钢铁中常见的金相组织
钢铁金相组织名称、定义及其特征

钢铁金相组织名称、定义及其特征碳与合金元素溶解在γ-Fe晶界比较直,呈规则多边形;淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体针间的空隙处。
中的固溶体,仍保持γ-Fe的面心立方晶格。
碳与合金元素溶解在a-Fe亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状,晶界比较圆滑,当碳含量接近共析成分时,铁素体中的固溶体。
沿晶粒边界析出。
碳与铁形成的一种化合物。
在液态铁碳合金中,首先单独结晶的渗碳体(一次渗碳体)为块状,角不尖锐,共晶渗碳体呈骨骼状。
过共析钢冷却时沿Acm线析出的碳化物(二次渗碳体)呈网结状,共析渗碳体呈片状。
铁碳合金冷却到Ar以下时,由铁素体中析出渗碳体(三次渗碳体),在二次渗碳体上1或晶界处呈不连续薄片状。
铁碳合金中共析反应所形珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。
过冷度越大,所形成的珠光体片间成的铁素体与渗碳体的机距离越小。
械混合物。
在A~650?形成的珠光体片层较厚,在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行1的宽条铁素体和细条渗碳体,称为粗珠光体、片状珠光体,简称珠光体。
在650~600?形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线,只有放大1000倍才能分辨的片层,称为索氏体。
在600~550?形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,不能分辨珠光体片层,仅看到黑色的球团状组织,只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。
过饱和针状铁素体和渗碳过冷奥氏体在中温(约350~550?)的相变产物,其典型形态是一束大致平行位向差o体的混合物,渗碳体在铁素为6~8铁素体板条,并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片;体针间。
典型上贝氏体呈羽毛状,晶界为对称轴,由于方位不同,羽毛可对称或不对称,铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。
若是高碳高合金钢,看不清针状羽毛;中碳中合金钢,针状羽毛较清楚;低碳低合金钢,羽毛很清楚,针粗。
转变时先在晶界处形成上贝氏体,往晶内长大,不穿晶。
钢铁中常见的金相组织

钢铁中常见的金相组织1.奥氏体-碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体,仍保持γ-fe的面心立方晶格。
晶界比较直,呈规则多边形;淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处2.铁素体-碳与合金元素溶解在a-fe中的固溶体。
亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状,晶界比较圆滑,当碳含量接近共析成分时,铁素体沿晶粒边界析出。
3.渗碳体-碳与铁形成的一种化合物。
在液态铁碳合金中,首先单独结晶的渗碳体(一次渗碳体)为块状,角不尖锐,共晶渗碳体呈骨骼状。
过共析钢冷却时沿acm线析出的碳化物(二次渗碳体)呈网结状,共析渗碳体呈片状。
铁碳合金冷却到ar1以下时,由铁素体中析出渗碳体(三次渗碳体),在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。
4.珠光体-铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。
珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。
过冷度越大,所形成的珠光体片间距离越小。
