焊接常用日常2金相組織介紹

1、索氏體索氏體，是在光學金相顯微鏡下放大600倍以上才能分辨片層的細珠光體(GB/T7232標準)。其實質(zhì)是一種珠光體，是鋼的高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，是片層的鐵素體與滲碳體的雙相混合組織，其層80nm衡組織?；鼗鹚魇象w(temperedmartensite)是馬氏體于回火時形成的，在在光學金相顯微鏡下放大500~600倍以上才能分辨出來，其為鐵素體基體內(nèi)分布著碳化物（包括滲碳體球粒的復合組織?；鼗鹚魇象w是馬氏體的一種回火組織，是鐵素體與粒狀碳化物的混合物。此時的鐵素體已基本無碳的過飽和度，碳化物也為穩(wěn)定型碳化物。常溫下是一種平衡組織。2珠光體是奧氏體(奧氏體是碳溶解在γ－Fe中的間隙固溶體)發(fā)生共析轉(zhuǎn)變所形成的鐵素體與滲碳體的共析體。其形態(tài)為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復相物，也稱片狀珠光體。用符號P表示，含碳量為ωc＝0.77％。在珠光體中鐵素體占88%,滲碳體占12%,由于鐵素體的數(shù)量大大多于滲碳體,所以鐵素體層片要比滲碳體厚得多。在球化退火條件下,珠光體中的滲碳休也可呈粒狀,這樣的珠光體稱為粒狀珠光體。珠光體的性能介于鐵素體和滲碳體之間,強韌性較好。其抗拉強度為750~900MPa,180~280HBS,伸長率為20~25%,沖擊功為24~32J.力學性能介于鐵素體與滲碳體之間,強度較高,硬度適中,塑性和韌性較好σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J)。2-4%硝酸酒精溶液浸蝕后,在不同放大倍數(shù)的顯微鏡下可以觀察到不同特征的珠光體組織.當放大倍數(shù)較高時可以清晰地看到珠光體中平行排列分布的寬條鐵素體和窄條滲碳體;當放大倍數(shù)較低時,珠光體中的滲碳體只能看到一條黑線;而當放大倍數(shù)繼續(xù)降低或珠光體變細時,珠光體的層片狀結(jié)構就不能分辨了,此時珠光體呈黑色的一團.鐵素體，即α-Fe和以它為基礎的固溶體，具有體心立方點陣。亞共析成分的奧氏體通過先共析析出形成鐵素體。這部分鐵先共析鐵素體具有不同形態(tài)，如等軸形、沿晶形、紡錘形、鋸齒形和針狀等。鐵素體還是珠光體組織的基體。在碳鋼和低合金鋼的熱軋（正火）和退火組織中，鐵素體是主要組成相；鐵素體的成分和組織對鋼的工藝性能有重要影響，在某些場合下對鋼的使用性能也有影響。912℃以下為具有體心立方晶格（1）α-Fe。碳溶于α-Fe中的間隙固溶體稱為鐵素體，以符號F表示。由于α-Fe是體心立方晶格結(jié)構，它的晶格間隙很小，因而溶碳能力極差，在727℃時溶碳量最大，可達0.0218％,隨著溫度的下降溶碳量逐漸減小，在600％時溶碳量約為0.0057％，在室溫時溶碳量幾乎等于零。因此其性能幾乎和純鐵相同，其數(shù)值如下：抗拉強度180—280MN/平方米屈服強度100—170MN/平方米延伸率30--50％斷面收縮率70--沖擊韌性160—200J/平方厘米HB50—由此可見，鐵素體的強度、硬度不高，但具有良好的塑性與韌性。鐵素體的顯微組織與純鐵相同，呈明亮的多邊形晶粒組織，有時由于各晶粒位向不同，受腐蝕程度略有差異，因而稍顯明暗不同。鐵素體在770770℃以上則失去鐵磁性。注1：體心立方晶格的晶胞是一個立方體，在體心立方晶胞的每個角上和晶胞中心都排列一個原子?？梢姡w心立方晶胞每個角上的原子為相鄰的八個晶胞所共有，每個晶胞實際上只占有1/8個原子。而中心的原子卻為該晶胞所獨有。所以，體心立方晶胞中原子數(shù)為8*1/8+1=2貝氏體（分級淬火）:熱處理通過分段淬火來奧氏體化，以足夠快到一個溫度避免鐵素體,珠光體或貝氏體的構成。均熱必須足夠長以避免貝氏體的產(chǎn)生。分級淬火的優(yōu)點是與正常的淬火的相比，熱壓力降低了許多。這防止裂裂縫和微小扭曲.