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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：$ E% o* z E p4 E( q' B
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)
% j$ C+ c0 C& h+ t% t- d8 b3 w组织与特性如下：
) e) V, ^/ b w# Y6 q' x铁素体(F)$ q* Z6 e- g+ ?
1.组织: 碳在α铁中的固溶体
- W( A) f- j! W8 j% L; X- z- s* B2.特性: ; d2 i# F& j* o8 v
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,8 }+ J% b8 D3 z3 {5 R Z7 a
HB=80-120,σb=250N/mm^2;而塑性和韧性很好,δ=50%,ψ=70-80%.9 Y' Q& v. Z( q+ Q) R. s
因此,含铁素体多的钢材(软钢)中用来做可压、挤、冲板与耐' X2 B5 E" a/ G( B6 ^6 K6 q
冲击震动的机件.这类钢有超低碳钢,如 0Cr13,1Cr13、硅钢片等
# y" e6 t) Y5 b
/ ~ P0 J* z' J0 r3 S/ I, T5 Z- J* m奥氏体; l9 `+ }! N9 C$ @# g+ S3 r
1.组织: 碳在γ铁中的固溶体% o4 W% D+ f5 ]9 D# r
2.特性:* _0 |( f; H6 ]6 m" v
呈面心立方晶格.最高溶碳量为2.06%,在一般情况+ Q" y3 N; N- r2 d# f) a; o5 C
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
9 V- i A9 N' r* L. L( S$ K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
' F# p4 B- h8 S: f体不锈钢等
0 A+ C8 ^0 k+ I2 t3 T% g5 y2 P* R1 O, s6 }
渗碳体(C)
) O% }3 [2 n+ i$ M. u1.组织: 铁和碳的化合物(Fe3C)
% |2 [$ s8 z1 V9 R; B2.特性:
1 g( h6 X! j/ Y9 Q M( T6 M0 T呈复杂的八面体晶格.( @ W$ _% r7 Q/ L$ c5 `$ ?4 N8 m5 L- E
含碳量为6.67%,硬度很高,HRC70-75,耐磨,但脆性很大,因此,4 ?* a9 X) p2 u# V% B8 y/ ^
渗碳体不能单独应用,而总是与铁素体混合在一起.
" ~% R1 f% R' K6 S6 w" Q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
6 D+ D1 _% e6 [8 E3 m$ w以渗碳体或其他碳化物形式出现
# q4 i1 L: x& t2 s: E! |& H5 V: E! W7 D- _6 F8 N8 y9 c4 y' i
珠光体(P)9 b- o& l0 ^5 y; l3 n% y) e9 F2 r1 Y
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
9 ?* c6 c# {! {" b3 p+ u6 n7 y+ F: }渗碳体祷旌衔?共析体)
4 Y& X* }7 }5 j& f. s2.特性:
1 v5 U3 e- a/ h; n% F7 v是过冷奥氏体进行共析反应的直接产物.
* O% L, I# ]+ _3 V! n- }# W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
! I. K' Y9 u0 X7 A# S' A& r, N越细性质也不同.
$ |* `$ r. A) m I4 N! `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),
6 _0 W8 b' n2 D$ l I! j# H$ c& l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
5 m; j2 {! `# @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
! a" q# t y+ v3 D& z体低,其塑性较铁素体和奥氏体低而较渗碳体高." K9 L1 ?6 D" |% P+ p
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
# X3 Y! U" _7 F7 e" M5 J% O9 \ I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$ _( R) ]! k( S4 N `3 ^$ J$ `
$ y# f2 l$ w6 p) v- F6 P$ l: Z P
莱氏体(L)
6 a2 ?' ^' @! Z- s1.组织: 奥氏体与渗碳体的共晶混合物+ u; } p' y1 R1 [& @, E% P
2.特性: ( I- y9 k/ l7 Y# Q7 a
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.
# `# w5 F9 e/ [: c5 s5 V0 {% w4 ]当温度到达共析温度莱氏体中的奥氏转变为珠光体.: O+ F1 V* S) W7 E. i
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).9 Y; M- I) y1 v: a. 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./ E: s U& R, \% V _9 ]) `! H
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.
: b8 x$ k6 F8 s o( C这类钢一般有较大有耐磨性和较好的切削性% v R/ B7 z* U. I; H+ A
淬火与马氏体
4 b% E- J2 U8 h1 B1 d1.组织: 碳在α-Fe中的过饱和固溶体,显微组织呈针叶状
/ w, L) m$ `! ?) M5 x; L8 t2.特性:
2 m( j4 D# A4 g淬火后获得的不稳定组织.( v" M* q0 f8 @" e3 c
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
3 `1 n I {; ^7 u9 f2 Z( y( d8 M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# Q% ]: J8 H' h8 ?