在a1~650℃形成的珠光体片层较厚,在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体,称为粗珠光体、片状珠光体,简称珠光体。
在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线,只有放大1000倍才能分辨的片层,称为索氏体。
在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,不能分辨珠光体片层,仅看到黑色的球团状组织,只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。
5.上贝氏体-过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物,渗碳体在铁素体针间。
过冷奥氏体在中温(约350~550℃)的相变产物,其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od铁素体板条,并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片;典型上贝氏体呈羽毛状,晶界为对称轴,由于方位不同,羽毛可对称或不对称,铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。
若是高碳高合金钢,看不清针状羽毛;中碳中合金钢,针状羽毛较清楚;低碳低合金钢,羽毛很清楚,针粗。
常见金相组织

1 工业纯铁退火铁素体白色等轴多边形晶粒为铁素体,深色线为晶界。
2 20钢退火低碳钢平衡组织白色晶粒为铁素体,深色块状为珠光体,高倍可见珠光体中的层状结构。
3 45钢退火中碳钢平衡组织同上,但珠光体增多。
4 65钢退火高碳钢平衡组织占大部分的深色组织为珠光体,白色为铁素体。
5 T8钢退火共析钢平衡组织组织全部为层状珠光体,它是铁素体和渗碳体的共析组织。
6 T12钢退火过共析钢平衡组织基体为层状珠光体,晶界上的白色为二次渗碳体。
7 亚共晶白口铁铸态变态莱氏体+珠光体基体为黑白相间分布的变态莱氏体,黑色树枝状为初晶奥氏体转变成的珠光体。
8 共晶白口铁铸态变态莱氏体白色为渗碳体(包括共晶渗碳体和二次渗碳体),黑色圆粒及条状为珠光体。
9 过共晶白口铁铸态变态莱氏体+渗碳体基体为黑白相间分布的变态莱氏体,白色板条状为一渗碳体10 T8钢正火索氏体索氏体是细珠光体,片层间距小11 T8钢快冷正火屈氏体屈氏体为极细珠光体,光学显微镜下难以分辨其层状结构,灰白色块状、针状为淬火马氏体。
12 65Mn 等温淬火上贝氏体羽毛球为上贝氏体,基体为索氏体或淬火马氏体和残余奥氏体。
13 65Mn 等温淬火下贝氏体黑色针状为下贝氏体,白色基体为淬火马氏体和残余奥氏体。
14 20钢淬火低碳马氏体成束的板条状为低碳马氏体15 T12 淬火高碳马氏体深色针片状组织为马氏体,白色为残余奥氏体16 45钢淬火中碳马氏体黑色针叶状互成120度夹角的针状马氏体,其余为板条状马氏体17 T10钢球化退火球化体基体为铁素体,白色颗粒状为渗碳体。
18 T12 正火正火组织白色呈针状、细网络状分布的为渗碳体,其余为片层状珠光体。
19 15钢渗碳后退火渗碳组织表层为过共析组织(网状渗碳体+珠光体),由表向内含碳量逐渐减少,铁素体增多。
20 45钢渗硼渗硼组织表层为硼化物层(呈锯齿状)和过渡层,心部为45钢基体组织。
21 40Cr 软氮化软氮化组织表层为白亮色的氮化合物和含氮的扩散层,心部为40Cr基体组织22 高速钢铸态共晶莱氏体+屈氏体+马氏体骨骼状组织为共晶莱氏体,基体为黑色屈氏体组织,白色小块为马氏体及残余奥氏体23高速钢淬火马氏体+残余奥氏体+碳化物大颗粒为共晶碳化物,小颗粒为二次碳化物,其余为马氏体以及残余奥氏体24 高速钢淬火及回火回火马氏体+碳化物黑色基体为回火马氏体,白色颗粒状为碳化物25 高速钢退火球化珠光体白色球状为碳化物,基体为珠光体26不锈钢固溶处理奥氏体部分的奥氏体晶粒有孪晶面2720钢铸态低碳铸钢组织白色网状、针状、块状组织为铁素体,黑色部分为珠光体28 T8钢退火脱碳表层脱碳组织表层脱碳后这亚共析钢,黑色为珠光体,白色为铁素体,心部为粗片状珠光体。
