固态相变的类型很多,相变后的组织形态更是繁杂,这里只就碳钢的退火组织、魏氏组织、马氏体组织以及脱溶的金相显微组织作一简要说明。
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(一)碳钢退火后的组织
含碳量小于2.11%的铁碳合金,它们的退火组织分为亚共析、共析和过共析。
亚共析钢的退火组织。白亮者为铁素铁,黑色为珠光体。从这一组亚共析钢的组织可以看到,随着含碳量的提高,珠光体的相对量增加。当含碳量达0.6%以上,铁素体沿着原奥氏体晶粒呈网状分布。
共析钢的退火组织。全部为片状组织。高倍观察时片层很清楚。
含碳量1.2%的过共析钢退火组织,珠光体加二次渗碳体。二次渗碳体沿原奥氏体晶粒呈网状分布,呈亮白色。用碱性苦味酸溶液热染色浸蚀,可使网状渗碳体变成黑色,这种钢球化退火后得到的组织,渗碳体呈球状。
凡是含碳量在0.7%以上的钢材,出厂之前,都必须以球化退火组织交货。组织的好坏,按国家标准评级。
(二)碳钢的魏氏组织
当奥氏体晶粒是ASTM0~1 级时,含碳量大约小于0.2%者,过冷到M区域形成块状铁素体;含碳量大约在0.2%~0.5%之间,过冷到W区域则形成魏氏组织铁素体;含碳量0.5%~0.75% 间,过冷到GBA区,则沿奥氏体晶界形成网状铁素体。
对于过共析钢来说,当含碳量在0.9%~1.2% 间,过冷到GBA区形成网状渗碳体;成分在1.2%以上,过冷到W区则形成渗碳体魏氏组织。用正常的正火工艺处理,可以消除魏氏组织及其粗大晶粒。
(三)碳钢的马氏体组织
当奥氏体过冷到温度以下形成马氏体组织,碳钢的马氏体主要有板条和片状两种形态。板条马氏体是低碳马氏体,板条的宽度多数为0.2μm很难在
金相显微镜下分辨出来。光学
金相显微镜下看到的是板条马氏体束和束群。
奥氏体晶粒变化对板条尺寸的影响不敏感,而板条束则随奥氏体晶粒增大而增大。
(四)脱溶分解的组织
从过饱和固溶体中析出第二相(沉淀相)或形成亚稳过渡相和偏聚区的过程称为脱溶或沉淀。凡具有固溶度变化的合金都会发生沉淀,它可以发生在冷却过程,也可以发生在淬火后再加热的过程,后者在热处理生产中称为时效。
时效是改变合金性能的重要手段之一。时效过程形成的偏聚区或亚稳过渡相,一般是细小的超显微的,主要靠电子显微镜和衍射方法来观察研究。用光学
金相显微镜研究过时效的显微组织,仍然是一个重要的手段。