铁素体奥氏体渗碳体珠光体贝氏体魏氏组织马氏体莱氏体

铁素体、铁素体、奥氏体、奥氏体、渗碳体、渗碳体、珠光体、珠光体、贝氏体、贝氏体、 魏氏组织、马氏体、莱氏体魏氏组织、马氏体、莱氏体. . 钢铁由铁矿石提炼而成，来源丰富，价格低廉。钢铁又称为钢铁由铁矿石提炼而成，来源丰富，价格低廉。钢铁又称为 铁碳合金，是铁（铁碳合金，是铁（FeFe）与碳（）与碳（C C）、硅（）、硅（SiSi）、锰（）、锰（MnMn）、）、 磷（磷（P P）、硫（）、硫（S S）以及其他少量元素（）以及其他少量元素（CrCr、、V V 等）所组成的等）所组成的 合金。通过调节钢铁中各种元素的含量和热处理工艺（四把合金。通过调节钢铁中各种元素的含量和热处理工艺（四把 火淬火、退火、回火、正火），可以获得各种各样的金相火淬火、退火、回火、正火），可以获得各种各样的金相 组织，从而使钢铁具有不同的物理性能。组织，从而使钢铁具有不同的物理性能。 将钢材取样，经过打磨、抛光，最后用特定的腐蚀剂腐蚀显将钢材取样，经过打磨、抛光，最后用特定的腐蚀剂腐蚀显 示后，在金相显微镜下观察到的组织称为钢铁的金相组织。示后，在金相显微镜下观察到的组织称为钢铁的金相组织。 钢铁材料的秘密便隐藏在这些组织结构中。钢铁材料的秘密便隐藏在这些组织结构中。 在在 Fe-Fe3CFe-Fe3C 系中，可配制多种成分不同的铁碳合金，他们在系中，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 F、奥氏体、奥氏体 A A 和渗碳体和渗碳体 Fe3CFe3C）组成。这些基本相以机械混合）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见的金相组织有下列八种 1.1. 铁素体铁素体 碳溶于α碳溶于α-Fe-Fe 晶格间隙中形成的间隙固溶体称为铁素体，晶格间隙中形成的间隙固溶体称为铁素体， 属属 bccbcc 结构，呈等轴多边形晶粒分布，用符号结构，呈等轴多边形晶粒分布，用符号 F F 表示。其组织表示。其组织 和性能与纯铁相似，具有良好的塑性和韧性，而强度与硬度和性能与纯铁相似，具有良好的塑性和韧性，而强度与硬度 较低（较低（30-100 HB30-100 HB）。）。 在合金钢中，则是碳和合金元素在α在合金钢中，则是碳和合金元素在α-Fe-Fe 中的固溶体。碳在中的固溶体。碳在 αα-Fe-Fe 中的溶解量很低，在中的溶解量很低，在 AC1AC1 温度，碳的最大溶解量为温度，碳的最大溶解量为 0.02180.0218，， 但随温度下降的溶解度则降至但随温度下降的溶解度则降至 0.00840.0084，， 因而在缓因而在缓 冷条件下铁素体晶界处会出现三次渗碳体。冷条件下铁素体晶界处会出现三次渗碳体。随钢铁中碳含量随钢铁中碳含量 增加，铁素体量相对减少，珠光体量增加，此时铁素体则是增加，铁素体量相对减少，珠光体量增加，此时铁素体则是 网络状和月牙状。网络状和月牙状。 2.2. 奥氏体奥氏体 碳溶于γ碳溶于γ-Fe-Fe 晶格间隙中形成的间隙固溶体称为奥氏体，具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，用符号有面心立方结构，为高温相，用符号 A A 表示。表示。 奥氏体在奥氏体在 11481148℃有最大溶解度℃有最大溶解度 2.11C2.11C，，727727℃时可固溶℃时可固溶 0.77C0.77C；强度和硬度比铁素体高，塑性和韧性良好，并且无；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，一般为磁性，具体力学性能与含碳量和晶粒大小有关，一般为 170220 HBS170220 HBS、、 4050 4050。。 TRIPTRIP 钢钢（变塑钢）（变塑钢）即是基于奥氏体塑性、即是基于奥氏体塑性、柔韧性良好的基础柔韧性良好的基础 开发的钢材，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，金结构钢中的奥氏体在冷却过程中转变为其他相，只有在高只有在高 碳钢和渗碳钢渗碳高温淬火后，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。间隙中存在，其金相组织由于不易受侵蚀而呈白色。 3.3. 渗碳体渗碳体 渗碳体是碳和铁以一定比例化合成的金属化合物，渗碳体是碳和铁以一定比例化合成的金属化合物，用分子式用分子式 Fe3CFe3C 表示，其含碳量为表示，其含碳量为 6.696.69，在合金中形成，在合金中形成Fe,M3CFe,M3C。渗。渗 碳体硬而脆，塑性和冲击韧度几乎为零，脆性很大，硬度为碳体硬而脆，塑性和冲击韧度几乎为零，脆性很大，硬度为 800HB800HB。在钢铁中常呈网络状、半网状、片状、针片状和粒。在钢铁中常呈网络状、半网状、片状、针片状和粒 状分布。状分布。 4.4. 珠光体珠光体 由铁素体和渗碳体组成的机械混合物称为珠光体，用符号由铁素体和渗碳体组成的机械混合物称为珠光体，用符号 P P 表示。其力学性能介于铁素体和渗碳体之间，强度较高，硬表示。其力学性能介于铁素体和渗碳体之间，强度较高，硬 度适中，有一定的塑性。度适中，有一定的塑性。 珠光体是钢的共析转变产物，珠光体是钢的共析转变产物，其形态是铁素体和渗碳体彼此其形态是铁素体和渗碳体彼此 相间形如指纹，呈层状排列。按碳化物分布形态又可分为片相间形如指纹，呈层状排列。按碳化物分布形态又可分为片 状珠光体和球状珠光体二种。状珠光体和球状珠光体二种。 （（1 1）片状珠光体又可分为粗片状、中片状和细片状三种。）片状珠光体又可分为粗片状、中片状和细片状三种。 （（2 2）球状珠光体经球化退火获得，渗碳体成球粒状分布）球状珠光体经球化退火获得，渗碳体成球粒状分布 在铁素体基体上；渗碳体球粒大小，取决于球化退火工艺，在铁素体基体上；渗碳体球粒大小，取决于球化退火工艺， 特别是冷却速度。球状珠光体可分为粗球状、球状、细球状特别是冷却速度。球状珠光体可分为粗球状、球状、细球状 和点状四种珠光体。和点状四种珠光体。 5.5. 贝氏体贝氏体 是钢的奥氏体在珠光体转变区以下，是钢的奥氏体在珠光体转变区以下， MsMs 点以上的中温区转变点以上的中温区转变 的产物。贝氏体是铁素体和渗碳体的机械混合物，介于珠光的产物。贝氏体是铁素体和渗碳体的机械混合物，介于珠光 体与马氏体之间的一种组织，用符号体与马氏体之间的一种组织，用符号 B B 表示。表示。 根据形成温度不同，分为粒状贝氏体、上贝氏体根据形成温度不同，分为粒状贝氏体、上贝氏体BB 上上 和下和下 贝氏体贝氏体BB 下下 。。 粒状贝氏体强度较低，但具有较好的韧性；下贝氏体既具有粒状贝氏体强度较低，但具有较好的韧性；下贝