钢铁金相组织名称、定义及其特征
钢铁中常见的金相组织
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。
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。
钢中典型金相组织
钢中典型金相组织钢是一种重要的金属材料，具有优异的机械性能和耐腐蚀性能。
钢的组织和性能之间密切相关，钢中的金相组织是其性能形成的重要因素之一。
下面将详细介绍钢中典型的金相组织。
1. 贝氏体组织贝氏体组织是钢中典型的金相组织之一。
该组织由相似于鹿角的条状组织构成，因其形状类似于法国冶金学家贝尔纳德的鹿角而得名。
贝氏体组织的形成与钢的淬火工艺密切相关，通过快速冷却钢材可以使奥氏体转变为贝氏体。
贝氏体组织具有高强度、高硬度和较好的耐磨性，因此在制造强度要求高、耐磨性要求高的零件时常采用贝氏体钢。
马氏体组织是钢中另一个典型的金相组织。
与贝氏体不同，马氏体组织属于无定形组织，其结构不规则、复杂。
同时，马氏体组织具有较高的强度和硬度，且具有较好的抗拉强度和耐磨性，因此广泛应用于地质勘探、采矿、石油化工等领域。
在淬火工艺中，将钢材加热至温度较高后迅速冷却可制得马氏体组织。
珠光体组织是钢中一种较为典型的变形组织，属于半钢中生组织。
该组织由类似“珠子”形状的球体团进行构成，因其形态类似于珠子而得名。
珠光体组织是一种中等强度的钢结构，具有优秀的成形性和可加工性，在制造材料强度、变形性好的零件时常采用珠光体钢。
4. 混合组织混合组织是一种钢中常见的金相组织，其由两种或多种不同的金相组织混合而成。
例如，当沿晶腐蚀与导致钢中存在晶界和粗晶的杂质混合存在时，就会形成混合组织。
混合组织具有钢中两种或多种组织的优点，可以在不同的应用场合中具有更为广泛的适用性。
总之，钢中的金相组织是其性能形成的重要因素。
贝氏体组织、马氏体组织、珠光体组织和混合组织等是钢中典型的金相组织，采用不同的工艺可以得到不同种类的金相组织，从而满足不同的应用需求。
各种钢号的金相组织
铸铝
变质处理
初晶α固溶体+共晶体
白色树枝状或颗粒状为初晶α固溶体，其余为白色α固溶体和灰色针状硅的共晶组织
40
H68黄铜
退火
单相黄铜组织
为α相，部分晶粒内有退火孪晶
41
H62黄铜
铸态
双相黄铜组织
白色为α相，黑色为β相（CUZN基固溶体）
42
锡青铜
铸态
α相+δ相
黑色枝晶轴为富铜固溶体（α相），白色为富锡固溶体（δ相）
43
铝基轴承合金
铸态
初晶β固溶体+共晶体（α+β）+铜锡化合物
白色方块为初晶β固溶体，黑色基体为共晶体（α+β），白色针状和颗粒状为铜锡化合物（Cu 2 Sb）
44
锡基轴承合金
铸造
α相+β相+ε相
黑色基体为α固溶体，白色针状及颗粒状为ε相（Cu 6 Sn 5 ),白色块为β相（SnSb)
45
锌基合金
列出各种显微组织，供大家查询：
编号
材料
状态
组织
说明
（一）铁—碳平衡组织9种
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,晶界上分布少量三次渗碳体。
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
35
球墨铸铁
退火
球状石墨+铁素体
白色晶粒为铁素体，黑色球状为石墨
36
球墨铸铁
低温正火
金相组织及特点
金相组织及特点金相组织就是指材料的显微组织有关金相组织与特性：铁索体（F）1.组织：碳在a 铁中的固溶体2.特性：呈体心立方晶格。
溶碳能力最小，最大为0.02%；硬度和强度很低，HB=80~120、sb=250N/mm2；而塑性和韧性很好，d=50%、?=70~80%。
因此，含铁素体多的钢材（软钢）中用来做可压、挤、冲板与耐冲击震动的机件。
这类钢有超低碳钢，如：0Cr13、1Cr13、硅钢片等。
奥氏体1.组织：碳在? 铁中的固溶体2.特性：呈面心立方晶格。
最高溶碳量为2.06%，在一般情况下，具有高的塑性，但强度和硬度低（HB=170~220），奥氏体组织除了在高温转变时产生以外，在常温时亦存在于不锈钢、高铬钢和高锰钢中，如奥氏体不锈钢等渗碳体（C）1.组织：铁和碳的化合物（Fe3C）2.特性：呈复杂的八面体晶格。
含碳量为6.67%、硬度很高、HRC70~75、耐磨，但脆性很大。
因此，渗碳体不能单独应用，而总是与铁素体混合在一起。
碳在铁中溶解度很小，所以在常温下，钢铁组织内大部分的碳都是以渗碳体或其他碳化物形式出现。
珠光体（P）1.组织：铁素体片和渗碳体片交替排列的层状显微组织，是铁素体与渗碳体机械混合物（共析体）。
2.特性：是过冷奥氏体进行共析反应的直接产物。
其片层组织的粗细随奥氏体过冷程度不同，过冷程度越大，片层组织越细性质也不同。
奥氏体在约600℃分解成的组织称为细珠光体（有的叫一次索氏体），在500~600℃分解转变成用光学显微镜不能分辨其片层状的组织称为极细珠光体（有的一次屈氏体），它们的硬度较铁素体和奥氏体高，而较渗碳体低，其塑性较铁素体和奥氏体低而较渗碳体高。
正火后的珠光体比退火后的珠光体组织细密，弥散度大，故其力学性能较好，但其片状渗碳体在钢材承受负荷时会引起应力集中，故不如索氏体。
莱氏体（L）1.组织：奥氏体与渗碳体的共晶混合物2.特性：铁合金溶液含碳量在2.06%以上时，缓慢冷到1130℃便凝固出莱氏体。
钢铁金相组织的名称和特性
钢铁金相组织的名称和特性名称特性铁素体是碳在a铁中的固溶体。
