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发表于 2007-9-21 09:59:19
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来自： 中国山东聊城
代号如下：0 n4 Z9 ^: P7 }$ F" g o6 N4 Q" d
铁素体(F) 渗碳体(C) 莱氏体(L) 回火马氏体(S) 索氏体(S) 屈氏体(T) 下贝氏体(B) 珠光体(P)
" h# z0 X( z- t组织与特性如下：
: J$ s+ T. a* }) O9 M* v2 E" r铁素体(F)
+ X: m6 D# C7 z% @( I' D7 ?5 A1.组织: 碳在α铁中的固溶体$ y" M9 J! l0 T5 m
2.特性:
, X! P Y+ C. Q9 [4 V1 B/ N呈体心立方晶格.溶碳能力最小,最大为0.02%;硬度和强度很低,; \! _5 }; ~, t) a/ k8 \9 W
HB=80-120,σb=250N/mm^2;而塑性和韧性很好,δ=50%,ψ=70-80%.
: M* E9 F: W5 e因此,含铁素体多的钢材(软钢)中用来做可压、挤、冲板与耐
+ w/ w; q2 F: s+ Y& S( O; x5 \7 T冲击震动的机件.这类钢有超低碳钢,如 0Cr13,1Cr13、硅钢片等6 f8 c9 N8 Z- x+ o' ~8 y
+ }$ k2 H4 B- n
奥氏体% l3 U- g& n$ W6 `
1.组织: 碳在γ铁中的固溶体
S. S8 }" Y" s9 @! L8 k1 [2.特性:* _# `9 A9 ]! \& A/ I, R" V5 {
呈面心立方晶格.最高溶碳量为2.06%,在一般情况# p6 ~2 _) F) O! g
下,具有高的塑性,但强度和硬度低,HB=170-220,奥氏体组织除了在高温
4 l a. T9 D7 d3 `转变时产生以外,在常温时亦存在于不锈钢、高铬钢和高锰钢中,如奥氏
8 A- ?8 F1 ?7 c, e' @体不锈钢等4 i5 g+ Z9 }! \ X- p+ H
" p0 L' c: j/ q! C0 e% s渗碳体(C)
- B) F" s2 G; G B# v1.组织: 铁和碳的化合物(Fe3C)" U9 i/ j& S& d% T3 c
2.特性:
" o* T* o" u/ n9 Y5 L, w$ G呈复杂的八面体晶格.
6 X4 a; c- e. ^, |, O含碳量为6.67%,硬度很高,HRC70-75,耐磨,但脆性很大,因此,: O/ x9 h8 i) q9 k. \
渗碳体不能单独应用,而总是与铁素体混合在一起.$ N% m( I% [" a1 z
碳在铁中溶解度很小,所以在常温下,钢铁组织内大部分的碳都是 P4 u9 @- F' n3 }$ L" v
以渗碳体或其他碳化物形式出现
, G: z O% R: ^) ]% i& O( C( {. p+ L" B# |& x
珠光体(P)
: X- l3 c0 ^# g. X, g6 R n' o) ~1.组织; 铁素体片和渗碳体片交替排列的层状显微组织,是铁素体与
! Q: j+ Z# j7 P* W4 |1 |渗碳体祷旌衔?共析体)
' \$ A+ }7 I& b5 t$ u0 q) J2.特性: # L% e- h3 I+ @3 ^ @% G( s( p* `
是过冷奥氏体进行共析反应的直接产物.7 B. k! F8 C' ]: Y, z9 |( r4 b
其片层组织的粗细随奥氏体过冷程度不同,过冷程度越大,片层组织" O; W! p8 ~& x7 M" m
越细性质也不同.6 H* t* N, g4 w- |
奥氏体在约600℃分解成的组织称为细珠光体(有的叫一次索氏体)," T$ o/ [' j8 o
在500-600℃分解转变成用光学显微镜不能分辨其片层状的组织称为极
' q6 p1 R$ H, \8 B" A0 Y2 G! c细珠光体(有的一次屈氏体),它们的硬度较铁素体和奥氏体高,而较渗碳+ X1 j, t1 V+ ?2 K
体低,其塑性较铁素体和奥氏体低而较渗碳体高.
