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1、贝氏体的组织形态和晶体学 2021-09-14 16:58:30 来源：互联网浏览次数：0文字大小：【大】【中】【小】简介：贝氏体的组织形态随钢的化学成分及形成温度的变化而变化。贝氏体按组织形态的不同区分为无碳化物贝氏体，上贝氏体，下贝氏体，粒状贝氏体以及柱状贝氏体等。由于目前对贝氏体的组织形态的划分还没有统一的标准， .贝氏体的组织形态随钢的化学成分及形成温度的变化而变化。贝氏体按组织形态的不同区分为无碳化物贝氏体，上贝氏体，下贝氏体，粒状贝氏体以及柱状贝氏体等。由于目前对贝氏体的组织形态的划分还没有统一的标准，所以还有一些其它贝氏体形态的报导。这里仅对最主要的无碳化物贝氏体，上贝氏体，下贝
2、氏体以及粒状贝氏体等的组织形态进行讨论。一、无碳化物贝氏体B无 无碳化物贝氏体由板条铁素体束及未转变的奥氏体组成，在铁素体之间为定富碳的奥氏体，铁素体与奥氏体内均无碳化物析出，故称为无碳化物贝氏体，是贝氏体的一种特殊形态图4-1。1、形成温度范围 在贝氏体转变的最高温度范围内形成。2、组织形态 是一种单相组织，由大致平行的铁素体板条组成。铁素体板条自奥氏体晶界处形成，成束地向一侧晶粒内长大，铁素体板条较宽，板条之间的距离也较大。随着贝氏体的形成温度降低，铁素体板条变窄，板条之间的距离也变小。在铁素体板条之间分布着富碳的奥氏体。由于铁素体与奥氏体内均无碳化物析出，故称为无碳化物贝氏体。 富碳的奥
3、氏体在随后的等温和冷却过程中还会发生相应的变化，可能转变为珠光体、其它类型的贝氏体或马氏体，也有可能保持奥氏体状态不变。所以说无碳化物贝氏体是不能单独存在的。3、晶体学特征及亚结构 无碳化物贝氏体中的铁素体形成时也能在抛光试样外表形成浮凸。惯习面为111A，铁素体与母相奥氏体的位向关系为K-S关系。魏氏组织铁素体在形成时也能引起浮凸，惯习面111A，也是位向关系也是K-S关系，形态也与无碳化物贝氏体铁素体极其相似，因此多数人认为魏氏组织铁素体即无碳化物贝氏体。 在铁素体内存在着一定数量的位错，位错密度较低。二、上贝氏体B上1、 形成的温度范围在贝氏体转变区的较高温度区域内形成，对于中、高碳钢，
4、上贝氏体大约在350550之间形成。因其形成在转变区的高温区，所以称为上贝氏体。2、 组织形态上贝氏体是一种两相组织，由铁素体和渗碳体组成。成束大致平行的铁素体板条自奥氏体晶界向一侧或两侧奥氏体晶内长入。渗碳体有时还有剩余奥氏体分布于铁素体板之间，整体在光学显微镜下呈羽毛状，故可称上贝氏体为羽毛状贝氏体图4-2。魏氏组织魏氏组织(widmanstatten structure) 焊接热影响区中的过热区，由于奥氏体晶粒长得非常粗大，这种粗大的奥氏体在较快的冷却速度下会形成一种特殊的过组织，其组织特征为在一个粗大的奥氏体晶粒内会形成许多平行的铁素体(渗碳体)针片，在铁素体针片之间的剩余奥氏体最后转
5、变为珠光体，这种过热组织称为铁素体(渗碳体)魏氏组织。 简单说来，就是在奥氏体晶粒较粗大，冷却速度适宜时，钢中的先共析相以针片状形态与片状珠光体混合存在的复相组织。 魏氏组织不仅晶粒粗大，而且由于大量铁素体针片形成的脆弱面，使金属的韧性急剧下降，这是不易淬火钢焊接接头变脆的一个主要原因。 理论产生原因片状的共格沉淀相通常是在基体的一定晶面析出叫沉淀的惯析面，以维持共格，因为在晶体内晶面成几组方向不同地平行排列，所以沉淀相也就是几组平行排列，成为魏氏组织魏氏组织是过冷奥氏体的高温转变组织.在它形成时必须有先析出相的大量析出及共析成分奥氏体内部的扩散配合。也就是说在Ar3(Arcm)与Ar1温度之
