图3-3 索氏体 图3-4 屈氏体+马氏体
(2)屈氏体(T ) 也是铁素体与渗碳体的机械混合物,片层比索氏体还细密,在一般光学显微镜下无法分辨,只能看到如墨菊状的黑色形态。当其少量析出时,沿晶界分布,呈黑色网状,包围着马氏体;当析出量较多时,呈大块黑色团状,只有在电子显微镜下才能分辨其中的片层(见图3-4)。
(3)贝氏体(B ) 为奥氏体的中温转变产物,它也是铁索体与渗碳体的两相混合物。在显微形态上,主要有以下三种形态:
A .上贝氏体是由成束平行排列的条状铁素体和条间断续分布的渗碳体所组成的非层状组织。当转变量不多时,在光学显微镜下为成束的铁素体条向奥氏体晶内伸展,具有羽毛状特征。在电镜下,铁素体以几度到十几度的小位向差相互平行,渗碳体则沿条的长轴方向排列成行(如图3-5)。
B .下贝氏体是在片状铁素体内部沉淀有碳化物的两相混合物组织。它比淬火马氏体易受浸蚀,在显微镜下呈黑色针状(见图3-6)。在电镜下可以见到,在片状铁素体基体中分布有很细的碳化物片,它们大致与铁素体片的长轴成55~60°的角度。
C .粒状贝氏体是最近十几年才被确认的组织。在低、中碳合金钢中,特别是连续冷却时(如正火、热轧空冷或焊接热影响区)往往容易出现,在等温冷却时也可能形成。它的形
成温度范围大致在上贝氏体转交温度区的上部,由铁素体和它所包围的小岛状组织所组成。
图3-5 上贝氏体+板条状马氏体+少量网状铁素体
图3-6 下贝氏体
(4)马氏体(M ) 是碳在α-Fe 中的过饱和固溶体。马氏体的形态按含碳量主要分两种,即板条状和针状(见图3-7、3-8所示 。
图3-7 板条状马氏体 图3-8 针状马氏体
A .板条状马氏体一般为低碳钢或低碳合金钢的淬火组织。其组织形态是由尺寸大致相同的细马氏体条定向平行排列组成马氏体束或马氏体领域。在马氏体束之间位向差较大,一个奥氏体晶粒内可形成几个不同的马氏体领域。板条马氏体具有较低的硬度和较好的韧性。图3-7是20钢950℃加热保温后水淬的金相图谱。
B .针状马氏体是含碳量较高的钢淬火后得到的组织。在光学显微镜下,它呈竹叶状或针状,针与针之间成一定的角度。最先形成的马氏体较粗大,往往横穿整个奥氏体晶粒,将奥氏体晶粒加以分割,使以后形成的马氏体针的大小受到限制。因此,针状马氏体的大小不
一。同时有些马氏体有一条中脊线,并在马氏体周围有残留奥氏体。针状马氏体的硬度高而韧性差。
(5)残余奥氏体(A 残) 是含碳量大于0.5%的奥氏体淬火时被保留到室温不转变的那部分奥氏体。它不易受硝酸酒精溶液的浸蚀,在显微镜下呈白亮色,分布在马氏体之间,无固定形态。如图3-9为针状马氏体以及大量的残余奥氏体。图3-10为50钢油冷淬火(830℃加热),其组织为马氏体+少量残余奥氏体。
图3-9 针状马氏体+残余奥氏体