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板條狀馬氏體
鎖定
板條狀馬氏體組織的構成隨含碳量而變。在含碳量較低 (小於大約0.4%)時，束區明顯地在原奧氏體晶粒內形成；但在0.5-0.8%C範圍內卻不能觀察到這些束區。一個束內的塊區只在含碳小於大約0.3%的鋼中觀察到。在18%Ni馬氏體時效鋼中，板條狀馬氏體的組織特徵是塊區發展完善且完全分割了束區；而低碳鋼中的塊卻不是發展完善的區域。當含碳量是小於0.4%C時，束的尺寸隨含碳量的增加而逐步減小；並在0.6與0.8%C時迅速下降。在Fe(0.2%)-C合金與18%Ni烏氏體時效鋼中奧氏體晶粒尺寸與束的尺寸之間存在着線性關係。在馬氏體時效鋼中央的寬度隨奧氏體晶粒尺寸的增加是很小的。大約1%以下的合金元素對板條狀馬氏體的構成和束的尺寸影響不大。
- 中文名
- 板條狀馬氏體
- 外文名
- Lath martensite
- 特 點
- 組織的構成隨含碳量而變
- 碳含量低
- 束區明顯地在原奧氏體晶粒內形成
- 碳含量高
- 束區消失
- 影響因素
- 合金元素
目錄
板條狀馬氏體奧氏體與馬氏體之間的轉變
用透射電子顯微分折和塑料/碳兩次復膜技術研究了回火馬氏體向奧氏體的部分轉變。將低碳低合金板條狀馬氏體在Ac1和Ac3之間的較低温度區加熱，在鐵素體界面上形成奧氏體板條而在原奧氏體晶界上形成多邊形奧氏體顆粒。由於沒觀察到表面浮凸，因此認為不論是在鐵素體板條界面上，還是在原奧氏體晶界上，奧氏體化都是通過擴散過程進行的，奧氏體板條在鐵素體板條界面上的優先形成，是由於{110}α板條界與{111} r奧氏體之間的微小錯配造成的。這就產生了鐵素體和奧氏體之間的K-S位向關係。由於奧氏體化的幾何條件使K-S關係的變體減少到兩種，所以在Ac3稍上的温度加熱，這些奧氏體板條便長大並聚集成粗大的奧氏體晶粒。
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板條狀馬氏體優勢
片狀馬氏體雖具有硬度高的優點，但易引起工件淬火開裂。這是由於片狀馬氏體在高速長大時，會撞擊另一馬氏體片和奧氏體晶界而產生顯微裂紋，成為開裂的起始點。
板條狀馬氏體由於形成速度較低，一條板條馬氏體大約在10-4秒內完成(片狀馬氏體為10-7秒)，而且板條互相平行，因而板條體之間無強烈的撞擊作用，不易產生顯微裂紋。此外板條狀馬氏體含碳量較低，塑性較好，內應力較小，所以不易引起淬火開裂。板條狀馬氏體因含碳量較低，其本身強度不如片狀馬氏體，但它有很好的相變加工硬化作用，使用強度也十分好。因此，板條狀馬氏體同時具有較高的強度和塑性，不經回火或只經低温回火即可使用，低碳鋼或低碳合金鋼淬火成板條狀馬氏體。
板條狀馬氏體與片狀馬氏體的區別
通常，淬火得到的組織是高硬度，高脆性的片狀馬氏體。近年來，由於電鏡等測試技術的應用，發現低碳鋼在強烈淬火中可得到另一種強度和韌性都好的馬氏體，生產上稱為低碳馬氏體。
在顯微鏡下，高碳馬氏體常呈針狀或竹葉狀，其實這是馬氏體的截面形狀，它的立體形狀象薄片的雙凸透鏡。當金相試樣的磨光面與馬氏體片偶爾平行時，馬氏體呈片狀，稱為片狀馬氏體。每個馬氏體片都限制在一個奧氏體晶粒內，不能穿過晶界。在一個晶粒內，最先形成的一片馬氏體片(馬氏體針)，往往貫穿整個晶粒，將晶粒分割為二，尺寸常比較大。相繼形成的受到晶界和先形成馬氏體片的阻礙，尺寸都比較小，而且相交成一定角度。低碳馬氏體的立體形狀是細長的板條，條與條之間大體平行排列，其輪廓形狀象“一塊”扁長細木條的組合板，所以也叫做板條狀馬氏體，在一個奧氏體晶粒內可以形成好幾個組合塊。
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板條狀馬氏體含碳量的作用。
含碳量小於0.3%(有的資料為0.6%)的鋼，淬火組織可全部為板條狀馬氏體；含碳量大於1.0%的鋼，淬火組織可全部為片狀馬氏體；含碳量為0.3~1.0%的鋼，常同時含有兩種馬氏體。在一般條件下，只有含碳量為0.2%以下的鋼，才可獲得全部板條狀馬氏體，碳含量為0.8%的鋼，即可為全部片狀馬氏體。板條狀馬氏體的形成條件，也是將奧氏體過冷到馬氏體點以下温度，其馬氏體點較高。含碳量為0.2%的鋼，馬氏體終了點約為300℃。因此，可以設想，在淬火過程中會有自行回火的現象發生。
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