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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：
& |# C# W% C0 a; G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)3 m6 q3 ?9 Z8 a! R0 O4 B" l
组织与特性如下：" S W h# T3 o O3 ]
铁素体(F)
; v& G: C) W9 x0 j1.组织: 碳在α铁中的固溶体& t; a4 D( S6 \
2.特性: ) s2 \: j v, R- }
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 ^5 ^! Q' W0 ]- [4 P3 Z
HB=80-120,σb=250N/mm^2;而塑性和韧性很好,δ=50%,ψ=70-80%.3 @- H* x3 Q9 W- w; t% b
因此,含铁素体多的钢材(软钢)中用来做可压、挤、冲板与耐! h* P, s2 s: X' X
冲击震动的机件.这类钢有超低碳钢,如 0Cr13,1Cr13、硅钢片等
: ]' g5 @/ o* p0 G! H0 m
+ Z* c8 t! w" v% K8 ~奥氏体4 E, w0 v4 \2 K/ d
1.组织: 碳在γ铁中的固溶体, D7 }. o* R( I" B# j0 G
2.特性:* h* e" j- r. p5 ?5 m) {1 G
呈面心立方晶格.最高溶碳量为2.06%,在一般情况
6 @" `& x9 N' P+ z R# d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# W2 Y X1 J+ | p, ]
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6 O( p. j2 _7 W& I; O
体不锈钢等
) P4 L1 x; g- D: R+ g1 H
" C: Q+ a. v" G# N8 H$ ~* I1 K渗碳体(C)( B$ ^8 E+ L& m X7 p+ d4 G3 ]
1.组织: 铁和碳的化合物(Fe3C)
# K6 K d7 y) y2.特性:
' o; K0 Q/ H6 F: p6 F1 L呈复杂的八面体晶格.
: @( H) ]1 N3 a5 Q含碳量为6.67%,硬度很高,HRC70-75,耐磨,但脆性很大,因此,
) J1 Q5 a1 v6 V5 ~. H# E. b渗碳体不能单独应用,而总是与铁素体混合在一起., T0 F* k2 Y( U/ ]" W* T
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
7 `8 E6 I4 C' V. Z- w4 O# s0 ]% S( P" m以渗碳体或其他碳化物形式出现) S: e( L# Q7 `& `5 g
' o B% C# D# W- v% K5 T, X1 ^% @
珠光体(P)' J9 l0 ?0 m* H" q% z' G
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
3 P* u! [5 a7 L$ i0 b# G, G渗碳体祷旌衔?共析体)
; a W7 r: n; m0 S3 }6 G" i$ j2.特性:
7 p2 \* G) Q3 b8 _是过冷奥氏体进行共析反应的直接产物.
8 c9 L) Q) n1 z; T; c: e9 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
6 W# `% G% j5 p7 T r越细性质也不同.. M L+ Z. e- b1 k
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),# O! `" Q& R- B# }9 S
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
/ `, b6 ^7 o, J* |, K8 p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
1 T- r9 @2 X! j体低,其塑性较铁素体和奥氏体低而较渗碳体高.
, ?8 E3 [# Y- ~8 m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
2 x$ B! L) x& o% n2 B6 D- t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! L7 V0 S, {' e
% G6 @: T. Y+ E; f莱氏体(L)3 l; N" K8 k# Z+ _! t
1.组织: 奥氏体与渗碳体的共晶混合物# u z# N: D: {7 |# m
2.特性: ; n; }- D3 `! ]9 }& j# ^ ~7 `
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.: _, L: v: S+ W3 H. t# l
当温度到达共析温度莱氏体中的奥氏转变为珠光体.) W5 N6 P. g& d! l4 h2 C( d& 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). a6 H1 d: w$ r" G8 v- C
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., B0 E* w( t0 H% r8 N# w
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 p* q' v( V% r这类钢一般有较大有耐磨性和较好的切削性6 M) j! t0 W3 v1 a/ S- y
淬火与马氏体
* y1 n* b$ o8 h3 b- z" P1.组织: 碳在α-Fe中的过饱和固溶体,显微组织呈针叶状# o- [- h1 J: U8 H- o5 u# o' G
2.特性:6 w2 n s( |' @2 {
淬火后获得的不稳定组织." V4 w: m' `+ Y/ t
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
- N1 q% q* F7 W# Q$ \6 e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
$ V3 r4 O5 w1 x0 E) S很大,延伸率和断面收缩率几乎等于零.
9 z( P9 h4 J* s3 r& z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,* V5 ~& K/ M8 N/ @4 C4 N5 F
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- n2 H7 ]9 q1 O# h; m6 @) m' z
3 q: V; I, \, L5 f3 u* K( @ I
回火马氏体(S)4 p3 H! v0 H8 v6 R
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) y8 W7 D! d. Q7 d$ w: c
2.特性:
' P# Y; l B/ n$ E8 ?' Q淬火钢重新加热到150-250℃回火获得的组织.
. _, ?/ t9 F, g9 p# @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) f6 l, R8 i4 e8 h
. |( |$ L/ _/ r% S- G# r
索氏体(S)3 t( O* }( N, S1 l- z" E- Q) r" ?
