什么是珠光體?珠光體金相顯微組織圖
珠光體是鐵碳合金中國析反應(yīng)所形成的鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物。
珠光體的片間距離取決于奧氏體分解時(shí)的過冷度。過冷度越大,所形成的珠光體片間距離越小。在a1~650℃形成的珠光體片層較厚,在金相顯微鏡下放大400倍以上可分辨出平行的寬條鐵素體和細(xì)條滲碳體,稱為粗珠光體、片狀珠光體,簡稱珠光體。在650~600℃形成的珠光體用金相顯微鏡放大500 倍,從珠光體的滲碳體上僅看到一條黑線,只有放大1000倍才能分辨的片層,稱為索氏體。在600~550℃形成的珠光體用金相顯微鏡放大500倍,不能分辨珠光體片層,僅看到黑色的球團(tuán)狀組織,只有用電子顯微鏡放大10000倍才能分辨的片層稱為屈氏體。
珠光體的形態(tài)
珠光體 pearlite
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(dāng)放大倍數(shù)較高時(shí)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(dāng)放大倍數(shù)較低時(shí),珠光體中的滲碳體只能看到一條黑線;而當(dāng)放大倍數(shù)繼續(xù)降低或珠光體變細(xì)時(shí),珠光體的層片狀結(jié)構(gòu)就不能分辨了,此時(shí)珠光體呈黑色的一團(tuán)。
圖為光學(xué)顯微鏡200倍下薄壁鑄件基體.經(jīng)3%硝酸酒精溶液浸蝕.可見磷共晶體,片狀石墨,珠光體及少量鐵素體。
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。
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(tuán)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(shí))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(shí),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(xì),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(xì)的珠光體稱為屈氏體。[5] ?在更低的溫度下形成片間距為30~80nm的珠光體稱為托氏體,只有在電子顯微鏡下才能觀察到片層結(jié)構(gòu)。
當(dāng)滲碳體以顆粒狀存在于鐵素體基體上時(shí)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(shí)分解而得,也可以通過其他熱處理方法獲得。
屈氏體和索氏體區(qū)別
- 其形態(tài)為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復(fù)相物,根據(jù)片層間距分為屈氏體和索氏體。
- 在400倍光學(xué)顯微鏡下可以分辨的(片層間距為0.25~1.9μm),稱為珠光體。
- 在電鏡下才可以分辨(片層間距為30~80nm)的稱為屈氏體(托氏體也譯做屈氏體)。
- 介于兩者之間的稱為索氏體。
- 三者總稱為珠光體。
- 形成珠光體、屈氏體、索氏體的原因
1)片層間距隨轉(zhuǎn)變溫度的降低而減??;
2)片層間距的倒數(shù)與過冷度呈線性正相關(guān)關(guān)系;
3)片層間距的細(xì)小程度受可能獲得的驅(qū)動力限制。
珠光體主要性能
珠光體的性能介于鐵素體和滲碳體之間,強(qiáng)韌性較好。其抗拉強(qiáng)度為750 ~900MPa,180 ~280HBS,伸長率為20 ~25%,沖擊功為24 ~32J。力學(xué)性能介于鐵素體與滲碳體之間,強(qiáng)度較高,硬度適中,塑性和韌性較好σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J)。
珠光體的綜合力學(xué)性能比單獨(dú)的鐵素體或滲碳體都好。
?珠光體的機(jī)械性能介于鐵素體和滲碳體之間,強(qiáng)度、硬度適中,并不脆,這是因?yàn)橹楣怏w中的滲碳體量比鐵素體量少得多的緣故。
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