它的含碳量不超过0.02%，质地很软（HB80-100)、很韧、抗拉强度很低（250Mpa),磁性较强。
含铁素体较多的钢，淬火后硬度不高，适于冲、挤压加工和制造电磁元件奥氏体是碳在r铁中的固溶体。
它的质地软韧，富于延展性，硬度为HB170-220，无磁性。
在一般钢中，它是高温转变的产物，但在不锈钢、高铬钢、高锰钢中，常温时亦存在渗碳体是碳与铁的化合物（Fe3C)。
硬度极高（HB>700）质地很脆珠光体是铁素体和渗碳体的共析混合物。
据渗碳体形状之异，它分为片状和球状。
硬度（片状HB190-230，球状HB160-190）和强度880Mpa比铁素体高，韧性稍低，但不脆。
为了容易切削加工，要求要正火和退火时得到珠光体组织莱氏体是奥氏体分解产物和渗碳体的共晶混合物。
组织较粗，硬度（HB>700）很高，但只在铸铁中出现马氏体是钢淬火后碳在a铁中的过饱和固溶体组织。
它的硬度（HB600-700）和抗拉强度（1670-2210Mpa）很高，但内应力很大，组织不稳定，韧性很低索氏体钢淬火成马氏体后，经450-600℃回火或加热到奥氏体后，以适当速度冷却得到的组织通称为索氏体。
它有良好的综合力学性能，强度较高，硬度HB250-350延升率和冲击韧性很高屈氏体钢淬火成马氏体后，经300-450℃回火或加热到奥氏体后，以一定速度冷却得到的组织通称为屈氏体。
它的HB330-400，强度比马氏体低，但韧性比马氏体好贝氏体是钢在等温淬火时产生的组织。
具有较高的硬度、强度、耐磨性和冲击韧性。
焊接人必须知道的15种金相组织
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。
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。
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。
钢铁材料常见金相组织相图
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。
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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。
同上，但渗碳体在铁素体针过冷奥氏体在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，
内。
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。
大块状或条状的铁素体内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
分布着众多小岛的复相组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
织。
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。
板条状铁素体单相组成的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
组织，也称为铁素体贝氏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
体。
硅、铝含量高的钢中也容易形成。
碳在a-Fe中的过饱和固溶板条马氏体：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，体。
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o角排列，高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120
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。
奥氏体与渗碳体的共晶混呈树枝状的奥氏体分布在渗碳体的基体上。
合物。
马氏体分解得到极细的过它由马氏体在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
渡型碳化物与过饱和（含碳针状组织（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
较低）的a-相混合组织。
能看到极细小的碳化物质点。
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。
以铁素体为基体，基体上分它由马氏体在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
布着均匀碳化物颗粒。
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。
由铁素体和粒状碳化物组它由过共析钢经球化退火或马氏体在650?~A温度范围内回火形成。
其特征是碳化1 成。
物成颗粒状分布在铁素体上。
如果奥氏体晶粒比较粗大，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
冷却速度又比较适宜，先共三角形分布。
它出现在奥氏体晶界，同时向晶内生长
析相有可能呈针状（片状）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。
形态与片状珠光体混合存在，称为魏氏组织。