钢铁材料常见金相组织简介

钢铁材料常见⾦相组织简介在Fe-Fe3C系中,可配制多种成分不同的铁碳合⾦,他们在不同温度下的平衡组织各不相同,但由⼏个基本相(铁素体F、奥⽒体A和渗碳体Fe3C)组成。
这些基本相以机械混合物的形式结合,形成了钢铁中丰富多彩的⾦相组织结构。
常见的⾦相组织有下列⼋种:⼀、铁素体铁素体(ferrite,缩写FN,⽤F表⽰),纯铁在912℃以下为具有体⼼⽴⽅晶格。
碳溶于α-Fe中的间隙固溶体称为铁素体,以符号F表⽰。
这部分铁素体称为先共析铁素体或组织上⾃由的铁素体。
随形成条件不同,先共析铁素体具有不同形态,如等轴形、沿晶形、纺锤形、锯齿形和针状等。
铁素体还是珠光体组织的基体。
在碳钢和低合⾦钢的热轧(正⽕)和退⽕组织中,铁素体是主要组成相;铁素体的成分和组织对钢的⼯艺性能有重要影响,在某些场合下对钢的使⽤性能也有影响。
碳溶⼊δ-Fe中形成间隙固溶体,呈体⼼⽴⽅晶格结构,因存在的温度较⾼,故称⾼温铁素体或δ固溶体,⽤δ表⽰,在1394℃以上存在,在1495℃时溶碳量最⼤。
碳的质量分数为0.09%。
图1:铁素体⼆、奥⽒体碳溶于γ-Fe晶格间隙中形成的间隙固溶体称为奥⽒体,具有⾯⼼⽴⽅结构,为⾼温相,⽤符号A 表⽰。
奥⽒体在1148℃有最⼤溶解度2.11%C,727℃时可固溶0.77%C;强度和硬度⽐铁素体⾼,塑性和韧性良好,并且⽆磁性,具体⼒学性能与含碳量和晶粒⼤⼩有关,⼀般为170~220 HBS、 =40~50%。
TRIP钢(变塑钢)即是基于奥⽒体塑性、柔韧性良好的基础开发的钢材,利⽤残余奥⽒体的应变诱发相变及相变诱发塑性提⾼了钢板的塑性,并改善了钢板的成形性能。
碳素或合⾦结构钢中的奥⽒体在冷却过程中转变为其他相,只有在⾼碳钢和渗碳钢渗碳⾼温淬⽕后,奥⽒体才能残留在马⽒体的间隙中存在,其⾦相组织由于不易受侵蚀⽽呈⽩⾊。
三、渗碳体渗碳体(cementite),指铁碳合⾦按亚稳定平衡系统凝固和冷却转变时析出的Fe3C型碳化物。
铸造人必须懂这15种金相组织知识

铸造人必须懂这15种金相组织知识铸造人必须懂这15种金相组织知识相信在铸造人的眼里,拥有着一片你看不到也想象不到的大千世界--这就是材料微观组织结构!Believe奥氏体定义:碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体,仍保持γ-Fe的面心立方晶格特征:奥氏体是一般钢在高温下的组织,其存在有一定的温度和成分范围。
有些淬火钢能使部分奥氏体保留到室温,这种奥氏体称残留奥氏体。
奥氏体一般由等轴状的多边形晶粒组成,晶粒内有孪晶。
在加热转变刚刚结束时的奥氏体晶粒比较细小,晶粒边界呈不规则的弧形。
经过一段时间加热或保温,晶粒将长大,晶粒边界可趋向平直化。
铁碳相图中奥氏体是高温相,存在于临界点A1温度以上,是珠光体逆共析转变而成。
当钢中加入足够多的扩大奥氏体相区的化学元素时,Ni,Mn等,则可使奥氏体稳定在室温,如奥氏体钢。
铁素体定义:碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体特征:亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状,晶界比较圆滑,当碳含量接近共析成分时,铁素体沿晶粒边界析出。
渗碳体定义:碳与铁形成的一种化合物特征:渗碳体不易受硝酸酒精溶液的腐蚀,在显微镜下呈白亮色,但受碱性苦味酸钠的腐蚀,在显微镜下呈黑色。
渗碳体的显微组织形态很多,在钢和铸铁中与其他相共存时呈片状、粒状、网状或板状。
(1)在液态铁碳合金中,首先单独结晶的渗碳体(一次渗碳体)为块状,角不尖锐,共晶渗碳体呈骨骼状(2)过共析钢冷却时沿Acm线析出的碳化物(二次渗碳体)呈网结状,共析渗碳体呈片状(3)铁碳合金冷却到Ar1以下时,由铁素体中析出渗碳体(三次渗碳体),在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。
