金属材料常见金相组织的名称和特征
各类金相组织
贝氏体30年代初美国人E．C．Bain等发现低合金钢在中温等温下可获得一种高温转变及低温转变相异的组织后被人们称为贝氏体。
该组织具有较高的强韧性配合。
在硬度相同的情况下贝氏体组织的耐磨性明显优于马氏体，因此在钢铁材料中基体组织获得贝氏体是人们追求的目标。
贝氏体等温淬火：是将钢件奥氏体化，使之快冷到贝氏体转变温度区间（260～400℃）等温保持，使奥氏体转变为贝氏体的淬火工艺，有时也叫等温淬火。
一般保温时间为30～60min。
贝氏体;贝茵体;bainite又称贝茵体。
钢中相形态之一。
钢过冷奥氏体的中温(350～550℃)转变产物，α-Fe 和Fe3C 的复相组织。
贝氏体转变温度介于珠光体转变与马氏体转变之间。
在贝氏体转变温度偏高区域转变产物叫上贝氏体(up bai-nite)，其外观形貌似羽毛状，也称羽毛状贝氏体。
冲击韧性较差，生产上应力求避免。
在贝氏体转变温度下端偏低温度区域转变产物叫下贝氏体。
其冲击韧性较好。
为提高韧性，生产上应通过热处理控制获得下贝氏体。
奥氏体奥氏体英文名称：austenite晶体结构：面心立方（fcc）字母代号：A、γ定义：碳在γ－Fe中形成的间隙固溶体性能特点：奥氏体是一种塑性很好，强度较低的固溶体，具有一定韧性。
不具有铁磁性。
因此，分辨奥氏体不锈钢刀具(常见的18－8型不锈钢）的方法之一就是用磁铁来看刀具是否具有磁性。
珠光体pearlite珠光体是奥氏体(奥氏体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体)发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。
其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，也称片状珠光体。
用符号P表示，含碳量为ωc＝0.77％。
在珠光体中铁素体占88%,渗碳体占12%,由于铁素体的数量大大多于渗碳体,所以铁素体层片要比渗碳体厚得多.在球化退火条件下,珠光体中的渗碳休也可呈粒状,这样的珠光体称为粒状珠光体.珠光体珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间,强韧性较好.其抗拉强度为750~900MPa,180 ~280HBS,伸长率为20 ~25%,冲击功为24 ~32J.力学性能介于铁素体与渗碳体之间,强度较高,硬度适中,塑性和韧性较好σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J).珠光体经2-4%硝酸酒精溶液浸蚀后,在不同放大倍数的显微镜下可以观察到不同特征的珠光体组织.当放大倍数较高时可以清晰地看到珠光体中平行排列分布的宽条铁素体和窄条渗碳体;当放大倍数较低时,珠光体中的渗碳体只能看到一条黑线;而当放大倍数继续降低或珠光体变细时,珠光体的层片状结构就不能分辨了,此时珠光体呈黑色的一团.图为光学显微镜200倍下薄壁铸件基体.经3%硝酸酒精溶液浸蚀.可见磷共晶体,片状石墨,珠光体及少量铁素体索氏体索氏体索氏体的定义及组织特征。
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。
原材料金相组织
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钯的金相组织
钯的金相组织介绍钯（Pd）是一种常见的贵金属，具有良好的化学稳定性和高的熔点。
钯的金相组织是研究钯材料性质和应用的重要内容之一。
本文将从钯的金相组织的定义、分类、表征和形成机制等方面进行探讨。
定义和分类钯的金相组织是指钯材料内部的微观结构特征和组织分布。
根据微观结构的形态和组织分布情况，可以将钯的金相组织分为以下几种类型：1.均匀晶粒结构：钯材料中晶粒尺寸基本相同，分布均匀。
2.含有晶界的结构：钯材料中存在晶界，晶界是相邻晶粒之间的界面区域，通常含有弯曲、扭曲和滑移等缺陷。
3.孪晶结构：钯材料中存在孪生晶体，孪晶是由于结构畸变产生的，使晶体沿某个平面产生对称性变形。
4.非晶态结构：钯材料中晶粒无法明确区分，呈无定形状态。
5.多相结构：钯材料中存在多种不同的相，相互之间有一定的界面。
表征方法要了解钯的金相组织，需要借助一些表征方法来观察和分析。
常用的表征方法包括：1.金相显微镜观察：使用金相显微镜可以观察到钯材料的金相组织，通过显微镜放大图像，可以看到晶粒的形态、大小和分布情况。
2.扫描电子显微镜(SEM)观察：SEM可以提供更高的放大倍数和更详细的表面形貌信息，可以观察到更加细微的晶粒特征和晶粒边界的形态。
3.透射电子显微镜(TEM)观察：TEM可以观察到钯材料的超细结构特征，如晶粒内部的位错、孪晶和晶界的原子排列等。
4.X射线衍射(XRD)分析：XRD可以确定钯材料的晶体结构、晶粒尺寸和晶粒取向等信息，通过衍射峰的位置和强度可以确定钯的晶体结构类型和相对晶粒尺寸。
形成机制钯的金相组织形成的主要机制包括晶体生长、晶界迁移和再结晶等。
具体来说，有以下几个过程：1.晶体生长：钯材料在凝固过程中，由于原子间的吸引力，形成晶体。
晶体在凝固过程中，晶粒尺寸逐渐增大，并且晶粒的分布不均匀性会受到多种因素的影响，如合金成分、凝固速率等。
2.晶界迁移：在钯材料的加工和热处理过程中，晶界可能会发生迁移，以实现能量的最小化。
不锈钢金相组织及标准介绍
不锈钢金相组织及标准介绍
1. 不锈钢常见金相组织
不锈钢是一种具有高度耐腐蚀性的金属材料，其常见的金相组织包括奥氏体（Austenite）、马氏体（Martensite）和铁素体（Ferrite）。
奥氏体是一种面心立方结构，具有较高的塑性和韧性，但硬度较低。
