大笨狗
第7楼2008/04/23
下面将逐一介绍不同温度的转变组织。
2.1 高温转变--珠光体型转变,得到片层状的珠光体
珠光体是奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。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ωc=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,所以铁素体层片要比渗碳体厚得多.
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,珠光体的层片状结构就不能分辨了,此时珠光体呈黑色的一团.
下图为常规倍率的珠光体形貌:
高倍率下的珠光体片层:
注意:还有一种珠光体叫球状珠光体,为球化退火后所得。
大笨狗
第8楼2008/04/24
2.2 中温转变组织:贝氏体
钢过冷奥氏体的中温(350~550℃)转变产物,α-Fe和Fe3C 的复相组织。贝氏体转变温度介于珠光体转变与马氏体转变之间。在贝氏体转变温度偏高区域转变产物叫上贝氏体,其外观形貌似羽毛状,也称羽毛状贝氏体。冲击韧性较差,生产上应力求避免。在贝氏体转变温度下端偏低温度区域转变产物叫下贝氏体。其冲击韧性较好。为提高韧性,生产上应通过热处理控制获得下贝氏体。
上贝—白色,羽毛状,羽毛间有黑色渗碳体
上贝的精细结构(TEM)
下贝—黑针状,铁素体加上针内细的碳化物
下贝的精细结构(TEM)
粒贝—铁素体晶粒内分布有碳化物和岛状相
链接:粒状贝氏体与粒状组织有什么区分???
http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20061027/605361/
大笨狗
第10楼2008/04/26
2.3 低温转变:马氏体
马氏体(martensite)是黑色金属材料的一种组织名称。最先由德国冶金学家 Adolf Martens(1850-1914)于19世纪90年代在一种硬矿物中发现。马氏体的三维组织形态通常有片状(plate)或者板条状(lath),但是在金相观察中(二维)通常表现为针状(needle-shaped),这也是为什么在一些地方通常描述为针状的原因。马氏体的晶体结构为体心四方结构(BCT)。中高碳钢中加速冷却通常能够获得这种组织。高的强度和硬度是钢中马氏体的主要特征之一。
对于学材料的人来说,“马氏体”的大名如雷贯耳,那么说到阿道夫·马滕斯又有几个人知道呢?其实马氏体的“马”指的就是他了。在铁碳组织中这样以人名命名的组织还有很多,今天我们就来说说这些名称和它们背后那些材料先贤的故事。
马氏体Martensite,如前所述命名自Adolf Martens (1850-1914)。这位被称作马登斯或马滕斯的先生是一位德国的冶金学家。他早年作为一名工程师从事铁路桥梁的建设工作,并接触到了正在兴起的材料检验方法。于是他用自制的显微镜(!)观察铁的金相组织,并在1878年发表了《铁的显微镜研究》,阐述金属断口形态以及其抛光和酸浸后的金相组织。(这个工作我们现在做的好像也蛮多的。)他观察到生铁在冷却和结晶过程中的组织排列很有规则(大概其中就有马氏体),并预言显微镜研究必将成为最有用的分析方法之一(有远见)。他还曾经担任了柏林皇家大学附属机械工艺研究所所长,也就是柏林皇家材料试验所("Staatliche Materialprüfungsamt")的前身,他在那里建立了第一流的金相试验室。1895年国际材料试验学会成立,他担任了副主席一职。直到现在,在德国依然有一个声望颇高的奖项以他的名字命名。
马氏体类型: 低碳M: 板条状 强度高、韧性好
高碳M: 针状(竹叶状) 硬、脆
混合M: 介于两者之间
上图:
板条马氏体,又称位错马氏体(TEM照片)
针状马氏体,又称孪晶马氏体(TEM照片)
两者之间对比(金相)
(a)板条马氏体 (b)针状马氏体