金相的基础知识

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1、金相的基础知识金相即金相学，就是研究金属或合金内部结构的科学。不仅如此，它还研究当外界条件或内在因素改变吋，对金属或合金内部结构的影响。所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。所谓内在因索主要指金属或合金的化学成分。金相组织是反映金属金相的具体形态，如马氏体，奥氏体，铁素体，珠光体等等。奥氏体1•奥氏体一碳与合金元素溶解在Y・fe中的固溶休，仍保持Y・fe的面心立方晶格。晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处2•铁索体一碳与合金元索溶解在a・fe中的固溶体。亚共析钢中的慢冷铁

2、索体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。3.渗碳体一碳与铁形成的一种化合物。在液态铁碳合金屮，首先单独结品的渗碳体（一次渗碳休）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状。过共析钢冷却时沿acm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状。铁碳合金冷却到ad以下时，由铁素体屮析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。珠光体4.珠光体一铁碳合金屮共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。珠光体的片间距离取决于奥氏休分解时的过冷度。过冷度越大，所形成的珠

3、光体片间距离越小。在a1-650°C形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。在650-600°C形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。在600〜550°C形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层，仅看到黑色的球I才I状组织，只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。上贝氏体5•上贝氏体一过饱和针状铁索体和渗碳体的

4、混合物，渗碳体在铁索体针间。过冷奥氏体在中温（约350~550°C）的相变产物，其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od铁素体板条，并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片；典型上贝氏体呈羽毛状，品界为对称轴，由于方位不同，羽毛可对称或不对称，铁素休羽毛可呈针状、点状、块状。若是高碳高合金钢，看不清针状羽毛；屮碳屮合金钢，针状羽毛较清楚；低碳低合金钢，羽毛很清楚,针粗。转变时先在晶界处形成上贝氏体，往晶内长大，不穿晶。下贝氏体6.下贝氏体一同上，但渗碳体在铁素体针内。过冷奥氏体在350°C~m

5、s的转变产物。英典型形态是双凸透镜状含过饱和碳的铁素休，并在其内分布着单方向排列的碳化物小薄片；在晶内呈针状，针叶不交叉，但可交接。与冋火马氏体不同，马氏体有层次之分，下贝氏体则颜色一致，下贝氏体的碳化物质点比回火马氏体粗，易受侵蚀变黑，回火马氏体颜色较浅，不易受侵蚀。高碳高合金钢的碳化物分散度比低碳低合金钢高，针叶比低碳低合金钢细。粒状贝氏体7.粒状贝氏体一大块状或条状的铁素休内分布着众多小岛的复相组织。过冷奥氏体在贝氏体转变温度区的最上部的转变产物。刚形成吋是由条状铁素体合并而成的块状铁素体和小岛状富碳奥

6、氏体组成，富碳奥氏体在随后的冷却过程中，可能全部保留成为残余奥氏体；也口J能部分或全部分解为铁素体和渗碳体的混合物（珠光体或贝氏体）；最可能部分转变为马氏体，部分保留下来而形成两相混合物，称为组织。无碳化物贝氏休8•无碳化物贝氏体一板条状铁素体单相组成的组织，也称为铁素体贝氏体。形成温度在贝氏体转变温度区的最上部。板条铁索体之间为富碳奥氏体，富碳奥氏体在随后的冷却过程中也有类似上面的转变。无碳化物贝氏体一般出现在低碳钢中，在硅、铝含量高的钢中也容易形成。马氏体9.马氏体一碳在a-fe中的过饱和固溶体。板条马氏

7、体：在低、中碳钢及不锈钢屮形成,由许多相互平行的板条组成一个板条束，一个奥氏体品粒可传变成几个板条束（通常3到5个）。片状马氏休（针状马氏体）:常见于高、中碳钢及高Ni的Fe・Ni合金中，针叶中有一条缝线将马氏体分为两半，由于方位不同可呈针状或块状，针与针呈120。角排列，高碳马氏体的针叶晶界清楚，细针状马氏体呈布纹状，称为隐晶马氏体。二次马氏体-secondary-martensite-£件回火冷却过程屮残留的奥氏体发生传变形成的马氏体。冋火马氏休10•冋火•马氏体一马氏体分解得到极细的过渡型碳化物与过饱和

8、（含碳较低）的a■相混合组织它曲马氏体在150-250°C时回火形成。这种组织极易受腐蚀，光学显微镜下呈暗黑色针状组织（保持淬火马氏体位向），与下贝氏体很相似，只有在高倍电了显微镜卜•才能看到极细小的碳化物质点。冋火屈氏休笛•冋火屈氏体一碳化物和a■相的混合物。它由马氏体在350-500°C吋屮温冋火形成。其组织特征是铁索体基体内分布着极细小的粒状碳化物，针状形态已逐渐消失，但仍隐约口J见，碳化物在