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过共析钢淬火组织的黑白区

fengyonghe

2019/01/29

扫描电镜（SEM/EDS）

过共析钢淬火组织的黑白区
过共析钢的正常淬火组织，例如GCr15的淬火组织总是有黑白区的，这是为什么？

即使钢在加热保温阶段成分已经均匀化，但在随后的淬火冷却阶段还是会发生碳的(热力学)逆扩散（查看铁碳相图），使微区碳分布呈现起伏状态，并由此造成低谷区马氏体点升高，峰值区马氏体点降低。先转变的马氏体由于自回火颜色较深，后转变的马氏体极少自回火并有更多的残余奥氏体，颜色较浅。见图1。上述扩散过程如果严重会在黑色贫碳区域中出现屈氏体组织（图2）。也是由于这个原因经淬火的过共析钢，表面部分脱碳后的颜色不是变浅而是加深，但在无脱碳情况下，表层颜色比内部颜色要浅，这是由于表层马氏体针较长，残余奥氏体较多。也解释了渗碳淬火后表层过共析组织没有黑白区的原因，是由于急速冷却使碳的逆扩散被抑制，因而马氏体点均匀一致（图3）。
中低碳亚共析钢由于碳量较低，在淬火冷却过程中碳的(热力学)逆扩散动力不足，使得马氏体点均匀一致。也没有集中分布的残余奥氏体，因而没有黑白区。相关文献支持见图4。文中图片来源于网络，感谢原作者。我的文字比较简练，欢迎讨论。

图1↑

图2↑

图3↑

图4↑

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