今天給各位分享馬氏體、鐵素體、奧氏體的區別的知識，其中也會對鐵素體-珠光體鋼斷裂的原因分析進行分享，希望能對你有所幫助！

本文導讀目錄：

1、馬氏體、鐵素體、奧氏體的區別

2、鐵素體-珠光體鋼斷裂的原因分析

3、鐵素體不銹鋼（40頁）

馬氏體、鐵素體、奧氏體的區別

鐵素體-珠光體鋼斷裂的原因分析

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　　鐵素體-珠光體的顯微組織由BBC鐵（鐵素體）、0.01%C、可溶合金和Fe3C組成。

　　在碳含量很低的碳鋼中，滲碳體顆粒（碳化物）停留在鐵素體晶粒邊界和晶粒之中。

　　但當碳含量高于0.02%時，絕大多數的Fe3C形成具有某些鐵素體的片狀結構，而稱為珠光體，同時趨向于作為“晶粒”和球結（晶界析出物）分散在鐵素體基體中。

　　含碳量在0.10%～0.20%的低碳鋼顯微組織中，珠光體含量占10%～25%。

　　從斷裂分析的觀點看，在低碳鋼中有兩種含碳量范圍的鋼，其性能令人關注。

　　一是，含碳量在0.03%以下，碳以珠光體球結的形式存在，對鋼的韌性影響較小；二是，含碳量較高時，以球光體形式直接影響韌性和夏比曲線。

　　實踐得知，水淬火鋼的沖擊性能優于退火或正火鋼的沖擊性能，原因在于快冷阻止了滲碳體在晶界形成，并促使鐵素體晶粒變細。

　　鐵素體鋼的無塑性轉變（NDT）溫度和夏比轉變溫度的回歸分析至今尚無報導，然而這些也僅限于加入單個合金元素對韌性影響的定性討論。

　　以下就幾種合金元素對鋼性能的影響作簡要介紹。

　　◆含碳量0.05%鋼，空冷或爐冷后有降低晶粒邊界滲碳體薄膜形成的趨勢。

　　鋼含碳量較高時，錳能顯著降低約50%轉變溫度。

　　其原因可能是因珠光體量多，而不是滲碳體在邊界的分布。

　　必須注意的是，如果鋼的含碳量高于0.15%，高錳含量對正火鋼的沖擊性能影響起到了決定性作用。

　　因為鋼的高淬透性引起奧氏體轉變成脆性的上貝氏體，而不是鐵素體或珠光體。

　　進一步增加鎳含量，改善沖擊韌性效果則降低。

　　如果這時含碳量低至正火后無碳化物出現時，鎳對轉變溫度的影響將變得很有限。

　　在含碳約0.10%的正火鋼中加入鎳，最大的好處是細化晶粒和降低游離氮含量，但其機理目前尚不清楚。

　　可能是由于鎳作為奧氏體的穩定劑從而降低了奧氏體分解的溫度。

　　鋼中加硅是為了脫氧，同時有益于提高沖擊性能。

　　如果鋼中同時存在錳和鋁，大部分硅在鐵素體中溶解，同時通過固溶化硬化作用提高i。

　　這種作用與加入硅提高沖擊性能綜合的結果是，在穩定晶粒尺寸的鐵-碳合金中按重量百分比加入硅，使50%轉變溫度升高約44℃。

　　此外，硅與磷相似，是鐵素鐵的穩定劑，能促進鐵素體晶粒長大。

　　按重量百分數計，硅加入正火鋼中將提高平均能量轉換溫度約60℃。

　　鋼中的氧會在晶界產生偏析導致鐵合金晶間斷裂。

　　鋼中氧含量高至0.01%，斷裂就會沿著脆化晶粒的晶界產生的連續通道發生。

　　即使鋼中含氧量很低，也會使裂紋在晶界集中成核，然后穿晶擴散。

　　解決氧脆化問題的方法是，可加入脫氧劑碳、錳、硅、鋁和鋯，使其和氧結合生成氧化物顆粒，而將氧從晶界去除。

　　氧化物顆粒也是延遲鐵素體生長和提高d-/2的有利物質。

　　亞共析鋼的含碳量在0.3%～0.8%，先共析鐵素體是連續相并首先在奧氏體晶界形成。

　　珠光體在奧氏體晶粒內形成，同時占顯微組織的35%～100%。

　　此外，還有多種聚集組織在每一個奧氏體晶粒內形成，使珠光體成為多晶體。

　　鋼中有大量珠光體時，形變過程中會在低溫和/或高應變率時形成微型解理裂紋。

　　雖然也有某些內部聚集組織斷面，但斷裂通道最初還是沿著解理面穿行。

　　所以，在鐵素體片之間、相鄰聚集組織中的鐵素體晶粒內有某些擇優取向。

　　在含碳量為0.10%的低碳鋼中加入0.05%鉬和硼可優化通常發生在700～850℃奧氏體-鐵素體轉變，且不影響其后在450℃和675℃時奧氏體-貝氏體轉變的動力學條件。

