鑄造人必須懂的金相組織知識(shí)

奧氏體定義：碳與合金元素溶解在γ-Fe中的固溶體，仍保持γ-Fe的面心立方晶格特征：奧氏體是一般鋼在高溫下的組織，其存在有一定的溫度和成分范圍。有些淬火鋼能使部分奧氏體保留到室溫，這種奧氏體稱殘留奧氏體。奧氏體一般由等軸狀的多邊形晶粒組成，晶粒內(nèi)有孿晶。在加熱轉(zhuǎn)變剛剛結(jié)束時(shí)的奧氏體晶粒比較細(xì)小，晶粒邊界呈不規(guī)則的弧形。經(jīng)過一段時(shí)間加熱或保溫，晶粒將長(zhǎng)大，晶粒邊界可趨向平直化。鐵碳相圖中奧氏體是高溫相，存在于臨界點(diǎn)A1溫度以上，是珠光體逆共析轉(zhuǎn)變而成。當(dāng)鋼中加入足夠多的擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的化學(xué)元素時(shí)，Ni,Mn等，則可使奧氏體穩(wěn)定在室溫，如奧氏體鋼。鐵素體定義：碳與合金元素溶解在a-Fe中的固溶體特征：亞共析鋼中的慢冷鐵素體呈塊狀，晶界比較圓滑，當(dāng)碳含量接近共析成分時(shí)，鐵素體沿晶粒邊界析出。滲碳體定義：碳與鐵形成的一種化合物特征：滲碳體不易受硝酸酒精溶液的腐蝕，在顯微鏡下呈白亮色，但受堿性苦味酸鈉的腐蝕，在顯微鏡下呈黑色。滲碳體的顯微組織形態(tài)很多，在鋼和鑄鐵中與其他相共存時(shí)呈片狀、粒狀、網(wǎng)狀或板狀。（1）在液態(tài)鐵碳合金中，首先單獨(dú)結(jié)晶的滲碳體（一次滲碳體）為塊狀，角不尖銳，共晶滲碳體呈骨骼狀（2）過共析鋼冷卻時(shí)沿Acm線析出的碳化物（二次滲碳體）呈網(wǎng)結(jié)狀，共析滲碳體呈片狀（3）鐵碳合金冷卻到Ar1以下時(shí)，由鐵素體中析出滲碳體（三次滲碳體），在二次滲碳體上或晶界處呈不連續(xù)薄片狀。珠光體定義：鐵碳合金中共析反應(yīng)所形成的鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物特征：珠光體的片間距離取決于奧氏體分解時(shí)的過冷度。過冷度越大，所形成的珠光體片間距離越小。（1）在A1~650℃形成的珠光體片層較厚，在金相顯微鏡下放大400倍以上可分辨出平行的寬條鐵素體和細(xì)條滲碳體，稱為粗珠光體、片狀珠光體，簡(jiǎn)稱珠光體。（2）在650~600℃形成的珠光體用金相顯微鏡放大500倍，從珠光體的滲碳體上僅看到一條黑線，只有放大1000倍才能分辨的片層，稱為索氏體。（3）在600~550℃形成的珠光體用金相顯微鏡放大500倍，不能分辨珠光體片層，僅看到黑色的球團(tuán)狀組織，只有用電子顯微鏡放大10000倍才能分辨的片層稱為屈氏體。上貝氏體定義：過飽和針狀鐵素體和滲碳體的混合物，滲碳體在鐵素體針間特征：過冷奧氏體在中溫（約350~550℃）的相變產(chǎn)物，其典型形態(tài)是一束大致平行位向差為6~8od鐵素體板條，并在各板條間分布著沿板條長(zhǎng)軸方向排列的碳化物短棒或小片；典型上貝氏體呈羽毛狀，晶界為對(duì)稱軸，由于方位不同，羽毛可對(duì)稱或不對(duì)稱，鐵素體羽毛可呈針狀、點(diǎn)狀、塊狀。若是高碳高合金鋼，看不清針狀羽毛；中碳中合金鋼，針狀羽毛較清楚；低碳低合金鋼，羽毛很清楚，針粗。轉(zhuǎn)變時(shí)先在晶界處形成上貝氏體，往晶內(nèi)長(zhǎng)大，不穿晶。下貝氏體定義：同上，但滲碳體在鐵素體針內(nèi)特征：過冷奧氏體在350℃~Ms的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。其典型形態(tài)是雙凸透鏡狀含過飽和碳的鐵素體，并在其內(nèi)分布著單方向排列的碳化物小薄片；在晶內(nèi)呈針狀，針葉不交叉，但可交接。