珠光体、索氏体、屈氏体知识交流.doc

珠光体、索氏体、屈氏体

精品资料
珠光体（P）索氏体（S）屈氏体（T）
1、铁素体和渗碳体的共析混合物（机械混合物）（铁素体+片状渗碳体）用符号P表示
奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。，含碳量为ωc＝0.77％。
2、珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间, 强度较高,硬度适中，强韧性较好。
其抗拉强度为750 ~900MPa,硬度180 ~280HBS（HB170-220）,伸长率为20 ~25%,
冲击功为24 ~32J，力学性能介于铁素体与渗碳体之间, ,塑性和韧性较好σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J)
3、在珠光体中铁素体占88%,渗碳体占12%,由于铁素体的数量大大多于渗碳体,所以铁素体层片要比渗碳体厚得多。铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
4、按碳化物分布形态又可分为片状珠光体和球状珠光体二种。在相同的成分下，粒状珠光体的硬度比片状珠光体的硬度稍低，但塑性较好，但有较好的冷加工性能。
5、片状珠光体 一般经退火得到，是铁素体和渗碳体交替分布的层片状组织，疏密程度不同。经3~5%硝酸酒精溶液或苦味酸溶液浸蚀后，铁素体和渗碳体皆呈白亮色，但其边界被浸蚀呈黑色线条。在不同放大倍下观察是组织具有不太一样的特征。铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。
奥氏体分解成粗片状的珠光体和铁素体。这种组织不仅增加切削加工的难度，而且在以后淬火时容易产生组织不均匀，过热组织和变形量大等缺陷
6、粒状（球状）珠光体
由铁素体和粒状碳化物组成（铁素体+颗粒状渗碳体）。它由过共析钢经球化退火或马
氏体在650℃~A1温度范围内回火形成。其特征是碳化物成颗粒状分布在铁素体上
球状珠光体比片状珠光体的比体积大，强度大，所以经过预备球化热处理的工件淬火
变形相对较小。同时有良好冲制性能，冲压件常使用这种工艺。
球状珠光体的成因：在720°C退火时，由于成分的不均匀，在渗碳体和铁素体的晶界
处局部萌芽奥氏体晶核，原来的片状渗碳体破断。由于渗碳体呈球体时，表面的自由能最低，所以有长大成球状的趋势，奥氏体缓冷时，以渗碳体为核心，逐步长大因而呈球状。
在720°C退火，实际是在这个温度附近震荡，在震荡过程中，片状渗碳体不断破断，并逐渐长成球状。
球状珠光体，经球化退火获得，渗碳体成球粒状分布在铁素体基体上；渗碳体球粒大小，取决于球化退火工艺，特别是冷却速度。球状珠光体可分为粗球状、球状和细球状和点状四种珠光体。
在球化退火条件下,珠光体中的渗碳休也可呈粒状,这样的珠光体称为粒状珠光体.珠光体经2-4%硝酸酒精溶液浸蚀后,在不同放大倍数的显微镜下可以观察到不同特征的珠光体组织.当放大倍数较高时可以清晰地看到珠光体中平行排列分布的宽条铁素体和窄条渗碳体;当放大倍数较低时,珠光体中的渗碳体只能看到一条黑线;而当放大倍数继续降低或珠光体变细时,珠光体的层片状结构就不能分辨了,此时珠光体呈黑色的一团.
7、其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，也称片状珠光体。片状珠光体又可分为粗片状、中片状和细片状三种（珠光体、索氏体、屈氏体）
1）珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。过冷度越大，所形成的珠光体片
间距离越小
2）在A1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平
行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体
3）在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到
一条黑线，只有放大1000倍才能分辨的片层，中片状，称为索氏体 。
索氏体的特性：硬度、强度和冲击韧性均高于珠光体，具有最优良的机械性能，有良好的屈服强度和冲击韧性，抗拉强度为700-1400MPa，延伸率10-20%，硬度HB为250-320。
4）在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层，仅看
到黑色的球团状组织，只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的细片状，称为屈氏体。
屈氏体的特性：其硬度和强度均高于索氏体。比索氏体硬度更高，HB400-500，HRC43-51，抗拉强度1400-1700MPa, 延伸率5%-10%。
8、金相
1）在高倍（600倍以上）下观察时，珠光体中平行相间的宽条铁素体和细条渗碳体都呈白亮色，而其边界呈黑色
2）中倍（400倍左右）观察时，白亮色渗碳体被黑色边界所“吞食”而成为细黑条。这时看到的珠光体时宽白条铁素体和细黑条渗碳体的相间混合物。

高倍600倍 中倍400倍
3） 低倍（200倍以下）观察时，连宽白条的铁素体和细黑条的渗碳体也很难分辨，这时，珠光体为黑块组织

低倍200倍 球状珠光体
球状珠光体 共析钢或过共析钢经球化退火后，得到球状渗碳体。经3～5％硝酸酒精浸蚀后，球状珠光体为白色铁素体基体上均匀分布这白色渗碳体小颗粒，其边界为黑圈。（亚共析钢也有，只是呈现少量的球状、点状或短片珠光体）
片状珠光体
1） 低倍（200倍以下）观察时，连宽白条的铁素体和细黑条的渗碳体也很难分辨，这时，珠光体为黑块组织。
2） 中倍（400倍左右）观察时，白亮色渗碳体被黑色边界所“吞食”而成为细黑条。这时看到的珠光体时宽白条铁素体和细黑条渗碳体的相间混合物。
3） 在高倍（600倍以上）下观察时，珠光体中平行相间的宽条铁素体和细条渗碳体都呈白亮色，而其边界呈黑色
4） 铁素体的体积约是渗碳体的8倍，所以在金相显微镜下，较厚的是铁素体，较薄的是渗碳体。

索氏体金相图 屈氏体金相图

珠光体

2013年5月6日
四川德阳

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