❶ 奧氏體、貝氏體、馬氏體、珠光體索氏體、屈氏體定義
奧氏體是鋼鐵的一種層片狀的顯微組織,是碳與合金元素溶解在γ-Fe中的固溶體,也稱為沃斯田鐵或ɣ-Fe。 奧氏體塑性很好,強度較低,具有一定韌性,且不具有鐵磁性。由於奧氏體是面心立方結構,其八面體間隙較大,因此可以容納更多的碳。在鋼鐵加工過程中,鋼錠、鋼坯、鋼材通常被加熱到1100°C以上以形成奧氏體,隨後進行鍛軋等塑性加工。奧氏體的導熱性差,線膨脹系數大,這些特性使得奧氏體鋼適用於製造熱膨脹靈敏的儀表元件。
貝氏體是在奧氏體過冷到特定溫度區間內形成的轉變產物,是鐵素體和碳化物的混合組織。 貝氏體因其獨特的轉變機制和性能而備受關注,其轉變溫度區間位於珠光體轉變溫度和馬氏體轉變溫度之間。根據轉變溫度的不同,貝氏體可分為上貝氏體和下貝氏體。貝氏體鋼的最終熱處理狀態通常是爐冷、空冷或模冷,其組織以下貝氏體為主,但也可能出現板條馬氏體和無碳貝氏體。
馬氏體是碳在α-Fe中的過飽和固溶體,具有高的強度和硬度。 馬氏體最初是在鋼中通過淬火過程獲得的,即將鋼加熱到一定溫度後迅速冷卻。馬氏體的三維組織形態通常為片狀或板條狀,但在金相觀察中常表現為針狀。馬氏體是強化鋼件的重要手段,但同時也是一種硬而脆的組織,特別是高碳片狀馬氏體。
珠光體是由鐵素體和滲碳體組成的機械混合物,其形態為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替疊壓的層狀復相物。 珠光體的力學性能介於鐵素體和滲碳體之間,具有較高的強度和硬度,但塑性和韌性相對較差。珠光體是由奧氏體發生共析轉變同時析出的,是鐵碳合金中最基本的組織之一。根據片層間距的不同,珠光體還可細分為屈氏體、索氏體和珠光體本身。
索氏體是鋼經正火或等溫轉變所得到的鐵素體與滲碳體的機械混合物,屬於細珠光體類型。 索氏體的珠光體片層較薄,片層厚度約為80~150納米,具有良好的綜合機械性能。在光學金相顯微鏡下放大600倍以上才能分辨出其片層結構。將淬火鋼在650~600°C進行回火所得到的索氏體稱為回火索氏體。
屈氏體是通過奧氏體等溫轉變所得到的由鐵素體與滲碳體組成的極彌散的混合物,是珠光體類型組織中最細的一種。 屈氏體的片層間距平均小於0.1微米,即使在高倍光學顯微鏡下也無法分辨出片層結構,只有在電子顯微鏡下才能清晰觀察。鋼經淬火後在300~450°C回火所得到的屈氏體稱為回火屈氏體。屈氏體的形成與合金元素的種類和含量密切相關。