6、间冷却太慢。如果在奥氏体组织内存在碳浓度起伏，这种魏氏体组织就容易形成。铸钢件中就易出现魏氏组织，锻件在缓冷时也易出现魏氏组织。魏氏组织由于其组织出现一般都伴随着原奥氏体晶粒粗大。因此，其机械性能强度、韧性、耐磨性极差。一、定义 组织组分之一呈片状或针状沿母相特定晶面析出的显微组织二、常见的魏氏组织 亚共析钢为魏氏组织铁素体，过共析钢为魏氏组织渗碳体三、形成机理 魏氏组织铁素体和渗碳体均为先析出相。当过冷奥氏体由于冷却速度较快，转变温度较低时，先析出相在晶界形核后，铁原子的扩散变得困难，非共格界面不容易迁移，共格界面的迁移成为主导。因此先析出相的晶核长大将通过共格界面向与其有位向关系的奥氏体晶
7、粒内部长大，同时，为减少弹性能，先析出相将呈针、片状沿奥氏体某一晶面向晶粒内伸长。四、组织特征 1、由晶界向晶内生长，呈片状或针状； 2、针片之间相互平行或互成60、90夹角； 3、相互平行的针片之间距离较大，针片之间的组织为珠光体类组织； 4、魏氏组织以切变共格方式形成，会在抛光外表产生浮凸。 五、影响魏氏组织形成的因素 1、冷却速度 冷却速度过快和过慢都会抑制魏氏组织的形成 2、奥氏体晶粒大小 粗大的奥氏体晶粒将促进魏氏组织的形成，因此，防止过热将可有效抑制制魏氏组织的形成 3、化学成分 亚共析钢碳含量为0.2%0.4%时，较易形成魏氏铁素体六、魏氏组织对材料力学性能的影响 魏氏组织的出现
8、将降低材料的塑性和韧性，增加材料的脆性。在GB/T13299?钢的显微组织评定方法?中对魏氏组织的评定作了如下6个等级划分，前提条件是珠光体钢过热后出现的魏氏组织，魏氏组织级别评定原那么是：根据析出的针状铁素体数量、形状以及由铁素体网确定的奥氏体晶粒的大小进行评级。对于碳含量在0.15-0.30%之间的钢种，其各个级别的魏氏组织的特征描述如下：0级：均匀的铁素体和珠光体组织，无魏氏组织特征；1级：铁素体组织中有呈现不规那么的块状铁素体出现；2级：呈现个别针状组织区；3级：由铁素体网向晶内生长，分布于晶粒内部的细针状魏氏组织；4级：明显的魏氏组织；5级：粗大针状及厚网状的非常明显的魏氏组织。对一
9、般低、中碳钢来说，不管奥氏体晶粒粗细，只要冷却速度或者等温温度适宜应该都会有魏氏组织出现的可能。当然，奥氏体晶粒粗大时，出现这种组织所对应的钢的碳含量范围要宽些，而且在较慢的冷速下就能形成。魏氏组织会引起钢的强度、韧性和塑性的降低。消除魏氏组织常用的方法一般采用退火或正火；程度严重的工件可采用二次正火较高温度+较低温度。一般出现魏氏组织的工件还要进行最终热处理，如淬火+回火，所以也能通过后续热处理把魏氏组织消除掉。珠光体科技名词定义中文名称：珠光体 英文名称：pearlite 其他名称：片层状珠光体 定义：奥氏体从高温缓慢冷却时发生共析转变所形成的，其立体形态为铁素体薄层和碳化物(包括渗碳体)
10、薄层交替重叠的层状复相物。广义那么包括过冷奥氏体发生珠光体转变所形成的层状复相物。 应用学科：机械工程一级学科；机械工程(2)_热处理二级学科；机械工程(2)一般热处理名词三级学科 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 珠光体 pearlite 珠光体是奥氏体(奥氏体是碳溶解在Fe中的间隙固溶体)发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。得名自其珍珠般pearl-like的光泽。其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，也称片状珠光体。用符号P表示，含碳量为c=0.77%。在珠光体中铁素体占88%,渗碳体占12%,由于铁素体的数量大大多于渗碳体,所以铁素体层球化退火条件下,
