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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：+ I5 S) p: D1 h
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)
2 `+ l6 K, n c9 @8 k8 x+ C组织与特性如下：& O3 V) F+ i6 W& Z( l. C
铁素体(F)8 F$ f2 \& ?4 m: X9 i, H
1.组织: 碳在α铁中的固溶体# T3 x P) [# p8 I! q
2.特性: \$ P. L; P6 O5 N6 c! t
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,, E+ E# t, B, l& u2 x1 d! G
HB=80-120,σb=250N/mm^2;而塑性和韧性很好,δ=50%,ψ=70-80%.9 f( a) N8 r2 S/ E1 g. z0 \5 r4 s
因此,含铁素体多的钢材(软钢)中用来做可压、挤、冲板与耐; @. w4 T3 f, j: y! |) p
冲击震动的机件.这类钢有超低碳钢,如 0Cr13,1Cr13、硅钢片等
/ L8 J3 I8 _; J7 n( N' p8 {* H M1 D% b0 m' k
奥氏体+ B" [5 ]; Y: k: M( w
1.组织: 碳在γ铁中的固溶体7 j! y; x) {7 \2 i( C% n
2.特性:
, A! t3 m7 W9 B呈面心立方晶格.最高溶碳量为2.06%,在一般情况
" p, E8 `3 B5 u: a/ V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
* M3 ^. ~7 g# M( n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- z7 Y: J) p) [8 h& B% k0 |
体不锈钢等
1 n" W2 W# T! h- M$ g& V2 C; R: S: [2 d4 ^3 H
渗碳体(C)3 ^5 q. B/ E; n- z
1.组织: 铁和碳的化合物(Fe3C)3 I) [3 G& t! {" v7 L/ f, Y
2.特性: : o# S: l3 j' i4 ]3 Q* I
呈复杂的八面体晶格.
8 \# @* y! ?) Q3 n T含碳量为6.67%,硬度很高,HRC70-75,耐磨,但脆性很大,因此,
3 |+ A/ O# {7 L渗碳体不能单独应用,而总是与铁素体混合在一起.8 F, [- S# b4 a
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
$ F! `% j, e! v: w以渗碳体或其他碳化物形式出现5 G, X! g: ^# x$ ?( `6 V
) ~/ K. H& | k5 Z! O
珠光体(P)
B5 D0 s. h8 H& B$ Y1.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
) w1 X! B5 a% v# @渗碳体祷旌衔?共析体) L3 L% Q1 E Y5 d! q) B: n2 Q
2.特性: 7 D( J5 Q5 {- z8 a6 s
是过冷奥氏体进行共析反应的直接产物., k) \7 {: O) a& A4 A
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
X* T8 K) g: s: y7 @0 y越细性质也不同.
+ e: ^# T8 x: F: _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),
9 J% G; @5 g, v2 l: h- U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) c' I$ d7 E8 S, W J
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/ Z7 F+ v2 O0 j
体低,其塑性较铁素体和奥氏体低而较渗碳体高.* z+ ^' S# B# }" c! f+ X6 l
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
# l. `+ u: a: T8 H. U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/ T) g" Q2 Y* m* C
% Q) a ?( Z0 G/ W( P* O6 b: a, {0 _
莱氏体(L)" y& M2 t% E, L/ l5 A
1.组织: 奥氏体与渗碳体的共晶混合物
9 K8 W7 I5 \1 U: L7 w2.特性:
, \( c/ m/ N/ F$ L) W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.: \2 ~8 h9 o. |/ R/ W3 ~! m7 f
当温度到达共析温度莱氏体中的奥氏转变为珠光体.
) \( c# P( N$ D; c! o, X7 ]( n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).
. `: x6 D! m0 L; ?$ L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.! D: l b, g% ^# S( t7 f: l
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.+ N2 r% u) n- ~( e5 U6 V
这类钢一般有较大有耐磨性和较好的切削性' B7 N; `) ~7 g/ Q
淬火与马氏体
9 C" ]" n0 ~& F5 v% d1.组织: 碳在α-Fe中的过饱和固溶体,显微组织呈针叶状5 N$ A+ z: C* g' Y9 T
2.特性:
( X) @' \4 Y3 k3 L1 J: J淬火后获得的不稳定组织.
7 c+ Q4 k. o/ W5 j( H$ x% D6 n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( C* G8 q7 S; j" Q8 U( t
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; I: Y% X- q- s/ `) i* X! K6 N4 _ }
很大,延伸率和断面收缩率几乎等于零.
: Z e. }+ K( b. L3 u/ 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,
9 H0 c4 z }8 {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3 c2 |, ]% |* W% O, S
# D M6 P+ [& V- O+ D8 V回火马氏体(S)2 [6 F2 E% R7 p6 X( V6 a
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/ I7 u$ Q; ^, d
2.特性:
2 D3 k4 `/ [* ?# P淬火钢重新加热到150-250℃回火获得的组织.7 G3 F, W( z8 K% E0 p( K5 R. I
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) G" S& }+ p6 B1 {) u
" H8 n' ] v7 X索氏体(S)" c. L; f" i: |; Z
1.组织: 铁索体和较细的粒状渗碳体组成的组织
2 v5 x6 V" H& w0 k6 F9 y8 y. P2.特性:
9 v1 Y9 Z. j; ~( u- n淬火钢重新加热到500-680℃回火后获得的组织.