與回火馬氏體不同，馬氏體有層次之分，下貝氏體則顏色一致，下貝氏體的碳化物質(zhì)點(diǎn)比回火馬氏體粗，易受侵蝕變黑，回火馬氏體顏色較淺，不易受侵蝕。高碳高合金鋼的碳化物分散度比低碳低合金鋼高，針葉比低碳低合金鋼細(xì)。粒狀貝氏體定義：大塊狀或條狀的鐵素體內(nèi)分布著眾多小島的復(fù)相組織特征：過冷奧氏體在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的最上部的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。剛形成時(shí)是由條狀鐵素體合并而成的塊狀鐵素體和小島狀富碳奧氏體組成，富碳奧氏體在隨后的冷卻過程中，可能全部保留成為殘余奧氏體；也可能部分或全部分解為鐵素體和滲碳體的混合物（珠光體或貝氏體）；最可能部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，部分保留下來而形成兩相混合物，稱為M-A組織。無碳化物貝氏體定義：板條狀鐵素體單相組成的組織，也稱為鐵素體貝氏體特征：形成溫度在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的最上部。板條鐵素體之間為富碳奧氏體，富碳奧氏體在隨后的冷卻過程中也有類似上面的轉(zhuǎn)變。無碳化物貝氏體一般出現(xiàn)在低碳鋼中，在硅、鋁含量高的鋼中也容易形成。馬氏體定義：碳在a-Fe中的過飽和固溶體特征：（1）板條馬氏體：尺寸大致相同的細(xì)馬氏體條定向平行排列，組成馬氏體束或馬氏體領(lǐng)域；在領(lǐng)域與領(lǐng)域之間位向差大，一顆原始奧氏體晶粒內(nèi)可以形成幾個(gè)不同取向的領(lǐng)域。由于板條狀馬氏體形成的溫度較高，在冷卻過程中，必然發(fā)生自回火現(xiàn)象，在形成的馬氏體內(nèi)部析出碳化物，故它易受侵蝕發(fā)暗。（2）針狀馬氏體，又稱片狀馬氏體或高碳馬氏體，它的基本特征是：在一個(gè)奧氏體晶粒內(nèi)形成的第一片馬氏體片較粗大，往往貫穿整個(gè)晶粒，將奧氏體晶粒加以分割，使以后形成的馬氏體大小受到限制，因此片狀馬氏體的大小不一，分布無規(guī)則。針狀馬氏體按一定方位形成。在馬氏體針葉中有一中脊面，碳量越高，越明顯，且馬氏體也越尖，同時(shí)在馬氏體間伴有白色殘留奧氏體。萊氏體定義：奧氏體與滲碳體的共晶混合物特征：呈樹枝狀的奧氏體分布在滲碳體的基體上。回火馬氏體定義：馬氏體分解得到極細(xì)的過渡型碳化物與過飽和（含碳較低）的a-相混合組織特征：它由馬氏體在150~250℃時(shí)回火形成。這種組織極易受腐蝕，光學(xué)顯微鏡下呈暗黑色針狀組織（保持淬火馬氏體位向），與下貝氏體很相似，只有在高倍電子顯微鏡下才能看到極細(xì)小的碳化物質(zhì)點(diǎn)。回火屈氏體定義：碳化物和a-相的混合物特征：它由馬氏體在350~500℃時(shí)中溫回火形成。其組織特征是鐵素體基體內(nèi)分布著極細(xì)小的粒狀碳化物，針狀形態(tài)已逐漸消失，但仍隱約可見，碳化物在光學(xué)顯微鏡下不能分辨，僅觀察到暗黑的組織，在電鏡下才能清晰分辨兩相，可看出碳化物顆粒已明顯長(zhǎng)大?；鼗鹚魇象w定義：以鐵素體為基體，基體上分布著均勻碳化物顆粒特征：它由馬氏體在500~650℃時(shí)高溫回火形成。其組織特征是由等軸狀鐵素體和細(xì)粒狀碳化物構(gòu)成的復(fù)相組織，馬氏體片的痕跡已消失，滲碳體的外形已較清晰，但在光鏡下也難分辨，在電鏡下可看到的滲碳體顆粒較大。球狀珠光體定義：由鐵素體和粒狀碳化物組成特征：經(jīng)球化退火獲得，滲碳體成球粒狀分布在鐵素體基體上；滲碳體球粒大小，取決于球化退火工藝，特別是冷卻速度。球狀珠光體可分為粗球狀、球狀和細(xì)球狀和點(diǎn)狀四種珠光體。魏氏組織定義：如果奧氏體晶粒比較粗大，冷卻速度又比較適