貝氏體等溫淬火：是將鋼件奧氏體化，使之快冷到貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間（260～400℃）等溫保持，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w的淬火工藝，有時也叫等溫淬火。一般保溫時間為30～60min。鋼中相形態(tài)之一。鋼過冷奧氏體的中溫(350～550℃)轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，α-FeFe3C的復相組織。貝氏體轉(zhuǎn)變溫度介于珠光體轉(zhuǎn)變與馬氏體轉(zhuǎn)變之間。在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度偏高區(qū)域轉(zhuǎn)變產(chǎn)物叫上貝氏體(upbai-nite)，其外觀形貌似羽毛狀，也稱羽毛狀貝氏體。沖擊韌性較差，生產(chǎn)上應力求避免。在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度下端偏低溫度區(qū)域轉(zhuǎn)變產(chǎn)物叫下貝氏體。其沖擊韌性較好。為提高韌性，生產(chǎn)上應通過熱處理控制獲得下貝氏體。馬氏體是黑色金屬材料的一種組織名稱。最先由德國冶金學家AdolfMartens(1850-1914)1990年代在一種硬礦物中發(fā)現(xiàn)。馬氏體的三維組織形態(tài)通常有片狀(plate)或者板條狀(lath)，但是在金相觀察中（二維）通常表現(xiàn)為針狀（needle-shaped），這也是為什么在一些地方通常描述為針狀的原因。馬氏體的晶體結(jié)構為體心四方結(jié)構（BCT）。中高碳鋼中加速冷卻通常能夠獲得這種組織。高的強度和硬度是鋼中馬氏體的主要特征之一。馬氏體就是以人命命名的：對于學材料的人來說，“馬氏體”的大名如雷貫耳，那么說到阿道夫·馬滕斯又有幾個人知道呢？其實馬氏體的“馬”指的就是他了。在鐵碳組織中這樣以人名命名的組織還有很多，今天我們就來說說這些名稱和它們背后那些材料先賢的故事。Martensite，如前所述命名自Adolf(1850-1914)。這位被稱作馬登斯或馬滕斯的先生是一位德國的冶金學家。他早年作為一名工程師從事鐵路橋梁的建設工作，并接觸到了正在興起的材料檢驗方法。于是他用自制的顯微鏡（?。┯^察鐵的金相組織，并在1878年發(fā)表了《鐵的顯微鏡研究》，闡述金屬斷口形態(tài)以及其拋光和酸浸后的金相組織。（這個工作我們現(xiàn)在做的好像也蠻多的。）他觀察到生鐵在冷卻和結(jié)晶過程中的組織排列很有規(guī)則（大概其中就有馬氏體），并預言顯微鏡研究必將成為最有用的分析方法之一（有遠見）。他還曾經(jīng)擔任了柏林皇家大學附屬機械工藝研究所所長，也就是柏林皇家材料試驗所（"StaatlicheMaterialprüfungsamt"）的前身，他在那里建立了第一流的金相試驗室。1895年國際材料試驗學會成立，他擔任了副主席一職。直到現(xiàn)在，在德國依然有一個聲望頗高的獎項以他的名字命名。這類鋼因擴大γ區(qū)和穩(wěn)定奧氏體元素的作用程度，不足以使鋼在常溫或很高的溫度下具有純奧氏體組織，因此為奧氏體－鐵素體復相狀態(tài)，其鐵素體量也因成分及加熱溫度不同而可在較大的范圍內(nèi)變化。屬于這一類的不銹鋼很多，如低碳的18－8鉬的18－8鉻鎳鋼，特別是在鑄鋼的組織中均可見到鐵素體，此14～1502（如Cr17Mnll，以及目前研究的和已獲得應用的大多數(shù)鉻錳氮不銹鋼等。與純奧氏體不銹鋼比較，這類鋼的優(yōu)點很多，如屈服強度較高，抗晶間腐蝕的能力較高，應力腐蝕的敏感性低，焊接時產(chǎn)生熱裂紋的傾向小，鑄造流動性好等等。缺點是壓力加工性能較差，點腐蝕傾向較大，易產(chǎn)生c相脆性，在強磁場作用下表現(xiàn)出弱磁性等。所有這些優(yōu)點和缺點均來源于組織中的鐵素體。7、滲碳體（cementite＝800，滲碳體的含碳量為ωc＝6.69％，熔點1227℃。熱力學穩(wěn)定性不高，在一定條件下，會發(fā)生分解，形成石墨。在230℃以下，具有一定的磁性。滲碳體內(nèi)經(jīng)常固溶有其他元素。在碳鋼