珠光体定义:铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物特征:珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。
过冷度越大,所形成的珠光体片间距离越小。
(1)在A1~650℃形成的珠光体片层较厚,在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体,称为粗珠光体、片状珠光体,简称珠光体。
【精品】碳素钢、低合金钢常见金相组织形态及硬度

碳素钢、低合金钢常见金相组织形态及硬度1.铁素体(F)—原系外来语(Ferrite)译名,台湾文献译为肥粒铁.铁素体系碳溶于体心立方晶格的α-Fe中所形成的间隙固溶体[α-Fe(C)]。
以4%硝酸酒精溶液腐蚀,在光学显微镜下观察,铁素体呈明亮的等轴多边形。
由于各晶粒位向不同,受腐蚀程度略有差别,故稍显明暗不同。
铁素体在不同处理状态亦可呈块状、月牙状、网络状等形态,硬度在100HB左右。
2.渗碳体(θ相)—原系外来语(Cementite)译名,台湾文献译为雪明碳铁。
渗碳体系铁和碳的化合物,含碳量为6.69%,分子式为FeC,在合金钢3中,渗碳体中的Fe原子可以为其他合金元素原子所置换,形成合金渗碳体C]。
渗碳体是一种具有复杂晶格结构的间隙化合物。
渗碳体硬度很[(Fe,Me)3高(800~1000HV),而塑性及冲击韧度几乎为零,脆性很大。
其显微组织形态很多,不受硝酸酒精试剂腐蚀(染色),在光学显微镜下呈白亮色,在碱性苦味酸钠腐蚀下,被染成黑色.渗碳体是钢中的主要强化相,有片状、粒状、网络状、半网络状等形态,其形态与分布对钢的力学性能有很大影响。
3.珠光体(P)—原系外来语(Pearlite)译名,台湾文献译为波莱铁.珠C),是铁素体和渗碳体的机械混合光体是铁碳合金相图中的共析转变产物(F+Fe3物,因具有这种组织的样品抛光蚀刻后有珠母贝的光泽而得名。
有片(层)状和球C交(粒)状等不同形态和分布方式。
珠光体用4%硝酸酒精溶液腐蚀,F和Fe3界处腐蚀较深,在直射光照射下变成黑色线条,可清晰看到层状,粒状等形态和分布情况。
4.奥氏体(A)—因这种组织的发现人Austen而得名,台湾文献译为沃斯田铁.奥氏体系碳溶于面心立方晶格γ-Fe中所形成的固溶体[γ—Fe(c)],常以符号A表示。
奥氏体中的碳也是存在于γ—Fe晶体的间隙固溶体。
奥氏体存在于727~1495℃的温度区间,是一种高温相,不易腐蚀,呈白色,若先用4%硝酸酒精溶液腐蚀,再用10%过硫酸铵溶液腐蚀,则奥氏体可染成黑色。
常见金相组织和性能

常见金相组织和性能1奥氏体A:碳在γ-Fe中的固溶体,在合金钢中是碳和合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体。
塑性很高,硬度和屈服点较低,布氏硬度值一般为170-220HB,使钢中质量体积最小的组织。
在1147摄氏度时可溶碳2.11%,在727摄氏度时可溶碳0.77%。
2铁素体F:碳与合金元素溶解在α-Fe中的固溶体。
铁素体的性能接近纯铁,硬度低(约为80-100HB),塑性好。
固溶有合金元素的铁素体能提高钢的强度和硬度。
在727摄氏度时,碳在铁素体中的溶解为0.022%,在常温下含碳量为0.008%。
3渗碳体Fe3C:铁和碳的化合物,又称碳化铁。
常温下铁碳合金中碳大部分以渗碳体存在。
渗碳体在低温下有弱磁性,高于21 7摄氏度时消失。
渗碳体的熔化温度为1600摄氏度,含碳量为6.67%,硬度很高(约为>700HB),脆性很大,塑性近乎于零。
4、珠光体P:铁素体和渗碳体的混合物,是含碳量为0.77%的碳钢共析转变得产物,有铁素体和渗碳体相间排列的片层状组织。
珠光体的片间距取决于奥氏体分解时的过冷度,过冷度越大形成的珠光体片间距越小。
按片间距的大小,又分为珠光体、索氏体和屈氏体。
由于他们没有本质上的区别,故通称为珠光体。
粗片状珠光体,是奥氏体在650-700摄氏度高温分解的产物,硬度约为190-230HB。
索氏体S,是奥氏体在600-650摄氏度高温分解的产物,硬度约为240-320HB。
屈氏体T,是奥氏体在500-600摄氏度高温分解的产物,硬度为330-400HB。