马氏体是一种体心立方结构，具有高硬度但韧性较差。
铁素体是一种具有多边形晶格结构的材料，其硬度、韧性和耐腐蚀性均较低。
2. 金相组织判定标准
判定不锈钢的金相组织通常是通过显微组织观察来进行的。
不同类型的不锈钢具有不同的金相组织特征。
判定标准包括晶格结构、晶粒大小、相含量和相形态等方面。
3. 金相组织与材料性能关系
金相组织与不锈钢的材料性能之间存在密切的关系。
不同的金相组织会影响材料的硬度、韧性、耐腐蚀性和耐磨性等性能。
因此，了解金相组织与材料性能之间的关系对于合理选用不锈钢材料具有重要意义。
金相组织基本概念
金相组织基本概念金相组织是指金属在宏观上呈现出的颗粒、晶粒和晶界等微观结构组成情况，是金属材料性质的重要因素。
金相组织研究的内容主要包括金属的晶体结构、晶体缺陷、晶粒形状、晶界形态、相组成及相分布等方面。
晶体结构是金相组织研究的核心内容之一。
金属晶体结构是由原子在晶体中的排列方式所决定的有序性结构，不同金属的晶体结构是不同的。
常见的金属晶体结构包括面心立方晶体结构、体心立方晶体结构、六方最密堆积晶体结构等。
晶体缺陷是指晶体结构中存在的各种缺陷，包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。
在点缺陷中，最常见的是晶格缺陷，即原子在晶体中的位置存在偏移。
而在面缺陷中，则包括晶界和孪晶。
晶粒形状是指金属材料中晶粒在宏观上呈现出的形态特征。
晶粒的形状对材料的性能有重要影响，如晶粒尺寸越小，硬度越大、塑性越好。
晶粒形状的改变也会影响材料的性能，如晶粒长大会导致塑性降低而强度提高。
晶界形态是指晶粒和晶粒之间的边界形态。
不同形态的晶界对材料的性能影响也不同，如曲线形晶界有助于提高强度和塑性。
而宽晶界则容易引起材料的脆性断裂。
相组成及相分布是指金属材料中不同相的组成和分布情况。
金属材料中的相有多种，如铁碳相、铝铁相等。
不同相之间的化学成分和力学性能差异很大，相间界面处的特殊结构也影响着材料以及特殊属性，如相界面吸附能、界面能和迁移能等。
相分布和相间距等参数也是反映材料性能的重要参数之一。
总之，金相组织研究的目的是探究金属材料的微观结构，为材料的制备和选用提供依据。
同时，金相组织研究也为材料的性能分析和优化提供了途径。
因此，金相组织研究具有重要的理论和应用价值。
金相基础
金相基本组织包括铁素体、珠光体、渗碳体、魏氏组织、奥氏体、马氏体、回 火马氏体、回火屈氏体、回火索氏体、贝氏体。 1）铁素体－又称纯铁体, 呈白亮多边形, 也可呈块状、月牙状、网络状, 铁素体 性软而韧, 一般硬度在100HB左右； 2）珠光体－铁素体和渗碳体的机械混合物。按碳化物的分布形态又将珠光体分 成片状珠光体和粒状珠光体。 3)渗碳体－一种化合物。在碳钢中, 渗碳体由铁和碳化合而成; 在合金钢中,形成 合金渗碳体。渗碳体性硬而轻脆, 呈白亮多边形, 其形态呈白色的片状(针状)、 粒状、网络状、半网络状等。
: 介质的折光系数 ：角孔径的一半
3、 金相显微镜的光线系统
• 物镜：是显微镜最主要的部件，它是由许多种类的玻璃制成的不同形状 的透镜组所构成的，位于物镜最前端的平凸透镜称为前透镜，其用途是 放大，在它以下的其他透镜均是校正透镜，用以校正前透镜所引起的各 种光学缺陷（如色差、像差、像弯曲等） • 目镜主要是用来对物镜已放大的图像进行再放大。目镜又可分为普通目 镜、校正目镜和投影目镜 • 照明系统：两种观察物体的方法，即450 平面玻璃反射和棱镜全反射， 这两种方法都是为了能使光线进行垂直转向，并投射到物体上。起这种 作用的结构称为“垂直照明器”。在金相工作中的照明方式分为明场和 暗场照明两种 • 光栏：在金相显微镜中，常安臵两个可变的光栏，使用时可调节光栏大 小，为了提高映像的质量 • 滤色片：金相显微镜摄影时一个重要的辅助工具，其作用是吸收光源发 出的白光中波长不合需要的光线，而只让所需波长的光线通过，以得到 一定色彩的光线，从而得到能明显表达各种组成物的金相图片
金相显微镜的光学放大原理示意图
光学显微镜的放大倍数可达到1600～2000倍。当被观察物体AB置于物镜前 焦点略远处时，物体的反射光线穿过物镜经折射后，得到一个放大的倒立实像 A1B1（称为中间象）。若A1B1处于目镜焦距之内，则通过目镜观察到的物象是 经目镜再次放大了的虚象A1’B1’。由于正常人眼观察物体时最适宜的距离是 250mm（称为明视距离），因此在显微镜设计上，应让虚象A1’B1’正好落在距 人眼250mm处，以使观察到的物体影像最清晰。
最新金属材料常见金相组织的名称和特征
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
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
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
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金属材料常见金相组织的名称和特征
名称定义特征
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
在马氏体针间的空隙处
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
粒状珠光体由铁素体和粒状碳化物组成它由过共析钢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
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。