/ J1 \% N }& o9 r9 c* u& M$ W正火后的珠光体比退火后的珠光体组织细密,弥散度大,故其力学性
: |) q# P5 |/ G: ~, \4 K能较好,但其片状渗碳体在钢材承受负荷时会引起应力集中,故不如索氏体; G' {* ?3 V- b+ _
1 \+ q8 N9 `' {. i" D; E* f6 {莱氏体(L)
% ?' d7 s8 f1 l1.组织: 奥氏体与渗碳体的共晶混合物
# F2 k/ D2 M8 h' E2.特性:
! e( c6 l0 `+ R, E$ S! J$ ?. e铁合金溶液含碳量在2.06%以上时,缓慢冷到1130℃便凝固出莱氏体.
7 j! d g* V* U8 g: _当温度到达共析温度莱氏体中的奥氏转变为珠光体.
1 ?1 z. u$ e9 B" H. C( }# k因此,在723℃以下莱氏体是珠光体与渗碳体机械混合物(共晶混合).
. ?3 u2 X% b ~# v) ^# R* s% v莱氏体硬而脆(＞HB700),是一种较粗的组织,不能进行压力加工,如白口铁.
3 W. o- M. R: o; u8 B在铸态含有莱氏体组织的钢有高速工具钢和Cr12型高合金工具钢等.
2 P9 Z5 d8 m* n这类钢一般有较大有耐磨性和较好的切削性
7 {8 y5 |) H( L7 i淬火与马氏体0 c3 o& F: R+ Q: }
1.组织: 碳在α-Fe中的过饱和固溶体,显微组织呈针叶状! A" ?2 T, V6 |' _: J
2.特性:
n! \- d: V. P3 S6 O淬火后获得的不稳定组织.
% U( w9 O6 b7 @$ |+ G3 B+ i6 P" e具有很高的硬度,而且随含碳量增加而提高,但含碳量超过0.6%后的硬% o, Q; E) e8 Z
度值基本不变,如含C0.8%的马氏体,硬度约为HRC65,冲击韧性很低,脆性! X5 H1 t7 H9 K% |& m9 h0 o
很大,延伸率和断面收缩率几乎等于零.
2 j, R: F X+ O: }8 P( P" h奥氏体晶粒愈大,马氏体针叶愈粗大,则冲击韧性愈低;淬火温度愈低,
' I( q4 L% x* H- w奥氏体晶粒愈细,得到的马氏体针叶非常细小,即无针状马氏组织,其韧性最高
1 y$ M; J! e3 |- k p1 i/ x7 j# `+ z3 [7 R! `% e0 i
回火马氏体(S)( j0 r# E" @: o# l$ D% {9 @
1.组织: 与淬火马氏体硬度相近,而脆性略低的黑色针叶状组织* P1 |# q X+ W: \! @3 U e
2.特性:" e3 O- H' {" e& j4 K* M) [8 ~( W7 o; L
淬火钢重新加热到150-250℃回火获得的组织., x0 ]3 W$ v. B0 q2 `6 L
硬度一般只比淬火马氏体低HRC1-3格,但内应力比淬火马氏体小
! H- ?8 f& o& r6 x/ P8 q, N8 `
- \; k/ [! G( C/ V" A' i, v& K索氏体(S)0 e7 U4 O- v3 }6 Q- Q! I2 _6 c/ v# p
1.组织: 铁索体和较细的粒状渗碳体组成的组织8 u" l: \; X/ S
2.特性:
" ?4 _$ ^: p+ U' V' w: T淬火钢重新加热到500-680℃回火后获得的组织.
# f, P/ m9 }5 S8 ~' A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,. U0 W3 I* @. \' f' o: a. r5 W8 j
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.$ y6 L- g b. i. f- _
索氏体有的叫二次索氏体或回火索氏体
( q' J) s* V4 @& s" Q& A屈氏体
8 i& _+ p7 s# ?* x3 F, f. w. x0 q: i屈氏体(T)组织或特性4 k* M& j3 t4 g/ H+ t
1.组织: 铁索体和更细的粒状渗碳体组成的组织9 W& u6 [/ Y6 g$ j9 D
2.特性:- |0 z* s' x6 T
淬火钢重新加热到350-450℃回火后获得的组织.