11、珠光体中的渗碳体也可呈粒状,这样的珠光体称为粒状珠光体。 珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间,强韧性较好.其抗拉强度为750 900MPa,180 280HBS,伸长率为20 25%,冲击功为24 32J.力学性能介于铁素体与渗碳体之间,强度较高,硬度适中,塑性和韧性较好b=770MPa,180HBS,=20%35%,AKU=2432J)。 经2-4%硝酸酒精溶液浸蚀后,在不同放大倍数的显微镜下可以观察到不同特征的珠光体组织.当放大倍数较高时可以清晰地看到珠光体中平行排列分布的宽条铁素体和窄条渗碳体;当放大倍数较低时,珠光体中的渗碳体只能看到一条黑线;而当放大倍数继续降低或珠光体变细时,珠光体
12、的层片状结构就不能分辨了,此时珠光体呈黑色的一团。 图为光学显微镜200倍下薄壁铸件基体.经3%硝酸酒精溶液浸蚀.可见磷共晶体,片状石墨,珠光体及少量铁素体。 编辑本段珠光体分类屈氏体、索氏体区别 其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，根据片层间距分为屈氏体和索氏体。 在400倍光学显微镜下可以分辨的片层间距为0.251.9m，称为珠光体。 在600倍以上光学显微镜下才可以分辨片层间距为3080nm的称为屈氏体托氏体也译做屈氏体。 介于两者之间的称为索氏体。 三者总称为珠光体。 形成原因1片层间距随转变温度的降低而减小； 2片层间距的倒数与过冷度呈线性正相关关系； 3片层间距的细
13、小程度受可能获得的驱动力限制。 奥氏体化温度、转变前奥氏体晶粒大小，只影响珠光体团的大小，对片层间距无影响。您的网速较慢，因此系统向您显示了根本版 - 切换到标准版本铁素体+珠光体447 354 - 106k-jpg片状珠光体465 341 - 133k-jpg为钢中的片状珠光体，呈指纹状的层状排列，其中 .360 303 - 43k-jpg球状珠光体.446 356 - 143k-jpg高倍率下的珠光体片层：528 504 - 119k-jpg层状珠光体+二次渗碳体，500555 319 - 157k-jpg这一张是多边形铁素体+珠光体的组织，在缓冷情况下，铁素体形成等轴的多边形晶 .700
14、 525 - 72k-jpg断面外缘有脱碳的表皮层，呈灰白色；心部组织为珠光体+团絮状石墨的可锻铸铁。300 280 - 23k-jpg珠光体. 钢的分类很多，按金相组织分，可以分为亚共析钢，共析钢，过共析钢，按含 .349 277 - 52k-jpg组织及说明：基体组织为珠光体及铁素体。铁素体沿奥氏体晶界呈网络状分布。400 300 - 76k-jpg珠光体组织见概述。 图1-4 T8钢(400X) 浸蚀剂：4%硝酸酒精溶液. 3过共析钢408 293 - 74k-jpg在铸铁材料中，珠光体具有较好的强度和硬度，而铁素体那么较软，强度也较低。412 307 - 122k-gif+ ),240倍白色块 class=image状为铁素体，其余为珠光体45钢退火，4硝酸酒精 .241 303 - 31k-jpg珠光体+二次渗碳体.444 357 - 123k-jpg球状珠光体
