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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：6 c9 [/ S+ ]( u y% o' Q
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)
7 f5 h3 X) g5 @! T组织与特性如下：6 Z: Z6 r \$ W+ @$ S S
铁素体(F)
0 _4 E% g+ r% F, {. Q1.组织: 碳在α铁中的固溶体
/ h* N/ R, E4 C, k- @( r3 e2.特性: $ y$ A+ ^8 r( D& Y" F
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,
7 [; ]1 p% A: h, h. S' dHB=80-120,σb=250N/mm^2;而塑性和韧性很好,δ=50%,ψ=70-80%.
, f9 K- J4 t$ F因此,含铁素体多的钢材(软钢)中用来做可压、挤、冲板与耐) f6 l6 c, M9 ^' A. z
冲击震动的机件.这类钢有超低碳钢,如 0Cr13,1Cr13、硅钢片等; q( x/ r( Q. D0 f2 R
' v/ r' u6 V. o# c3 F奥氏体( |$ g4 j+ u9 h; \7 w8 k
1.组织: 碳在γ铁中的固溶体9 M! g7 }& ~: M1 p' C: k, ~
2.特性:
" j: j3 g8 B; j5 D' f呈面心立方晶格.最高溶碳量为2.06%,在一般情况
7 O8 W! u N5 d1 e. X6 r" U) r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6 w$ j* u+ F% D9 E; f3 C5 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, X) l# j9 o0 j% E
体不锈钢等
7 k7 `* i; j$ ^$ }6 }& p! r6 |$ D0 Z& |5 r C1 u
渗碳体(C); Y& E& o) S7 ]
1.组织: 铁和碳的化合物(Fe3C)/ c3 t; E) v4 |
2.特性:
: }. F# k3 R8 M$ |呈复杂的八面体晶格.
S0 p) G, t" t* R含碳量为6.67%,硬度很高,HRC70-75,耐磨,但脆性很大,因此,
' o6 J% h6 s$ C& m. r0 f渗碳体不能单独应用,而总是与铁素体混合在一起.3 h: `) M/ ~! x4 R) |2 y& g
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
# h, j) k! }; M: ~+ `以渗碳体或其他碳化物形式出现) e9 X5 V" ~0 @0 ?$ \% d) }% T+ b
' R; K6 w& L' ?4 | W
珠光体(P)# t- z4 D4 p: P( E% {; ]
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* {0 E3 M/ K' X0 Y, }8 ^/ j" r
渗碳体祷旌衔?共析体)( W( W3 |/ W6 i- z$ l0 t+ G5 S
2.特性:
8 z8 H0 ?9 U, x5 F是过冷奥氏体进行共析反应的直接产物.
# K* C0 o( {" K- w' J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; t0 f( E5 d# M9 x p! Q# f9 j
越细性质也不同.2 T6 u) g5 R3 j
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),
) ~/ q" Y& E: m% V! a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/ d& Y8 ~. h9 t4 l
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
; K5 h% G3 F h0 R体低,其塑性较铁素体和奥氏体低而较渗碳体高.
3 S1 l; T( n2 H7 D, H t: r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# h- W* A" l+ H" x6 `
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* s& ?# X) r9 W9 K
1 k/ H# y" v! ]: F7 _莱氏体(L)
. U9 B9 Z' I' v, y# N1.组织: 奥氏体与渗碳体的共晶混合物7 V7 P* {- W1 y, l9 q, _; M. U
2.特性: * m1 q" ]5 o: q; 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.6 O/ ]: A% _3 X( M) K
当温度到达共析温度莱氏体中的奥氏转变为珠光体.$ j5 M) o3 `6 h# }$ I7 T; W
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).
: V) [+ m: v5 E1 m6 x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.8 t0 v8 L# A; Q3 O8 ]
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.
$ ^9 \$ s) Y- h% s8 G" P8 ]这类钢一般有较大有耐磨性和较好的切削性
" \3 N4 t: H8 n) v- n6 M- n' t# A淬火与马氏体$ W: w U9 C, L& h* }* J
1.组织: 碳在α-Fe中的过饱和固溶体,显微组织呈针叶状2 C% j, _* y+ Q5 B8 k6 }6 i3 c+ i! M
2.特性:
- y t' t6 \* @, h淬火后获得的不稳定组织.( a9 s9 I; O( B- M$ x$ d8 ?6 p
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
) b2 i F5 _7 [3 u/ k/ }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 v: n( T1 a( I4 M' s7 E/ \/ G% W
很大,延伸率和断面收缩率几乎等于零.0 o; r. ?7 S3 F9 B/ ?
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,
$ W, A) Q9 e' ^+ I; E; Y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
8 m; I4 W$ ?& R. {3 b" C8 a
. t( x' w7 v4 [回火马氏体(S)
7 y% m9 Z" C( f- Q. e- z- I1.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
1 c$ h' b! j1 c2.特性:: J: B7 w+ `9 I A8 ]
淬火钢重新加热到150-250℃回火获得的组织.' j$ n0 J5 I3 c! T( s% H0 F
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
$ Y8 Z, n! i, G4 N; L. \8 p
9 P! b, o: G' B9 [索氏体(S)
, _2 @) Z7 z, i0 { W/ r) f0 Y1.组织: 铁索体和较细的粒状渗碳体组成的组织
% x' Z( H% Z) S! B- v3 y2.特性:; q" p1 d' A+ P3 [# @
淬火钢重新加热到500-680℃回火后获得的组织.
