PDF《常见金属材料基础知识》

8 金相组织就是指材料的显微组织.有关金相组织与特性: 金相组织种类 组织特点 铁索体(F) 1.组织:碳在 a 铁中的固溶体 2.特性: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, HB=80~

120、 sb=250N/mm2 ;

而塑性和韧性很好, d=50%、 ?=70~80%. 因此, 含铁素体多的钢材 (软钢) 中用来做可压、挤、冲板与耐冲击震动的机件.这类钢有超低碳钢, 如:0Cr

13、1Cr

13、 硅钢片等. 奥氏体 1.组织:碳在 ? 铁中的固溶体 2.特性:呈面心立方晶格. 最高溶碳量为 2.06%,在一般情况下,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,如奥氏体不锈钢等 渗碳体(C) 1.组织:铁和碳的化合物(Fe3C) 2.特性:呈复杂的八面体晶格. 含碳量为 6.67%、硬度很高、HRC70~

75、耐磨, 但脆性很大. 因此, 渗碳体不能单独应用, 而总是与铁素体混合在一起. 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以渗碳体或其他碳化物形式出现. 珠光体(P) 1.组织:铁素体片和渗碳体片交替排列的层状显微组织,是铁素体与渗碳体机械混合物(共析体) . 2.特性:是过冷奥氏体进行共析反应的直接产物. 其片层组织的粗细随奥氏体过冷程度不同,过冷程度越大,片层组织越细性质也不同. 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) ,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,而较渗碳体低,其塑性较铁素体和 奥氏体低而较渗碳体高.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. 莱氏体(L) 1.组织:奥氏体与渗碳体的共晶混合物 2.特性: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. 当温度到达共析温度莱氏体中的奥氏转变为珠光体. 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) . 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.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.这类钢一般有较大有耐磨性和较好的切削性. 淬火与马氏体 1.组织:碳在 a-Fe 中的过饱和固溶体,显微组织呈针叶状 2.特性:淬火后获得的不稳定组织. 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,脆性很大,延伸率和断面收缩率几乎等于零.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,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. 回火马氏(S) 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 2.特性:淬火钢重新加热到 150~250℃回火获得的组织. 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. 下贝氏体(B) 1.组织:显微组织呈黑色针状形态,其中的铁素体呈现针状,而碳化物呈现极小的质点以弥散状分布在针状铁素体内. 2.特性:过冷奥氏体在 400~240℃等温度转变后的产物. 具有较高的硬度,约为 HRC40-55,良好的塑性和很高的冲击韧性,其综合机械性能比索氏体更好.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 和变形. 低碳马氏体 具有高强度与良好的塑性、 韧性相结合的特点 ( sb=1200~1600N/mm2 、 s0.2=1000~1300N/mm2 、 d5=10% 、 ?=40%ak=60J/cm2 ) ;