5、马氏体M,是碳在α-Fe中的过饱和固溶物。
具有很高的硬度(约为640-760HB),很脆,冲韧性低,断面收缩率和延伸率几乎等于零。
由于过饱和的碳使晶格发生畸变,因此马氏体的质量体积较奥氏体大,钢中马氏体形成时产生很大相变应力。
含锰、铬、镍、钼的低合金高强度钢经调制处理后的金相组织为回火低碳马氏体,这种马氏体具有较高的强度和较好的韧性。
6、贝氏体B,过冷奥氏体在中温区间(约250-450摄氏度)相变产生的,过饱和的铁素体和渗碳体混合物。
钢材金相组织标准

钢材金相组织标准一、钢材的化学成分钢材的化学成分对其金相组织具有重要影响。
通常,碳是钢材中最重要的元素之一,其含量会影响钢材的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性。
此外,钢材中还含有其他元素,如硅、锰、磷、硫等,它们对钢材的金相组织和性能也有一定的影响。
二、钢材的显微组织钢材的显微组织是指其微观结构,包括铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体等。
这些组织的形态、分布和相对数量对钢材的性能产生重要影响。
例如,铁素体具有较好的塑性和韧性,而珠光体具有较高的强度和硬度。
不同的显微组织在钢材中往往同时存在,并受到钢材的化学成分、热处理和加工工艺等因素的影响。
三、钢材的晶粒度钢材的晶粒度是指其晶体结构的粗细程度。
较细的晶粒度可以提高钢材的强度和韧性,而较粗的晶粒度则会降低这些性能。
因此,控制钢材的晶粒度是提高其性能的重要手段之一。
通常,通过控制冶炼、浇注和轧制等工艺参数来控制钢材的晶粒度。
四、钢材的碳化物钢材中的碳化物是指碳元素与另一种元素形成的化合物。
这些碳化物通常以颗粒状分布在钢材中,对钢材的性能产生重要影响。
例如,碳化物可以阻碍位错运动,从而提高钢材的强度和硬度。
然而,过量的碳化物也会降低钢材的韧性,因此需要控制其含量。
钢材在加热或轧制过程中,表层的碳元素会与氧或水蒸气反应形成一层氧化物薄膜,称为脱碳层。
脱碳层会降低钢材的表面硬度和耐磨性,因此需要控制其深度。
通常,通过控制加热温度和气氛来控制钢材的脱碳层深度。
六、钢材的珠光体珠光体是钢材中的一种重要显微组织,由铁素体和碳化物组成。
它具有较高的强度和硬度,但韧性较差。
珠光体的形态和分布对钢材的性能产生重要影响,可以通过热处理和加工工艺进行控制。
七、钢材的贝氏体贝氏体是钢材中的另一种重要显微组织,由铁素体和碳化物组成。
与珠光体相比,贝氏体的强度和硬度略低,但韧性较好。
贝氏体的形态和分布对钢材的性能产生重要影响,可以通过热处理和加工工艺进行控制。
八、钢材的马氏体马氏体是钢材中的一种相变组织,由铁素体和碳化物组成。
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钢铁中常见的金相组织区别简析钢铁中常见的金相组织1.奥氏体-碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体,仍保持γ-fe的面心立方晶格。
晶界比较直,呈规则多边形;淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处2.铁素体-碳与合金元素溶解在a-fe中的固溶体。
亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状,晶界比较圆滑,当碳含量接近共析成分时,铁素体沿晶粒边界析出。
3.渗碳体-碳与铁形成的一种化合物。
在液态铁碳合金中,首先单独结晶的渗碳体(一次渗碳体)为块状,角不尖锐,共晶渗碳体呈骨骼状。
过共析钢冷却时沿acm线析出的碳化物(二次渗碳体)呈网结状,共析渗碳体呈片状。
铁碳合金冷却到ar1以下时,由铁素体中析出渗碳体(三次渗碳体),在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。
4.珠光体-铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。
珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。
过冷度越大,所形成的珠光体片间距离越小。
在a1~650℃形成的珠光体片层较厚,在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体,称为粗珠光体、片状珠光体,简称珠光体。
在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线,只有放大1000倍才能分辨的片层,称为索氏体。
在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,不能分辨珠光体片层,仅看到黑色的球团状组织,只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。
5.上贝氏体-过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物,渗碳体在铁素体针间。
过冷奥氏体在中温(约350~550℃)的相变产物,其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od铁素体板条,并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片;典型上贝氏体呈羽毛状,晶界为对称轴,由于方位不同,羽毛可对称或不对称,铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。
若是高碳高合金钢,看不清针状羽毛;中碳中合金钢,针状羽毛较清楚;低碳低合金钢,羽毛很清楚,针粗。
转变时先在晶界处形成上贝氏体,往晶内长大,不穿晶。
6.下贝氏体-同上,但渗碳体在铁素体针内。
过冷奥氏体在350℃~ms的转变产物。
其典型形态是双凸透镜状含过饱和碳的铁素体,并在其内分布着单方向排列的碳化物小薄片;在晶内呈针状,针叶不交叉,但可交接。
与回火马氏体不同,马氏体有层次之分,下贝氏体则颜色一致,下贝氏体的碳化物质点比回火马氏体粗,易受侵蚀变黑,回火马氏体颜色较浅,不易受侵蚀。
高碳高合金钢的碳化物分散度比低碳低合金钢高,针叶比低碳低合金钢细。
7.粒状贝氏体-大块状或条状的铁素体内分布着众多小岛的复相组织。
过冷奥氏体在贝氏体转变温度区的最上部的转变产物。
刚形成时是由条状铁素体合并而成的块状铁素体和小岛状富碳奥氏体组成,富碳奥氏体在随后的冷却过程中,可能全部保留成为残余奥氏体;也可能部分或全部分解为铁素体和渗碳体的混合物(珠光体或贝氏体);最可能部分转变为马氏体,部分保留下来而形成两相混合物,称为m-a组织。
8.无碳化物贝氏体-板条状铁素体单相组成的组织,也称为铁素体贝氏体。
形成温度在贝氏体转变温度区的最上部。
板条铁素体之间为富碳奥氏体,富碳奥氏体在随后的冷却过程中也有类似上面的转变。
无碳化物贝氏体一般出现在低碳钢中,在硅、铝含量高的钢中也容易形成。
9.马氏体-碳在a-fe中的过饱和固溶体。
板条马氏体:在低、中碳钢及不锈钢中形成,由许多相互平行的板条组成一个板条束,一个奥氏体晶粒可转变成几个板条束(通常3到5个)。
片状马氏体(针状马氏体):常见于高、中碳钢及高ni的fe-ni合金中,针叶中有一条缝线将马氏体分为两半,由于方位不同可呈针状或块状,针与针呈120o角排列,高碳马氏体的针叶晶界清楚,细针状马氏体呈布纹状,称为隐晶马氏体。
10.回火马氏体-马氏体分解得到极细的过渡型碳化物与过饱和(含碳较低)的a-相混合组织它由马氏体在150~250℃时回火形成。
这种组织极易受腐蚀,光学显微镜下呈暗黑色针状组织(保持淬火马氏体位向),与下贝氏体很相似,只有在高倍电子显微镜下才能看到极细小的碳化物质点。
11.回火屈氏体-碳化物和a-相的混合物。
它由马氏体在350~500℃时中温回火形成。
其组织特征是铁素体基体内分布着极细小的粒状碳化物,针状形态已逐渐消失,但仍隐约可见,碳化物在光学显微镜下不能分辨,仅观察到暗黑的组织,在电镜下才能清晰分辨两相,可看出碳化物颗粒已明显长大。
12.回火索氏体-以铁素体为基体,基体上分布着均匀碳化物颗粒。
