CH6.2马氏体的组织形态PPT(10级)讲义.pptVIP

6.2 马氏体的组织形态 钢中马氏体的形态很多。根据其形态可分为板条马氏体、针片状马氏体、蝶型马氏体、薄板马氏体、薄片马氏体?’等五种，其中板条马氏体和片状马氏体最为常见。 a. 板条马氏体: 低碳钢中的马氏体组织是由许多成群的、相互平行排列的板条所组成，故称为板条马氏体。板条马氏体的亚结构主要为高密度的位错，故又称为位错马氏体。还称为低碳马氏体。 b. 片状马氏体: 在高碳钢中形成的马氏体完全是片状马氏体。在显微镜下观察时呈针状或竹叶状，又称针状马氏体。片状马氏体内部的亚结构主要是孪晶，故片状马氏体又称为孪晶马氏体。还称为高碳马氏体。 一. 板条状马氏体 1.形成板条马氏体的钢和合金有低、中碳钢中WC 0.3%，马氏体时效钢和不锈钢等。 2.板条马氏体的形成温度：一般MS 350℃。 板条马氏体组织 板条马氏体组织(×1000) 板条马氏体组织(0.03C-2Mn) (左)光学金相 (右)电子金相 3.板条马氏体的组织特征 每个单元呈窄而细长的板条，板条体自奥氏体晶界向晶内大致相互平行排列成群，其中的板条束为惯习面相同的平行板条组成。板条宽度0.1～0.2微米，长度小于10微米，板条间有一层奥氏体膜；一个奥氏体晶粒内包含几个板条群。一个奥氏体晶粒有几个束，一个束内存在位向差时，也会形成几个块。板条群之间为大角度晶界，板条之间为小角度晶界。 板条的立体形态可以是扁条(棒)状，也可以是薄片状； 4.板条马氏体的亚结构 在电镜下，板条马氏体的亚结构主要为高密度的位错，位错形成位错网络(缠结)，位错密度随含碳量增加而增大，常为(0.3～0.9) ×1012㎝/cm3。故称位错马氏体。 5.板条马氏体与奥氏体的晶体学关系 惯习面：(111)γ 位向关系：K—S关系 二. 片状马氏体 1.形成片状马氏体的钢和合金有淬火的中、高碳钢，碳含量 1.0%，高镍的Fe-Ni合金等。 2.片状马氏体的形成温度： MS≈200～100℃(WC≈1.0～1.4%) MS100℃(WC ≈1.4～2.0% ) 片状马氏体光学金相组织 高碳钢(0.87%)中片状马氏体组织，7000× Fe-32Ni合金中具有明显中脊的片状马氏体组织，500× 针状马氏体显微组织构成示意图 3.片状马氏体的特征(链接) 相邻马氏体片互不平行而是呈一定的夹角排列，在显微镜下观察时呈针状或竹叶状。初生者较厚较长，横贯整个奥氏体晶粒(第一片分割奥氏体晶粒，以后的马氏体片愈来愈小。)，但一般不穿透晶界；次生者尺寸较小。初生片与奥氏体晶界之间、片与片之间互相撞击，形成显微裂纹。当 WC ≈1.4～2.0%时除具有上述特征外，片的中央有中脊，在两个初生片之间常见到呈“Z”字形分布的细薄片。立体形态为双凸透镜状，又称透镜片状马氏体。如果提高温度，容易得到粗大的针状马氏体，因为高碳马氏体针的最大尺寸受实际奥氏体晶粒大小所限制。 4.片状马氏体的亚结构 在电镜下，片状马氏体的亚结构主要为{112}M的孪晶。孪晶宽度为50?宽的孪晶区集中分布在中脊附近，随MS点降低，孪晶区增大；片的边缘为复杂的位错组列。 5.片状马氏体与奥氏体的晶体学关系 WC≈1.0～1.4% 时惯习面：(225)γ，位向关系：K—S关系 WC ≈1.4～2.0% 时惯习面：(259)γ ，位向关系：西山关系 马氏体形成温度高时，惯习面为{225}γ，符合K-S关系；形成温度低时，惯习面为{259}γ。 6.片状马氏体的形成过程(链接) 降温形核，长大速度较快，一个马氏体片形成大约在10-7秒内。奥氏体中WC ≈1.0～1.4% 时无“爆发性” ；奥氏体中WC ≈1.4～2.0%时有“爆发性” ，新片状马氏体不随温度下降均匀产生。 7.片状马氏体中的残余奥氏体：残余奥氏体分布在马氏体片间。 1.蝶状马氏体组织 在Fe-Ni合金或Fe-Ni-C合金中，当马氏体在某一温度范围内形成时，出现具有蝴蝶形特征的马氏体，称为蝶状马氏体。蝶状马氏体与形成温度有关，蝶状马氏体形成温度在板条和透镜马氏体形成温度之间，位相关系符合K-S关系，亚结构以位错为主，有少量孪晶，其惯习面为：蝶状的两翼为{225} ? ，相交136°，两翼的结合面为{100}?