3 v8 C' a+ _# @* ~6 S* K$ c! _$ L' s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) O: T! x2 p; t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.0 q# N( j: q# U1 z8 v4 L
索氏体有的叫二次索氏体或回火索氏体9 w) o2 y2 X- n$ c1 p
屈氏体& G3 l3 P) i8 |$ F! u( d* m9 l% R
屈氏体(T)组织或特性
G, I Y2 l# I: m9 E' M1.组织: 铁索体和更细的粒状渗碳体组成的组织
n; x* K, h% Q* C2.特性:
9 u' H1 y9 V* G) ~$ [2 t淬火钢重新加热到350-450℃回火后获得的组织.5 r4 U* d4 I' Z% i! N0 [& S1 h
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- r- U C+ ^+ x
度和硬度,并有比马氏体好的韧性和塑性,硬度约为HRC35-45.
! C, z" j3 |/ U" L屈氏体有的叫二次屈氏体或回火屈氏体7 x9 c. h5 n% T: O, S# P5 T
8 B% ^$ x1 _2 g/ z, W) w; k下贝氏体(B). B5 W. B5 g# L4 _2 D
1.组织: 2 e- ?% h ^$ h. V9 x
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; f# s0 \9 M3 m L1 T4 w+ ~& t0 `
极小的质点以弥散状分布在针状铁素体内
% L" `8 D2 x8 `7 t0 H" B+ S B$ C1 P2.特性: V( m6 H, M5 q1 P+ P/ |0 t$ S
过冷奥氏体在400-240℃等温度转变后的产物./ Q! {2 B/ O, ~8 v' {6 E+ e5 d x
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
6 _6 r' s/ P' ?9 }! F合机械性能比索氏体更好;" t+ I$ U+ k( X5 o
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( b3 [* G. n1 F2 \# K
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
# z3 }2 S8 x5 W' O7 U和变形7 G9 O( ?. `6 T5 s7 r y
7 I, L- E3 m7 R
低碳马氏体
1 t8 t: `/ i. p. R3 p9 R具有高强度与良好的塑性、韧性相结合的特点(σb=1200-1600N/mm^2,3 a+ C5 ~! K3 c4 ?, Y0 ]! [
σ0.2=1000-1300N/mm^2,δ5≥10%,ψ≥40%αk≥60J/cm^2); 同时还有9 D" E P$ B6 U5 I/ I7 u9 U
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" q2 i4 j1 T/ t6 e
口敏感度和过载敏感性都较低.
! U6 [7 `: |% p2 P* h# q$ L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) Z( d2 Y. j# @8 T
获得的下贝氏体更好.# u# o; w( K* P
保持了低碳钢的工艺性能,但切削加工较难.
( a+ m, y( U t+ 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)
: F% u5 l6 y& @; z2 k X3 N! ?符号 说明
m f0 Z7 w; s' sA 纯铁的凝固点 5 x2 u# r$ e$ E/ A9 c9 u
E 碳在γ-Fe中的最大溶解度
, _; x% K* e$ s' ^4 h6 KG γ-Fe→α-Fe转变点
' M# g( B( q2 E+ KC 共晶点) h" Q$ U9 i7 m! j ?7 F
S 共折点" Z1 h8 ?( s W+ C* v4 p8 J
ABCD 液相线.液体开始结晶
6 C+ E. i2 ~7 CAHJECF 固相线,液体终止结晶
: e0 ^& |& ?! L5 p: ^' g JES Acm线,渗碳体开始从奥氏体中析出1 c9 ?$ A7 l4 f5 k
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
' `6 c% {9 ?" a. b: MGS As线,自奥氏体开始析出铁素体,9 K" ~" @, O* i0 c! K0 M
即γ-Fe→α-Fe的开始线
4 E" N: b! \: DPSK 共析线或称A1线,自奥氏体开始析出铁素体和
' A, t D; @% O7 d! t渗碳体的共析混合物
+ @9 B8 S: A B8 u- X* G; X8 f注:1.As线在加热时称为Ac3线,冷却时称Ar3线;) k& B) X' g, G% ~: s+ R" S1 @: P
2.A1线在加热时称为Ac1线,冷却时称Ar1线
5 I( o4 M: a: @, g) b室温下铁-碳合金的平衡组织$ |& ~2 f5 t& [5 e
名称 含碳晶,% 平衡组织0 [& j' F0 X1 \4 ^* L
亚共析钢 0.02-0.8 铁素体＋珠光体
, e8 s N4 p9 o/ z" S/ R共析钢 0.8 珠光体
3 N/ C7 B6 S" E, }过共析钢 0.8-2.06 珠光体＋二次渗碳体
, }5 _' D5 S4 F3 _3 b亚共晶的口铁 2.06-4.3 树状珠光体＋二次渗透体＋共晶体( b$ |1 h* I! L1 N4 O1 q
共晶白口铁 4.3 共晶体(珠光体＋渗碳体)
, K& I6 i0 y2 b, @+ C u过共晶白口铁 ＞4.3-6.67 板状一次渗碳体＋共晶体 |
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