它由马氏体在500~650℃时高温回火形成。
其组织特征是由等轴状铁素体和细粒状碳化物构成的复相组织,马氏体片的痕迹已消失,渗碳体的外形已较清晰,但在光镜下也难分辨,在电镜下可看到的渗碳体颗粒较大。
13.莱氏体-奥氏体与渗碳体的共晶混合物。
呈树枝状的奥氏体分布在渗碳体的基体上。
14.粒状珠光体-由铁素体和粒状碳化物组成。
它是经球化退火或马氏体在650℃~a1温度范围内回火形成。
其特征是碳化物成颗粒状分布在铁素体上。
15.魏氏组织-如果奥氏体晶粒比较粗大,冷却速度又比较适宜,先共析相有可能呈针状(片状)形态与片状珠光体混合存在,称为魏氏组织。
亚共析钢中魏氏组织的铁素体的形态有片状、羽毛状或三角形,粗大铁素体呈平行或三角形分布。
它出现在奥氏体晶界,同时向晶内生长。
过共析钢中魏氏组织渗碳体的形态有针状或杆状,它出现在奥氏体晶粒的内部。
渗碳件常见缺陷与对策缺陷名称:渗碳层出现大块状或网状碳化物缺陷产生原因:表面碳浓度过高1.滴注式渗碳,滴量过大2.控制气氛渗碳,富化气太多3.液体渗碳,盐浴氰根含量过高4.渗碳层出炉空冷,冷速太慢对策:1.降低表面碳浓度,扩散期内减少滴量和适当提高扩散期湿度,也可适当减少渗碳期滴量2.减少固体渗碳的催碳剂3.减少液体渗碳的氰根含量4.夏天室温太高,渗后空冷件可吹风助冷5.提高淬火加热温度50~80oC并适当延长保温时间6.两次淬火或正火+淬火,也可正火+高温回火,然后淬火回火缺陷名称:渗层出现大量残余奥氏体缺陷产生原因:1.奥氏体较稳定,奥氏体中碳及合金元素的含量较高2.回火不及时,奥氏体热稳定化3.回火后冷却太慢对策:1.表面碳浓度不宜太高2.降低直接淬火或重新加热淬火温度,控制心部铁素体的级别≤3级3.低温回火后快冷4.可以重新加热淬火,冷处理,也可高温回火后重新淬火缺陷名称:表面脱碳缺陷产生原因:1.气体渗碳后期,炉气碳势低2.固体渗碳后,冷却速度过慢3.渗碳后空冷时间过长4.在冷却井中无保护冷却5.空气炉加热淬火无保护气体6.盐浴炉加热淬火,盐浴脱氧不彻底对策:1.在碳势适宜的介质中补渗2.淬火后作喷丸处理、3.磨削余量,较大件允许有一定脱碳层(≤0.02mm)缺陷名称:渗碳层淬火后出现屈氏体组织(黑色组织)缺陷产生原因:渗碳介质中含氧量较高:氧扩散到晶界形成Cr、Mn、Si的氧化物,使合金元素贫化,使淬透性降低对策:1.控制炉气介质成分,降低含氧量2.用喷丸可以进行补救3.提高淬火介质冷却能力缺陷名称:心部铁素体过多,使硬度不足缺陷产生原因:1.淬火温度低2.重新加热淬火保温时间不足,淬火冷速不够3.心部有未溶铁素体4.心部有奥氏体分解产物对策:1.按正常工艺重新加热淬火2.适当提高淬火温度延长保温时间缺陷名称:渗碳层深度不足缺陷产生原因:1.炉温低、保温时间短2.渗剂浓度低3.炉子漏气4.盐浴渗碳成分不正常5.装炉量过多6.工件表面有氧化皮或积炭对策:1.针对原因,调整渗碳温度、时间、滴量及炉子的密封性2.加强新盐鉴定及工作状况的检查3.零件应该清理干净4.渗层过薄,可以补渗,补渗的速度是正常渗碳的1/2,约为0.1mm/h 左右缺陷名称:渗层深度不均匀缺陷产生原因:1.炉温不均匀2.炉内气氛循环不良3.炭黑在表面沉积4.固体渗碳箱内温差大及催渗剂不均匀5.零件表面有锈斑、油污等6.零件表面粗糙度不一致7.零件吊挂疏密不均8.原材料有带状组织对策:1.渗碳前严格清洗零件2.清理炉内积炭3.零件装夹时应均匀分布间隙大小相等4.经常检查炉温均匀性5.原材料不得有带状组织6.经常检查炉温、炉气及装炉情况缺陷名称:表面硬度低缺陷产生原因:1.表面碳浓度低2.表面残余奥氏体多3.表面形成屈氏体组织4.淬火温度高,溶入奥氏体碳量多,淬火后形成大量残余奥氏体5.淬火加热温度低,溶入奥氏体的碳量不够,淬火马氏体含碳低6.回火温度过高对策:1.碳浓度低,可以补渗2.残余奥氏体多,可高温回火后再加热淬火3.有托氏体组织,可以重新加热淬火4.严格热处理工艺纪律缺陷名称:表面腐蚀和氧化缺陷产生原因:1.渗剂不纯有水、硫和硫酸盐2.气体渗碳炉漏气固体渗碳时催渗剂在工件表面融化,液体渗碳后,工件表面粘有残盐3.高温出炉,空冷保护不够4.