珠光體在奧貝球鐵中的意義
發(fā)布時間：2018-03-05 10:19 來源：tommy 閱讀：
珠光體轉(zhuǎn)變是奧貝球鐵中重要的相變，同時在熱處理實踐中也極為重要，因為在奧貝球鐵的退火與正火時所發(fā)生的都是珠光體轉(zhuǎn)變必須控制珠光體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的形態(tài)，以保證所得組織具有所需要的強度、韌塑性等要求退火或正火所得組織能滿足最終熱處理的需要。另外，為使奧氏體能夠過冷到低溫，使之全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或貝氏體，就必須要保證奧氏體在冷卻過程中不發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變。
為了解決上述一系列問題，就必須對珠光體轉(zhuǎn)變過程、轉(zhuǎn)變機理、轉(zhuǎn)變動力學(xué)、影響因素以及珠光體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的性能等進行深入的研究
珠光體 pearlite的定義：
珠光體加熱并保溫完全奧氏體化后緩慢冷卻在稍低于A1以下的溫度發(fā)生共析分解，其產(chǎn)物為α與滲碳體的混合物。其形態(tài)為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替疊壓的層狀復(fù)相物，也稱片狀珠光體。用符號P表示，含碳量ωc=0.77%。在珠光體中鐵素體占88%,滲碳體占12%,由于鐵素體的數(shù)量大大多于滲碳體,所以鐵素體層片要比滲碳體厚得多.在球化退火條件下,珠光體中的滲碳體也可呈粒狀,這樣的珠光體稱為粒狀珠光體。
經(jīng)2-4%硝酸酒精溶液浸蝕后,在不同放大倍數(shù)的顯微鏡下可以觀察到不同特征的珠光體組織.當放大倍數(shù)較高時可以清晰地看到珠光體中平行排列分布的寬條鐵素體和窄條滲碳體;當放大倍數(shù)較低時,珠光體中的滲碳體只能看到一條黑線;而當放大倍數(shù)繼續(xù)降低或珠光體變細時,珠光體的層片狀結(jié)構(gòu)就不能分辨了,此時珠光體呈黑色的一團
珠光體的分類：
奧氏體化溫度、轉(zhuǎn)變前奧氏體晶粒大小，只影響珠光體團的大小，對片層間距無影響。
片狀珠光體根據(jù)片間距的大小不同，可以分成珠光體、索氏體、托氏體三類。
一般所謂的片狀珠光體是指在A1～650℃溫度范圍內(nèi)形成的，在光學(xué)顯微鏡下能明顯分辨出鐵素體和滲碳體層片狀組織形態(tài)的珠光體，其片間距大約為150～450nm。在500倍下光學(xué)顯微鏡下能夠明顯分辨出片層的珠光體，其片間距約為150～450nm。
在650～600℃溫度范圍內(nèi)形成的珠光體，其片間距較小，約為80～150n m，只有在高倍的光學(xué)顯微鏡下(放大800～1500倍時)才能分辨出鐵素體和滲碳體的片層形態(tài)，這種片狀珠光體稱為索氏體。片間距為80～150nm時，稱為索氏體，其片層在光學(xué)顯微鏡下難以分辨。
在600～550℃溫度范圍內(nèi)形成的珠光體，其片間距極細，約為30～80nm，在光學(xué)顯微鏡下根本無法分辨其層片狀特征，只有在電子顯微鏡下才能區(qū)分，這種極細的珠光體稱為托氏體。
當滲碳體以顆粒狀存在于鐵素體基體上時稱為粒狀珠光體。粒狀珠光體可以通過不均勻的奧氏體緩慢冷卻時分解而得，也可以通過其他熱處理方法獲得。
珠光體的晶體結(jié)構(gòu)：
珠光體相變的位向關(guān)系
①珠光體與奧氏體之間的位向關(guān)系
珠光體形成時，鐵素體與奧氏體之間的位向關(guān)系為(110)γ∥(112)α； [112]γ∥[110]α而在亞共析奧貝球鐵中，先共析鐵素體與奧氏體之間的位向關(guān)系為
(111)γ∥(110)α； [110]γ∥[111]α這兩種位向關(guān)系不同，說明珠光體中鐵素體與先共析鐵素體具有不同的轉(zhuǎn)變特性。珠光體中滲碳體與奧氏體的位向關(guān)系比較復(fù)雜。
② 珠光體團中的鐵素體與滲碳體之間的位向關(guān)系
存在著一定的晶體學(xué)位向關(guān)系，這樣形成的相界面具有較低的界面能，同時這種界面具有較高的擴散速度，以利于珠光體團的長大。珠光體形成時，鐵素體與滲碳體之間的位向關(guān)系有兩種類型。 第一類 (001)cem∥(2-1-1)α[100]cem∥[01-1]α [010]cem∥[111]α。第二類 (001)cem∥(52-1-)α [100]cem∥[131-]α相差2°36´ [010]cem∥[113]α相差2°36´第二類位向關(guān)系是珠光體晶核在純奧氏體晶界上產(chǎn)生時測得的。
珠光體的亞結(jié)構(gòu)：
①珠光體中滲碳體的亞結(jié)構(gòu)
目前認識還不清楚，從珠光體中萃取出來的滲碳體觀察到了位錯，同時也看到了由均勻刃型位錯組成的小角度晶界。
② 珠光體中鐵素體的亞結(jié)構(gòu)
退火狀態(tài)下的珠光體中的鐵素體
鐵素體內(nèi)具有位錯亞結(jié)構(gòu)，位錯密度約107-8/cm2；在一片鐵素體中存在有亞晶界，構(gòu)成許多亞晶粒。
退火狀態(tài)下的粒狀珠光體中的鐵素體
由于在退火時發(fā)生了再結(jié)晶，位錯密度較低，因此不出現(xiàn)亞晶粒。
淬火回火的粒狀珠光體中的鐵素體
鐵素體基體具有多邊化亞結(jié)構(gòu)。
