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奥氏体(Austenite)是钢铁的一种层片状的显微组织, 通常是?-Fe中固溶少量碳的无磁性固溶体,也称为沃斯田铁或?-Fe。
马氏体(martensite)是黑色金属材料的一种组织名称,是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
区别:
奥氏体塑性很好,强度较低,具有一定韧性,不具有铁磁性。而马氏体的强度高,但塑性和可焊性较差。
马氏体的三维组织形态通常有片状(plate)或者板条状(lath),片状马氏体在金相观察中(二维)通常表现为针状(needle-shaped),这也是为什么在一些地方通常描述为针状、竹叶状的原因,板条状马氏体在金相观察中为细长的条状或板状。奥氏体中含碳量≥1%的钢淬火后,马氏体形态为针片状马氏体,当奥氏体中含碳量≤0.2%的钢淬火后,马氏体形状基本为板条马氏体。马氏体的晶体结构为体心四方结构(BCT)。中高碳钢中加速冷却通常能够获得这种组织。高的强度和硬度是钢中马氏体的主要特征之一,同时马氏体的脆性也比较高。
马氏体由奥氏体急速冷却(淬火)形成,这种情况下奥氏体中固溶的碳原子没有时间扩散出晶胞。当奥氏体到达马氏体转变温度(Ms)时,马氏体转变开始产生,母相奥氏体组织开始不稳定。在Ms以下某温度保持不变时,少部分的奥氏体组织迅速转变,但不会继续。只有当温度进一步降低,更多的奥氏体才转变为马氏体。最后,温度到达马氏体转变结束温度Mf,马氏体转变结束。马氏体还可以在压力作用下形成,这种方法通常用在硬化陶瓷上(氧化钇、氧化锆)和特殊的钢种(高强度、高延展性的钢)。因此,马氏体转变可以通过热量和压力两种方法进行。
奥氏体是最密排的点阵结构,致密度高,故奥氏体的体积质量比钢中铁素体、马氏体等相的体积质量小。因此,钢被加热到奥氏体相区时,体积收缩,冷却时,奥氏体转变为铁素体—珠光体等组织时,体积膨胀,容易引起内应力和变形。?
奥氏体的点阵滑移系多,故奥氏体的塑性好,屈服强度低,易于加工塑性成形。因此,钢锭,钢坯,钢材一般被加热到1100?C以上奥氏体化,然后进行锻轧,塑性加工成材或加工成零部件。?
一般钢中的奥氏体具有顺磁性,因此奥氏体钢可以作为无磁性钢。然而特殊成分的Fe—Ni软磁合金,也具有奥氏体组织,却具有铁磁性。?
奥氏体导热性差,线膨胀系数大,比铁素体和渗碳体的平均线性膨胀系数高约一倍。故奥氏体钢可以用来制造热膨胀灵敏的仪表元件。在碳素钢中,铁素体,珠光体,马氏体,奥氏体和渗碳体的导热系数分别为77.1,51.9,29.3,14.6和4.2。可见,除渗碳体外,奥氏体的导热性最差,尤其是合金度较高的奥氏体钢更差,所以,厚钢件在热处理过程中应当缓慢冷却和加热,以减少温差热应力,避免开裂。
百度百科“马氏体”
1、铁素体、奥氏体、珠光体、渗碳体和莱氏体的概念
(1)铁素体是碳溶解在α-Fe中的间隙固溶体,常用符号F表示,为体心立方晶格。
(2)奥氏体是碳溶解在γ-Fe中的间隙固溶体,常用符号A表示。它仍保持γ-Fe的面心立方晶格,是在大于727℃高温下才能稳定存在的组织。
(3)珠光体是奥氏体发生共析转变所形成的铁素体(占88%)与渗碳体(占12%)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,也称片装珠光体,用符号P表示。
(4)渗碳体是铁与碳形成的金属化合物,其化学式为Fe3C,熔点为1227℃,其晶格为复杂的斜方晶体结构。分为一次渗碳体(从液体相中析出)、二次渗碳体(从奥氏体中析出)和三次渗碳体(从铁素体中析出)。
(5)莱氏体常温下是珠光体、渗碳体和共晶渗碳体的混合物。当温度高于727℃时,莱氏体由奥氏体和渗碳体组成,用符号Ld表示。在低于727℃时,莱氏体是由珠光体和渗碳体组成,用符号Ld’表示,称为变态莱氏。
2、铁素体、奥氏体、珠光体、渗碳体和莱氏体的性能区别
(1)含碳量不同
铁素体溶碳能力很低,常温下仅能溶解为0.0008%的碳,在727℃时最大的溶碳能力为0.02%。
奥氏体溶碳能力较大,在727℃时溶碳为ωc=0.77%,1148℃时可溶碳2.11%。
珠光体整体的含碳量约为0.8%。
渗碳体含碳量为6.69%
莱氏体含碳量为4.3%。
(2)塑性、韧性、硬度、强度、磁性等不同
铁素体具有良好的塑性和韧性,伸长率δ=45%~50%;但强度和硬度都很低,σb≈250MPa,HBS=80;有磁性转变,770℃以下具有铁磁性,在770℃以上则失去铁磁性。
奥氏体具有良好的塑性和韧性;强度和硬度比铁素体高;具有顺磁性可作为无磁性钢;导热性差,线膨胀系数大,比铁素体和渗碳体的平均线性膨胀系数高约一倍,可用来制造热膨胀灵敏的仪表元件。
珠光体的性能介于铁素体与渗碳体之间,塑性和韧性较好,伸长率δ=20 ~25%,AKU=24~32J;强度较高,硬度适中,σb=770MPa,HBS=180 ~280。总的来说,其强度、硬度比铁素体显著增高,塑性、韧性比铁素体要差,但比渗碳体要好得多。
渗碳体塑性和冲击韧度几乎为零,硬度高(800HB),脆性很大,有磁性转变,230℃以下具有弱铁磁性,而在230℃以上则失去铁磁性;不易受硝酸酒精溶液的腐蚀,但受碱性苦味酸钠的腐蚀。
莱氏体的性能与渗碳体相似,硬度很高塑性差,脆性很大(>HB700)。
扩展资料:
铁素体 奥氏体 渗碳体 珠光体 莱氏体 各自的组织形态:
铁素体,等轴形,沿晶形,纺锤形,锯齿形和针状。
奥氏体,面心立方结构。
渗碳体,片状、粒状、网状或板状。
珠光体,层片状,粒状。
莱氏体,奥氏体和渗碳体组成。
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我是中宝号的签约作者“凉州大司马”
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