很大,延伸率和断面收缩率几乎等于零.! m+ J5 ]5 T% ]! q% q4 d+ a+ p
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,3 W6 q6 Z* {0 p1 \
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
& `9 E: P! e9 b6 P1 I# X) i2 Z) m. o( U+ ], P
回火马氏体(S). W! F1 H- m4 h; Z9 [
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
; C; q+ }! J% }# G% z& D& R2.特性:
4 z' c D# L2 X淬火钢重新加热到150-250℃回火获得的组织.2 Y- t! ]" @! d; M( t% _
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
|) F- b) N4 z1 O M o( @: ~7 q, B( }7 S: S+ }
索氏体(S)
5 K% ?3 [, e1 R1.组织: 铁索体和较细的粒状渗碳体组成的组织! [$ z l% U9 O F R' n" t
2.特性:
5 Y6 o/ q. f; c) \: P0 j0 M淬火钢重新加热到500-680℃回火后获得的组织.1 N! R" K5 g5 w* A) Q# e: t
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,- c' ~. x( I1 t1 X5 T$ c
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 [ I0 O# C% y索氏体有的叫二次索氏体或回火索氏体
$ q6 m( C, y9 K6 n+ F# K `( G; `屈氏体
3 W5 l5 ^+ _. p* U6 N6 X3 [屈氏体(T)组织或特性
) q9 ?1 e7 M! R) U$ o1 G) u1.组织: 铁索体和更细的粒状渗碳体组成的组织
9 W- j9 F* k' a* Y0 ?3 d2.特性:4 J0 A/ y' n* V% ~. `8 d8 R9 r
淬火钢重新加热到350-450℃回火后获得的组织.% ]( e; F' [; W2 n" t. u0 j
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
+ K/ q! }: l. p2 C |度和硬度,并有比马氏体好的韧性和塑性,硬度约为HRC35-45.
$ _# m. y! ?6 N/ s( P屈氏体有的叫二次屈氏体或回火屈氏体
- H* C# Q' b) V
' n9 P T6 ?$ d下贝氏体(B)
0 }& @2 K6 w8 B# O- q# v7 v1.组织: % k' z* M) E. J6 H- q4 U
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8 f. \/ [* x. t6 j1 t
极小的质点以弥散状分布在针状铁素体内
* t% y3 d9 q6 f& f* L4 G1 M2.特性:1 v' H. I5 O( ^0 ]
过冷奥氏体在400-240℃等温度转变后的产物.
) X4 ^9 w# b; H! R I) q; m9 c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
/ a. d- L" G$ |: N- o0 }; ^8 R合机械性能比索氏体更好;2 o4 u$ v: T) ]5 C# p$ N' z% ^' {$ }
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* L! S; Y! J4 e8 @; d& C
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8 L0 m( C' Y. U& r3 P6 J0 G
和变形5 y# X% T" A# e/ B3 V d
0 i+ a9 E( U: r. h低碳马氏体- O% }3 h: p3 ^# w0 O4 z: y4 _8 k9 z
具有高强度与良好的塑性、韧性相结合的特点(σb=1200-1600N/mm^2,7 N1 X3 Z( U+ F2 [; A+ |% B
σ0.2=1000-1300N/mm^2,δ5≥10%,ψ≥40%αk≥60J/cm^2); 同时还有7 }! M* L0 D- q/ u. m
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
$ H4 w; B( V9 |& p& f% N口敏感度和过载敏感性都较低.( |; f5 K3 q, M( q1 Y/ U0 n
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
4 T, Z5 ]- D# V8 O! X! O获得的下贝氏体更好.# N0 J8 @9 x+ ~" {- n
保持了低碳钢的工艺性能,但切削加工较难.
/ j2 ?2 F6 F, @. l5 ~( G铁-碳合金平衡图中特性点与线(搂冷却叙述,加热为可逆的)
* l! ]: t( T3 x* {符号 说明4 q; v% x7 n' Y8 e, H$ {
A 纯铁的凝固点 ( ~2 v" J, v# m$ L, C5 w
E 碳在γ-Fe中的最大溶解度
7 [3 R+ a7 k" F* ~, ?5 S" m# JG γ-Fe→α-Fe转变点
& h6 b; m; [3 \. K. ]8 s2 JC 共晶点
o- T% _9 r0 i+ LS 共折点
) H" z& H6 U: ^9 l' d( J+ _ABCD 液相线.液体开始结晶1 Z/ n6 T+ W4 c
AHJECF 固相线,液体终止结晶
, a* k; s) s4 M0 F4 bES Acm线,渗碳体开始从奥氏体中析出
^' d$ p$ y* \; Y/ h1 J5 sECF 共晶线,开始从液体结晶出奥氏体和渗碳体的共晶混合物
. E# U( Y' p! VGS As线,自奥氏体开始析出铁素体,
6 j& f3 j- m) ^3 z" ?" I" N7 D即γ-Fe→α-Fe的开始线+ F* A4 j3 ^' f! \; H( l
PSK 共析线或称A1线,自奥氏体开始析出铁素体和
( V0 a! `7 z0 E* X% a2 y7 S: ]; B渗碳体的共析混合物2 x* T5 o& {. z, B4 }7 b- |/ X( C
注:1.As线在加热时称为Ac3线,冷却时称Ar3线;0 Y& z. K. f S0 F7 `+ t# O$ l
2.A1线在加热时称为Ac1线,冷却时称Ar1线0 |* ?2 J# w. R3 I# f7 N
室温下铁-碳合金的平衡组织
, r5 U7 K% t7 j7 U% r名称 含碳晶,% 平衡组织
% G/ U5 Z7 ` w0 K# F* y亚共析钢 0.02-0.8 铁素体＋珠光体9 i1 P( x" Q$ _; n% H1 e
共析钢 0.8 珠光体% u; T1 X! Z) g. n3 u5 M: p
过共析钢 0.8-2.06 珠光体＋二次渗碳体
% o! \) C9 x6 v8 T6 S亚共晶的口铁 2.06-4.3 树状珠光体＋二次渗透体＋共晶体
# A& A2 Q% k* O/ l. ^) ~共晶白口铁 4.3 共晶体(珠光体＋渗碳体)
6 M: n% |$ `/ J6 b+ ?6 v过共晶白口铁 ＞4.3-6.67 板状一次渗碳体＋共晶体 |
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