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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：2 {0 q$ w% O% Q- l
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)
4 c! R$ u& c6 P( U0 @7 A) `8 Q组织与特性如下：
, A }, r [0 _ \铁素体(F)
# l4 @6 d7 o* o1 H* }1.组织: 碳在α铁中的固溶体2 ~7 F; r3 E6 T
2.特性: 4 e1 [. o( Y! i$ M; t3 H/ u
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,) c v) E" `$ C; o7 u9 X5 D
HB=80-120,σb=250N/mm^2;而塑性和韧性很好,δ=50%,ψ=70-80%.' l: z& q; j- ^9 N
因此,含铁素体多的钢材(软钢)中用来做可压、挤、冲板与耐
3 o' F! {7 j2 k4 u. X冲击震动的机件.这类钢有超低碳钢,如 0Cr13,1Cr13、硅钢片等- |' M( @( g' }9 A2 e% t
! U& {- Y) [$ n/ G6 l# {) R: E6 r; b奥氏体
e! M2 J3 S, o+ Z! ]3 q% C& q1.组织: 碳在γ铁中的固溶体* D% r, s9 `9 o
2.特性:
+ S$ P+ Z" b1 ?( A4 B呈面心立方晶格.最高溶碳量为2.06%,在一般情况# F; |( X2 q! R, V8 |4 q
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
8 G x7 p& ?/ y. K S+ V. W8 x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
. I4 m$ K8 s# m! F1 N( \) F1 S体不锈钢等
* A; [5 F- q. [. J# o. ?6 S
$ X; Z- H9 J! ?. a渗碳体(C)2 M. X$ P) v+ ^. w- u
1.组织: 铁和碳的化合物(Fe3C)
6 s$ @# F7 k2 H% x. p2.特性:
6 H8 M% u- U4 ^ O+ w呈复杂的八面体晶格.: n. \3 U% a- c) Q5 `# V( E$ Y
含碳量为6.67%,硬度很高,HRC70-75,耐磨,但脆性很大,因此,
8 A6 N7 D! k; ?+ m0 [* m渗碳体不能单独应用,而总是与铁素体混合在一起.9 ], S3 E- k. B/ d5 z. J* _
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- y) y4 T7 t6 W! a6 o' Z
以渗碳体或其他碳化物形式出现% o: d2 A; _& U
* A/ j4 A B0 x5 g- a, z$ M珠光体(P)
7 G. P! j6 u# ~( P( B8 R9 E1.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 j" I E& {& [, }
渗碳体祷旌衔?共析体)7 Q' N" V; {7 F) y0 d
2.特性:
/ \* G a8 M3 W0 j" _1 i( S7 i5 C是过冷奥氏体进行共析反应的直接产物.
+ g' e" ^( r" z5 }7 \ s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 ]/ P1 z$ J7 ~5 ^
越细性质也不同.. y, b0 ? i2 H: O/ {
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), l# Z; t# g: z
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% t- G3 G t( i ~4 V6 L, Q
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
! `; R9 ^. Z4 U体低,其塑性较铁素体和奥氏体低而较渗碳体高.) y I ?) I: g1 a: [3 Z+ z+ S$ Z
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: c: F+ F4 I# f4 V6 h) ^
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
2 ]* z: v( G0 t, ]- a9 b3 _
- b. j& L+ z+ G5 C; t" u J3 k( `莱氏体(L)
7 ?. [) z" s. d- _ J* J1.组织: 奥氏体与渗碳体的共晶混合物4 v0 R+ r4 X/ H, x2 e
2.特性: ' i+ K8 T* y+ T" U1 Y: c
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.4 a V E+ }3 l% u- \
当温度到达共析温度莱氏体中的奥氏转变为珠光体.
1 d( @' `7 L- u" P/ @# S4 s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).
* o8 |& R3 ~# C; k0 q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.
* u+ Z( O3 p" c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.7 ]3 N+ s& L: N" \# I
这类钢一般有较大有耐磨性和较好的切削性( N9 X: M/ |5 e* b( z% D
淬火与马氏体
9 S) E W9 {7 Z# \3 |; a. }, i1 `1.组织: 碳在α-Fe中的过饱和固溶体,显微组织呈针叶状
) X. j2 R t$ U" U2.特性:
' K" [6 H- Y+ I9 N淬火后获得的不稳定组织./ T. k4 ^2 o9 w9 Q! g' _/ T& o9 ?* j& I
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2 B" j7 d* g6 A/ b% _* t5 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
( V8 t5 z6 }, @" D" C很大,延伸率和断面收缩率几乎等于零.
9 ]& M2 b" L2 S1 e) D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,
. u6 c: _' V8 [4 }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
& y0 i) w+ z+ i
. z8 ]& R" s, M& t" n/ t0 L2 g" E回火马氏体(S)- j* N/ J8 {) D e( Z0 ^( F
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
, Y7 c0 y& O1 ?3 x$ \2 m2.特性:
5 j0 l( G P4 c) j/ v- y淬火钢重新加热到150-250℃回火获得的组织.
1 V8 e+ v& b# a7 J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
, k) ? _8 s, \$ k& k" `. k1 a* } ^# P- E6 w8 M' |
索氏体(S). Z5 }( S# V2 V# T b% J# b2 N, D
1.组织: 铁索体和较细的粒状渗碳体组成的组织
: l: [( O: \) m7 U2.特性:
; W. \ Z7 s5 S( t3 w" r淬火钢重新加热到500-680℃回火后获得的组织.7 w: q2 T: ]( S2 `& q
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,1 m8 M" _% A9 V1 z: A+ q9 q( Q
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.