盐炉校正不彻底,空气炉无保护气氛加热,淬火后不及时清洗5.零件表面不清洁对策:1.严格控制渗碳剂及盐浴成分2.经常检查设备密封情况3.对零件表面及时清理和清洗4.严格执行工艺纪律缺陷名称:渗碳件开裂缺陷产生原因:1.冷却速度过慢,组织转变不均匀2.合金钢渗后空冷,在表层托氏体下面保留一层未转变奥氏体在随后冷却或室温放置时,转变成马氏体,比容加大,出现拉应力3.第一次淬火时,冷却速度太快或工件形状复杂]4.材质含提高淬透性的微量元素(Mo、B)太多等对策:1.渗后减慢冷却速度,使渗层在冷却过程中完全共析转变2.渗后加快冷却速度,得到马氏体+残余奥氏体。
松弛内层组织转变产生的拉应力3.淬火开裂应减慢冷却速度、含微量元素作工艺试验,或提高淬火介质温度缺陷名称:高合金钢氢脆缺陷产生原因:1.炉气中含氢太高2.渗碳温度太高利于氢扩散3.渗后直接淬火,氢来不及析出以过饱和状态存在于钢中对策1.渗碳后缓慢冷却2.直接淬火后,迅速在250oC以上回火3.零件出炉前停止供给渗剂,通入氮气排氢后,直接淬火缺陷名称:渗层碳浓度低缺陷产生原因:1.炉内碳势低,温度低,滴量少,炉子漏气2.工件表面形成碳黑或被炭黑覆盖,装炉量太多3.炉子气氛不均匀,炉压太低,使炉子局部造成死角4.工件间距离太小,炉子循环不畅5.渗后冷却时脱碳对策:1.渗碳时,经常检查炉温、渗剂滴量2.注意炉气、炉压3.防止炉子漏气和风扇停转、反转4.工件之间距离大于1cn5.经常烧碳黑,清理炉内积炭,渗后入冷却井冷却,在井中倒煤油或甲醇保护缺陷名称:渗碳层过厚缺陷产生原因:1.渗碳温度太高,保温时间太长2.滴量过大,炉内碳势高3.试样检验不准对策:1.针对原因,采取工艺措施2.渗层超过图样上限要求,不合格,但与图样规定相差0.05mm时,可以仲裁合格或申请回用缺陷名称:渗碳件畸变过量缺陷产生原因:1.渗碳时装炉方法或夹具选择不当2.渗碳温度太高,炉气、炉压不均和不稳定3.直接淬火温度过高4.不适当安排两次淬火5.加热方式不当,淬火剂及冷却方式不当6.淬火返修次数太多7.零件上渗碳层的浓度和深度不均匀,淬火时造成无规则翘曲8.工件形状复杂,壁厚不均匀,有的面渗碳,有的面不渗碳或少渗碳对策:1.长杆状件应垂直吊放,平板零件要平放,零件在夹具上要平稳不能受预应力,出炉操作要平稳、炉温要适当2.直接淬火应预冷,尽量用一次淬火代替二次淬火,正确选择热处理工艺3.预先留出机加工余量缺陷名称:渗碳速度很慢缺陷产生原因:1.温度过低2.渗剂太多,零件表面积炭3.渗剂含硫量过多4.风扇轴承用MoS2润滑,润滑油进入炉内,使硫增加5.风扇轴承漏气、氧气进入炉中6.风扇轴冷却水渗漏入炉对策:针对缺陷采取相应措施缺陷名称:渗碳件淬火后表面剥落缺陷产生原因:1.固体渗碳剂活性过分强烈2.渗碳温度过高,大量碳原子渗入工件表面来不及扩散,过渡不好形成表面碳浓度过高对策:1.将高碳势件在保护气氛中(碳势(体积分数)为0.8%)加热2~4h,以减少表面碳浓度2.也可将此件在质量分数为3%~5%的苏打和木炭中加热至920~940oC,保温2~4h,以减少表面碳浓度缺陷名称:零件上出现玻璃状凸瘤缺陷产生原因:1.固体渗碳时,渗碳中由于SiO2质量分数2%以上所致2. SiO2高温和Na2CO3作用,生成玻璃状物质粘附在工件表面,形成凸瘤对策:1.固体渗碳时,渗剂应纯净2.旧渗碳剂彻底筛去尘埃3.去除渗剂中砂石及封口用耐火粘土缺陷名称:渗碳件出现反常组织(游离铁素体,游离渗碳体或网状铁素体在二次渗碳体周围)缺陷产生原因:1.钢中和渗碳介质中含氧量过高所致,使淬火时出现软点使耐磨性降低2.渗碳剂应干燥去水分对策:1.适当提高淬火温度延长保温时间,使组织均匀化2.选用淬火烈度大的淬火介质缺陷名称:过热缺陷产生原因:1.渗碳时过势或淬火加热时过势,使晶粒长大,脆性增加2.渗碳时过势,不但表层含碳量增加,同时碳化物也增加,出现莱氏体对策:1.采用正火,使晶粒细化2.盐炉加热淬火,工件不能紧靠电极3.检查仪表是否失灵超细铁素体-渗碳体钢的疲劳强度及其强化机理的影响最近,日本国家材料研究院的材料学者在一系列铁素体晶粒小于1μm的超细铁素体-渗碳体钢上进行了疲劳试验,以研究弥散、固溶和位错强化对疲劳强度的影响。