0 e, Q/ q4 L# m$ l/ o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6 l" j+ V2 |8 }- j6 S7 b9 N
度和硬度,并有比马氏体好的韧性和塑性,硬度约为HRC35-45.$ ^* t! X8 f& G- s
屈氏体有的叫二次屈氏体或回火屈氏体
$ S9 x* H. P* o( v' o5 Z; S' n' v! k" e# j; B2 p6 R* x" o
下贝氏体(B)
" F/ |6 G/ P. @ p) f/ Q1.组织:
5 j& [9 B) X A- r3 `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
; W+ \+ i, m$ n7 P极小的质点以弥散状分布在针状铁素体内! ~! Q0 [" f9 b
2.特性:+ `. O; s5 p* U
过冷奥氏体在400-240℃等温度转变后的产物.+ X% S' h& e( d( I/ p- b( c, `3 g
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2 O+ y% H x! l" C- J4 u% u o+ X
合机械性能比索氏体更好;& H, |, H1 l$ k! n+ K
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
" w. i2 y) M+ A3 n; N1 c8 a& h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
" j" _) ~* ~8 M/ |/ }& Q* G0 X和变形0 \, I% |, D5 M: M- y/ h
. `# W ]& Q( Z Q
低碳马氏体( R1 |9 }3 p! U7 s' `
具有高强度与良好的塑性、韧性相结合的特点(σb=1200-1600N/mm^2,; P4 o6 y4 n( U6 k
σ0.2=1000-1300N/mm^2,δ5≥10%,ψ≥40%αk≥60J/cm^2); 同时还有; u( _" l) R6 b! X$ v2 _" r2 \
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
2 w* J7 y: u* n' ^4 d口敏感度和过载敏感性都较低.
1 }4 w4 c; V/ S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/ n; y) y s7 N, [
获得的下贝氏体更好.
$ m9 { _5 C* k9 y+ y保持了低碳钢的工艺性能,但切削加工较难.6 _1 J: Z+ X5 U' \4 f
铁-碳合金平衡图中特性点与线(搂冷却叙述,加热为可逆的)
' m$ l$ z3 M' K# R2 _7 E符号 说明
, ^. {, a8 D8 bA 纯铁的凝固点 ; i9 e2 p- G& N! o
E 碳在γ-Fe中的最大溶解度
7 J& W" Q( V$ P9 @# N$ L* Q! ]G γ-Fe→α-Fe转变点" {" g8 j$ \' |: {4 E
C 共晶点1 z+ \$ P. i* Y# E2 {. j
S 共折点9 V1 J% {) N) `0 y0 @! c& |- a Z
ABCD 液相线.液体开始结晶4 d0 Z" L+ y; w& o/ C1 T: C
AHJECF 固相线,液体终止结晶
8 b* \% y( D5 F& |: ~" u% E! n5 ]9 n+ [ES Acm线,渗碳体开始从奥氏体中析出
( E0 @$ h' V& {8 u; k t0 p: DECF 共晶线,开始从液体结晶出奥氏体和渗碳体的共晶混合物
# \( ]9 k' v2 y4 PGS As线,自奥氏体开始析出铁素体,0 F @$ l7 a9 g& e) _0 Z. a
即γ-Fe→α-Fe的开始线
% \- e6 a6 o- A$ c9 k3 e1 UPSK 共析线或称A1线,自奥氏体开始析出铁素体和
) z& U8 v/ b* _% L渗碳体的共析混合物9 [2 N6 j' ?0 C: z
注:1.As线在加热时称为Ac3线,冷却时称Ar3线;
1 E6 P! m& ?& d2 ^2.A1线在加热时称为Ac1线,冷却时称Ar1线% _ N4 s% n" d4 w5 N# m
室温下铁-碳合金的平衡组织. @1 @, C) J/ J3 ^
名称 含碳晶,% 平衡组织# z5 ?* G& }- G6 U0 N/ u B
亚共析钢 0.02-0.8 铁素体＋珠光体
7 }( L! h# [: y3 \/ k7 Q& X0 J共析钢 0.8 珠光体
' i, e% v' r* f过共析钢 0.8-2.06 珠光体＋二次渗碳体5 N$ m h. \+ U4 q; t
亚共晶的口铁 2.06-4.3 树状珠光体＋二次渗透体＋共晶体
- u9 _1 i( K' o共晶白口铁 4.3 共晶体(珠光体＋渗碳体)
6 X4 Y& T6 V; t5 \& o; g过共晶白口铁 ＞4.3-6.67 板状一次渗碳体＋共晶体 |
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