1.组织: 铁索体和较细的粒状渗碳体组成的组织3 h, X) ] @. H
2.特性:2 _" L( m& C; U) R+ ~
淬火钢重新加热到500-680℃回火后获得的组织." c7 T1 J- x8 N2 k7 j
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,( o4 ~/ ?" P8 b @- {' r9 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.
' [ A0 R9 k3 G4 R' k% r! L( c% [5 t索氏体有的叫二次索氏体或回火索氏体
4 C7 w7 |$ J. B6 e7 G% W* D, ^屈氏体
: w/ }# t# }$ q# v5 e屈氏体(T)组织或特性0 T8 R' @! l+ m" M0 [
1.组织: 铁索体和更细的粒状渗碳体组成的组织
$ K" M0 \2 r6 z' O4 Y2.特性:# C8 a$ a1 a$ _. O
淬火钢重新加热到350-450℃回火后获得的组织.
( y4 y! Q. w) t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 s+ f+ {+ i1 {5 Q
度和硬度,并有比马氏体好的韧性和塑性,硬度约为HRC35-45.+ A5 h6 g4 ?4 a3 w2 X1 P, @
屈氏体有的叫二次屈氏体或回火屈氏体
7 W- M0 g/ N# I8 w# s0 i3 C3 v4 d( b4 h+ V
下贝氏体(B); J4 ?+ B3 B$ J
1.组织:
& I7 J, I, s! z( 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
0 n; i/ U* k: D& l极小的质点以弥散状分布在针状铁素体内
. j: K0 {# m6 M1 ^3 w6 ^2.特性:
& A; S% b. C1 Y* Z- ^过冷奥氏体在400-240℃等温度转变后的产物.
) w1 W: U! s' O9 e, {- N6 @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
0 u7 R: ~. X% ~1 F% d9 z: i! D合机械性能比索氏体更好;+ x: x+ e+ \. 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9 w' b& j4 Y. T
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( H v% T0 @% u5 r4 i
和变形9 L) S/ B8 T; G2 q8 y
8 R4 }& h2 [ g2 |( ~+ R) D0 r4 o低碳马氏体* G! z; d2 d8 K [/ X* P4 y# n+ Y" 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," ]1 t% [* O0 T2 \' \2 r2 ^# \
σ0.2=1000-1300N/mm^2,δ5≥10%,ψ≥40%αk≥60J/cm^2); 同时还有! Z# S% v/ G5 ?" G; @
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3 S0 S2 O$ A9 p; d" d5 U0 u- U
口敏感度和过载敏感性都较低.2 s3 Q6 s6 S7 j
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3 ^4 N2 N5 G( p- V- c, E
获得的下贝氏体更好. W- o, I. O3 U6 N5 x
保持了低碳钢的工艺性能,但切削加工较难.& }3 k$ i6 O4 A# I. B) 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)+ f8 w* `. Y" x3 m
符号 说明
7 z4 m+ ^! B- Q' U1 l/ w) [: }8 TA 纯铁的凝固点
5 G( G7 ~9 p9 k6 V0 TE 碳在γ-Fe中的最大溶解度* r# f* Q. {* X
G γ-Fe→α-Fe转变点
) k; Y1 r% M# H% NC 共晶点0 E$ D! \- Z# s$ E. [
S 共折点/ C, @6 _5 X; _# G+ a0 |& X f
ABCD 液相线.液体开始结晶0 t( a* C5 z. ]% Q7 H
AHJECF 固相线,液体终止结晶
/ P; `( F/ o4 h l mES Acm线,渗碳体开始从奥氏体中析出7 w9 X3 m& Y; }9 I# h7 }
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
0 J+ H9 M+ |0 M; c$ Q6 pGS As线,自奥氏体开始析出铁素体,; l2 v! a9 N$ q' y
即γ-Fe→α-Fe的开始线+ S- U6 c; b5 o4 H4 n" C. }
PSK 共析线或称A1线,自奥氏体开始析出铁素体和
# Y% C8 w" [$ s1 G' O7 ?渗碳体的共析混合物
+ p0 s$ y# ?2 s% r; Z/ @" @- }注:1.As线在加热时称为Ac3线,冷却时称Ar3线;8 ]- R4 o8 L2 Q
2.A1线在加热时称为Ac1线,冷却时称Ar1线2 G h" ]; [9 {( b" B
室温下铁-碳合金的平衡组织
8 T1 B. ^* e2 w; ?2 z8 b, Q; G& X) h& m名称 含碳晶,% 平衡组织5 [# u' k t# [! ~1 s
亚共析钢 0.02-0.8 铁素体＋珠光体
7 t2 ~ ~' ^5 M+ B' ]+ D) U共析钢 0.8 珠光体+ A h/ [4 K' C f/ C+ M: e
过共析钢 0.8-2.06 珠光体＋二次渗碳体
! P& H0 R3 A) r' J) V3 n& |亚共晶的口铁 2.06-4.3 树状珠光体＋二次渗透体＋共晶体
: t. @9 ?6 c+ d( C7 K8 h E共晶白口铁 4.3 共晶体(珠光体＋渗碳体)
( E: H+ G5 }4 c% K) i过共晶白口铁 ＞4.3-6.67 板状一次渗碳体＋共晶体 |
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