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1、实验十五：钢中马氏体、贝氏体的形貌识别1材料综合实验实验十五：钢中马氏体、贝氏体的形貌识别实验目的观察钢中马氏体和贝氏体的金相形貌，提高对组织的识别能力进一步分析各类组织的形成条件及其对性能的影响实验导论马氏体及贝氏体及回火组织是钢中常见的非平衡组织，不同的钢化学成分、奥氏体化温度及冷却条件，马氏体、贝氏体及回火组织有不同的组织形貌和不同的性能。非马氏体组织一般指的就是上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体、屈氏体及残留奥氏体。这些组织如果在晶界出现，则会大大降低材料的韧性，使得材料变得很脆，因此要尽量避免。上贝氏体：羽毛状连续冷却时形成，渗碳体长得不完整图 15-1：上贝氏体示意图。下贝氏体：竹叶状
2、在金相观察中，通常是白色的基体（马氏体）上深色的组织。之所以能区分出来是因为下贝氏体是两相组织，浸蚀比马氏体快。所以如果马氏体要花 6 秒钟浸蚀出来的话，只用 4 秒钟时间，就可以把下贝显现出来。在电镜下，可以发现竹叶状的组织里是铁素体里析出渗碳体，排列成 5560角度。下贝因为是在晶粒内出现，而不像上贝在晶界出现，所以性能比上贝要好一些。我们也可以看到，在 CCT 曲线中，自然冷却曲线很难到达下贝的范围。所以通常是有意控温才能得到下贝。粒状贝氏体： 基体岛状组织（含有铁素体和奥氏体）这种组织在二十世纪九十年代研究比较多，后来研究少了。因为铁素体和奥氏体的塑性较好，所以高转化温度、慢转化速度均
3、匀铁素体渗碳体铁素体渗碳体图 15-2：下贝氏体在电镜下的的微结构示意图实验十五：钢中马氏体、贝氏体的形貌识别2低转化温度、高转化速度有方向性。回火后，残余奥氏体分解，有三个方向：1珠光体（在岛内）2马氏体3保留原来分解后塑性变得不好，总的来说，性能变差了。图 15-3： 粒状贝氏体 (a) 和粒状组织（ b ）资料来源：http:/ 24 小时内回火，不然会开裂。回火后金相不变但回火后浸蚀能力有变化易浸蚀 600高温回火，回火索氏体400中温回火，回火屈氏体150-200低温回火，回火马氏体不易浸蚀 马氏体中碳钢马氏体：混合状，组织应力大，应该马上回火。在实际工业中，在淬火之前，回火炉应该已
4、经准备就绪。硬度、强度远高于低碳钢马氏体。中、高温回火用得多。常见的有 45钢及 40Cr 钢等。含碳量越高，残留奥氏体越多。高碳钢马氏体：粗片状或是透镜状含有大量残余奥氏体。不能用于仪表，否则随着温度变化尺寸不稳定透镜状的马氏体有中脊线，内有大量的孪晶。组织应力更大，有很多微裂，那是早先生成的马氏体被后来生成的马氏体撞碎。金相观察及其分析图 15-4：低碳钢马氏体示意图图 15-5：透镜状马氏体示意图实验十五：钢中马氏体、贝氏体的形貌识别3编号 金相图 材料及处理方法165Mn950450,等温水冷4%硝酸酒精浸蚀组织分析：上贝氏体，沿晶界生长羽毛状，或是半羽毛状265Mn950320,等温
5、水冷4%硝酸酒精浸蚀组织分析：下贝氏体竹叶状竹叶状的内部结构前文以分析3921 钢1200水冷4%硝酸酒精组织分析：粗大马氏体呈等边三角形，框篮状4T10 钢1000水冷透镜状马氏体后生成的马氏体生长被先生成的马氏体阻挡实验十五：钢中马氏体、贝氏体的形貌识别4实验小结本次实验是这学期材料综合实验中最后一个。通过这些实验，对于钢的一些基本性能有了了解。本学期写实验报告全部采用电子版。通过这么多次的写作，有了一些心得。首先，用电子版的初衷就是为了整洁、美观，样式统一。这十几份实验报告用的都是同一块模板，所以整体上形式一致。其次用电子版便于修改，可以先写初稿，然后有了新的内容可以随时补充，而不会影响
6、到排版。第三，可以放入很多图片。杨振宁说过，一张图片可以抵得上一千个字。所以“图文并茂”能达到更好的效果。当然也有很多不足。第一是仪器设备。因为硬件的限制，并不是所有的实验都可以让大家操作。有一些仪器因为年代久远或是损坏，只能通过学习文字资料来学习。第二是时间限制。要写一份有内容的实验报告，用在查阅相关资料上的时间远远超过实验所用时间。到后来，临近考试，其它课程的任务不断加重，能花在实验报告上的时间越来越少，因此质量也越来越低。有一个很好的现象，现在越来越多的同学加入电子版的行列。学习是一个相互切磋的过程，通过不断阅读其他同学的作品，也能使自己的眼界更加开阔。最后感谢所有指导我们实验的老师们，你们的工作让我们顺利了完成了本学期的全部实验。参考文献1材料加工原理实验指导书.上海交通大学材料科学与工程学院， 1999.82徐洲.材料加式原理3 http:/www2.umist.ac.uk/material/research/intmic/mterials/britstel/back.htm