1 p4 r; ~* t& M" v2 }$ B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,, l; ?9 x% ^# ^2 e! d( P8 g% m, I
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.) M# `$ d2 d9 ^" [+ n8 }, \5 a$ j
索氏体有的叫二次索氏体或回火索氏体
5 @2 l7 H0 i. @! U屈氏体1 C! W) I; S. a+ G* f9 N2 {
屈氏体(T)组织或特性
) K$ a7 k9 L, N0 | c! }1 @+ I1.组织: 铁索体和更细的粒状渗碳体组成的组织; D) K( C% |/ A! ]) U1 @
2.特性:9 Z# m$ q* M2 _/ B: A" h
淬火钢重新加热到350-450℃回火后获得的组织. ^1 y8 @. m7 E. I3 \
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
8 k: r. s8 ?+ M$ [5 b度和硬度,并有比马氏体好的韧性和塑性,硬度约为HRC35-45.
5 x( g% ?2 H& b8 i4 Z屈氏体有的叫二次屈氏体或回火屈氏体) D4 G; K& x) B/ w# H
6 E/ }' h5 W s( F1 U5 P下贝氏体(B)3 {& r9 A; |. @4 E
1.组织:
, c9 N6 g3 Y" E! e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
( N% i7 ]+ f8 c& x- [2 A" x; _极小的质点以弥散状分布在针状铁素体内
4 x! C Q% c$ w2.特性:
) B4 ?. a2 [, E7 n) H# O过冷奥氏体在400-240℃等温度转变后的产物.' w# I* U- K2 V5 r& g1 l; I
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- _, A! W6 b( `* b: s合机械性能比索氏体更好;5 d; K: ?! g6 ]* q0 S7 y
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2 D7 o! y7 `$ U) e: I. [
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
, m* S) s6 ~& x' w" C( b3 G3 c和变形
# p% w9 z7 {# I7 K G" q. C' Z0 n
) d& j1 O S) t8 f低碳马氏体3 a3 p3 z# _/ M0 s* 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,- I& Q% Y0 o( T! K" |/ _1 f" x$ R
σ0.2=1000-1300N/mm^2,δ5≥10%,ψ≥40%αk≥60J/cm^2); 同时还有9 I- V6 s9 ]2 f( F* `; c1 S8 L% Q
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
- ?5 q$ l, T' b) Q6 J, o/ t口敏感度和过载敏感性都较低.: d. O+ U+ w# m5 C) J6 @$ v
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+ G4 d1 }) Z4 |) v) B! I) X* H
获得的下贝氏体更好. a/ R! r4 O w m
保持了低碳钢的工艺性能,但切削加工较难.+ z# X4 n2 Q8 A. ^' }9 S0 g' F( T
铁-碳合金平衡图中特性点与线(搂冷却叙述,加热为可逆的)& v% a& r, u% _
符号 说明
+ i( B5 @4 w1 l3 H# y3 ^9 WA 纯铁的凝固点
: d j# C5 o! ~% h! P ]* C! HE 碳在γ-Fe中的最大溶解度
& t2 X. w. V6 t8 s) y, ?' `G γ-Fe→α-Fe转变点( h% e, ^: Z1 X) s4 C, w! R
C 共晶点
& `' F5 q; V2 Q% @S 共折点' G1 j' `- k% u' @8 T, j
ABCD 液相线.液体开始结晶6 v0 h9 h8 ^: l/ d5 B; |6 x! Z2 h
AHJECF 固相线,液体终止结晶# b: p; u- n( Y3 ?0 E) n* F$ E* @" e
ES Acm线,渗碳体开始从奥氏体中析出; I4 B# x4 C1 @; I' [9 Z& J; n
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
8 `8 C# y& l/ G) M2 ^GS As线,自奥氏体开始析出铁素体,' I- R$ U C) |0 Y5 J, s' H& W
即γ-Fe→α-Fe的开始线
. j: b% M# ^* j ^0 w" P/ mPSK 共析线或称A1线,自奥氏体开始析出铁素体和
' ?7 f4 }" W3 c5 K渗碳体的共析混合物% \, P( ~8 U' M9 I4 y7 B
注:1.As线在加热时称为Ac3线,冷却时称Ar3线;3 t+ C0 e% K; V2 c
2.A1线在加热时称为Ac1线,冷却时称Ar1线
6 j- L. H: M) y9 P: B" T1 j室温下铁-碳合金的平衡组织# g V. G1 ?: F) m Y
名称 含碳晶,% 平衡组织
: N8 h/ b0 a( d7 O L亚共析钢 0.02-0.8 铁素体＋珠光体
H1 j' e. {( {2 H7 z% B! Q共析钢 0.8 珠光体
! q; ?4 ]1 m6 ^4 z- y过共析钢 0.8-2.06 珠光体＋二次渗碳体) d& }% E: F! E8 D3 u: O" M3 o
亚共晶的口铁 2.06-4.3 树状珠光体＋二次渗透体＋共晶体
5 {7 [; G7 b, e9 D共晶白口铁 4.3 共晶体(珠光体＋渗碳体)
5 x; H- C' ]6 D. j. U5 {8 J' 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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