兩相,可看出碳化物顆粒已明顯長(zhǎng)大

回火索氏體

定義:以鐵素體為基體,基體上分布著均勻碳化物顆粒

特征:它由馬氏體在500~650℃時(shí)高溫回火形成。其組織特征是由等軸狀鐵素體和細(xì)粒狀碳化物構(gòu)成的復(fù)相組織,馬氏體片的痕跡已消失,滲碳體的外形已較清晰,但在光鏡下也難分辨,在電鏡下可看到的滲碳體顆粒較大

球狀珠光體

定義:由鐵素體和粒狀碳化物組成
特征:經(jīng)球化退火獲得,滲碳體成球粒狀分布在鐵素 體基體上;滲碳體球粒大小,取決于球化退火工藝,特別是冷卻速度。球狀珠光體可分為粗球狀、球狀和細(xì)球狀和點(diǎn)狀四種珠光體

魏氏組織

定義:如果奧氏體晶粒比較粗大,冷卻速度又比較適宜,先共析相有可能呈針狀(片狀)形態(tài)與片狀珠光體混合存在,稱為魏氏組織

特征:亞共析鋼中魏氏組織的鐵素體的形態(tài)有片狀、羽毛狀或三角形,粗大鐵素體呈平行或三角形分布。它出現(xiàn)在奧氏體晶界,同時(shí)向晶內(nèi)生長(zhǎng) 過(guò)共析鋼中魏氏組織滲碳體的形態(tài)有針狀或桿狀,它出現(xiàn)在奧氏體晶粒的內(nèi)部


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