' Z' u6 A: ^ D索氏体有的叫二次索氏体或回火索氏体& u- d+ O; ~% o/ p* s
屈氏体
, V5 j5 ~! _1 Q z) I+ E( f屈氏体(T)组织或特性
. {0 G3 }9 C* N1.组织: 铁索体和更细的粒状渗碳体组成的组织8 l' A% d% g& x2 f
2.特性:
1 U2 O" s1 ~8 c6 O' T, N# t" u; J }淬火钢重新加热到350-450℃回火后获得的组织.
" N* `2 q/ p+ ]! X* J- d& E/ G- a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
+ g0 U8 H6 F6 J度和硬度,并有比马氏体好的韧性和塑性,硬度约为HRC35-45.
: [; h- {4 P* w1 K8 L屈氏体有的叫二次屈氏体或回火屈氏体
7 q! R& ^' @2 u; v/ u( ^# h3 K F V1 T
, J5 Q& S' S' ~+ p: H; U& @下贝氏体(B)3 T, s& p' h# Y3 E8 `' \
1.组织: % F/ m' M* W( M
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4 \7 T2 b) Z$ u V7 ?
极小的质点以弥散状分布在针状铁素体内$ \# v7 t& \4 D' g4 B: |* b. ~
2.特性:
. j) D, |: W- G- ^过冷奥氏体在400-240℃等温度转变后的产物.
) u* K5 g4 i. K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
* o' b/ |( ^1 a ~0 ~/ @合机械性能比索氏体更好;+ l7 P& M& R4 I, ^( n% v) V
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9 s, a+ n6 [ {# Z8 H" E
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* T4 ]8 z$ ` [) x
和变形9 e& |2 e" {9 L; f# @ [: v7 _
) M- `8 j* v( g C
低碳马氏体. \- a) a4 e' C! H9 q+ N7 m0 f+ ]
具有高强度与良好的塑性、韧性相结合的特点(σb=1200-1600N/mm^2,( O& H2 k7 g5 D6 _' O0 M
σ0.2=1000-1300N/mm^2,δ5≥10%,ψ≥40%αk≥60J/cm^2); 同时还有
4 R. ^+ o, X; [' ~1 ^, ]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" s) J: K! D# V7 B! X1 }: o" k5 Y
口敏感度和过载敏感性都较低.4 K+ i$ A1 V: z/ E s5 `$ I7 a p6 X
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9 b- a' T( o8 K7 J; L
获得的下贝氏体更好.& n7 S" \& T: h! J6 O
保持了低碳钢的工艺性能,但切削加工较难.
5 k3 K' i4 g. [3 @% y* c: ~4 u! E铁-碳合金平衡图中特性点与线(搂冷却叙述,加热为可逆的)
- A' s4 \- d9 L$ j7 r3 d符号 说明! u: v3 [ j! w8 B: n+ n& b- ~# x
A 纯铁的凝固点
0 t6 M. u3 @) J" d9 U; H/ @; l2 wE 碳在γ-Fe中的最大溶解度
2 d+ J4 s- j/ X4 mG γ-Fe→α-Fe转变点
- R8 d: V; }% SC 共晶点9 N8 A; k. R4 @0 j7 f& i# O- Y
S 共折点
1 r& u4 M4 Q+ JABCD 液相线.液体开始结晶
7 M0 Z* r) ]6 g/ d( V- }- ?AHJECF 固相线,液体终止结晶
3 _# @* v7 K: b' }ES Acm线,渗碳体开始从奥氏体中析出
5 B! a) H0 E. \, L2 AECF 共晶线,开始从液体结晶出奥氏体和渗碳体的共晶混合物* U9 e* x0 i, {% g
GS As线,自奥氏体开始析出铁素体,- \: D% B" z9 o2 n7 D7 _
即γ-Fe→α-Fe的开始线* W% z7 L2 A0 j
PSK 共析线或称A1线,自奥氏体开始析出铁素体和
: F9 R- B. Y4 F6 \* F8 x渗碳体的共析混合物
6 k' v T% F% {2 v6 z. x4 W注:1.As线在加热时称为Ac3线,冷却时称Ar3线;
6 {# j5 l7 @4 t& Z+ w' q) l2.A1线在加热时称为Ac1线,冷却时称Ar1线$ ]6 V0 k# ^- r5 [! S) o( G
室温下铁-碳合金的平衡组织
N- u7 ?3 t2 e+ t9 }3 S名称 含碳晶,% 平衡组织
, z" m# F0 P1 B亚共析钢 0.02-0.8 铁素体＋珠光体
0 y* `3 R3 \. p; S共析钢 0.8 珠光体$ O3 R9 t) v+ [' F3 }* i( X( w5 N0 `
过共析钢 0.8-2.06 珠光体＋二次渗碳体7 J* z P1 [5 I
亚共晶的口铁 2.06-4.3 树状珠光体＋二次渗透体＋共晶体
; @% A4 K" c4 k5 F共晶白口铁 4.3 共晶体(珠光体＋渗碳体)) N; f1 \3 w% e8 w. Q
过共晶白口铁 ＞4.3-6.67 板状一次渗碳体＋共晶体 |
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