　　因為轉變溫度由合金元素含量決定，并間接影響屈服和抗拉強度。

　　這些鋼獲得的高強度是以下兩種作用的結果：。

　　這些鋼的斷口特征在很大程度上取決于抗拉強度和轉變溫度。

　　第一，一定的抗拉強度級別，回火下貝氏體的夏比沖擊性能遠遠優于未回火的上貝氏體。

　　原因是在上貝氏體中，球光體內的解理小平面切割了若干貝氏體晶粒，決定斷裂的主要尺寸是奧氏體晶粒尺寸。

　　在上貝氏體中碳化物位于晶界沿線，并通過降低抗拉強度Rm增加脆性。

　　在回火的下貝氏體中，碳化物非常均勻地分布的鐵素體中，同時通過限制解理裂紋以提高抗拉強度并促進球化珠光體細化。

　　在下貝氏體中，為獲得830MPa或更高的抗拉強度，也可通過降低轉變溫度提高強度的方法實現。

　　然而，因為上貝氏體的斷口應力取決于奧氏體晶粒尺寸，而此時的碳化物顆粒尺寸已經很大，因此通過回火提高抗拉強度的作用很小。

　　碳或其它元素加入鋼中可延遲奧氏體轉變成鐵素體和珠光體或貝氏體，同時奧氏體化后如果冷卻速度足夠快，通過剪切工藝奧氏體會變成馬氏體而不需進行原子擴散。

　　◆因為轉變溫度很低（200℃或更低），四面體鐵素體或針狀馬氏體非常細。

　　◆發生馬氏體轉變要超過一定的溫度范圍，因為初始生成的馬氏體片給以后的奧氏體轉變成馬氏體增加阻力。

　　所以，轉變后的結構是馬氏體和殘余奧氏體的混合結構。

　　1）溫度達到約100℃時，馬氏體某些過飽和碳沉淀并形成非常細小的-碳化物顆粒，分散于馬氏體中而降低碳含量。

　　3）在第3階段回火中，大約200℃起取決于碳含量和合金成分。

　　當回火溫度升至共析溫度，碳化物沉淀變粗同時Rp0.2降低。

　　除了消除應力提高沖擊韌性之外，回火還有以下兩種作用：第一，轉變殘余奧氏體。

　　殘留奧氏體將在低溫約30℃轉變成韌性針狀下貝氏體。

　　在較高的溫度如600℃，殘余奧氏體會轉變成脆性的珠光體。

　　因此，鋼在550～600℃進行第一次回火，在300℃進行第二次回火，以避免形成脆性珠光體，稱這種回火制度為“二次回火”。

　　如果回火溫度高到超過了臨界范圍而降低了轉變溫度，可將材料再加熱后在臨界范圍處理，回火溫度才可以再升高。

　　最重要的微量元素是銻、磷、錫、砷，加上錳和硅都有去脆作用。

　　如果其它合金元素存在，鉬也能降低回火脆性，同時鎳和鉻也有一定的作用。

　　因此，不銹鋼在氧化氣氛中能防止腐蝕并使鉻氧化物層得到強化。

　　屬于鐵-鉻合金，可進行奧氏體化和后序熱處理生成馬氏體。

　　鎳是奧氏體的強穩定劑，因此，在室溫、低于室溫或高溫狀態下，鎳含量為8%，鉻含量為18%（300型）能使奧氏體相非常穩定。

　　奧氏體不銹鋼類似于鐵素體型，不能通過馬氏體轉變而硬化。

　　奧氏體不銹系FCC結構，在冷凍溫度下都不可能解理斷裂。

　　大型件冷軋80%后，310型不銹鋼有極高的屈服強度和缺口敏感性，甚至在溫度低至-253℃還具有1.0的缺口敏感性比。

　　相似的301型不銹鋼可用于溫度低至183℃的液氧貯存箱。

　　但在這些溫度以下是不穩定的，如發生任何塑性變形，不穩定的奧氏體都會變成脆性的非回火馬氏體。

　　絕大多數奧氏體鋼用于防腐環境，被加熱至500～900℃溫度范圍，鉻碳化物會沉淀在奧氏體晶界，結果使晶界附近范圍內的鉻層被完全耗盡。

　　該部位非常容易受到腐蝕和局部腐蝕，如果存在應力，還可導致晶脆性斷裂。

　　奧氏體不銹鋼也常用于高溫，如壓力容器，防止和滿足抗腐蝕和抗蠕變。

　　某些鋼種因為在焊后熱處理和高溫環境下對熱影響區及其附近的裂紋十分敏感。

　　所以，當焊接再加熱時，受高溫作用，鈮或鈦碳化物會在晶粒內和晶界沉淀，導致裂紋產生而影響使用壽命，這必須給予高度重視。

鐵素體不銹鋼（40頁）

　　0Cr13鋼的現場掛片腐蝕試驗數據列于表。

　　表3-200Cr13鋼腐蝕試驗數據（現場掛片）。

　　線膨脹系數：20100℃時，10.510-6K-1;。

　　1Cr17,1Cr17Ti,0Cr17Ti。

　　表3-221Cr17,1Cr17Ti,0Cr1。

那么以上的內容就是關于馬氏體、鐵素體、奧氏體的區別的介紹了，鐵素體-珠光體鋼斷裂的原因分析是小編整理匯總而成，希望能給大家帶來幫助。