滲碳體的案例
滲碳體的概念
滲碳體概念
滲碳體的分子式為Fe3C，它是一種具有復(fù)雜晶格結(jié)構(gòu)的間隙化合物。
它的含碳量為6.69％；熔點(diǎn)為1227℃左右；不發(fā)生同素異晶轉(zhuǎn)變；但有磁性轉(zhuǎn)變，它在230℃以下具有弱鐵磁性，而在230℃以上則失去鐵磁性；其硬度很高（相當(dāng)于HB800），而塑性和沖擊韌性幾乎等于零，脆性極大。
滲碳體不易受硝酸酒精溶液的腐蝕，在顯微鏡下呈白亮色，但受堿性苦味酸鈉的腐蝕，在顯微鏡下呈黑色。滲碳體的顯微組織形態(tài)很多，在鋼和鑄鐵中與其他相共存時(shí)呈片狀、粒狀、網(wǎng)狀或板狀。
滲碳體是碳鋼中主要的強(qiáng)化相，它的形狀與分布對(duì)鋼的性能有很大的影響。同時(shí)Fe3C又是一種介（亞）穩(wěn)定相，在一定條件下會(huì)發(fā)生分解。
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滲碳體
滲碳體是碳和鐵以一定比例化合成的金屬化合物，用分子式Fe3C表示，其含碳量為6.69%，在合金中形成(Fe,M)3C。滲碳體硬而脆，塑性和沖擊韌度幾乎為零，脆性很大，硬度為800HB。在鋼鐵中常呈網(wǎng)絡(luò)狀、半網(wǎng)狀、片狀、針片狀和粒狀分布。
4. 珠光體
由鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物稱為珠光體，用符號(hào)P表示。其力學(xué)性能介于鐵素體和滲碳體之間，強(qiáng)度較高，硬度適中，有一定的塑性。
珠光體是鋼的共析轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，其形態(tài)是鐵素體和滲碳體彼此相間形如指紋，呈層狀排列。按碳化物分布形態(tài)又可分為片狀珠光體和球狀珠光體二種。
（1）片狀珠光體：又可分為粗片狀、中片狀和細(xì)片狀三種。
（2）球狀珠光體：經(jīng)球化退火獲得，滲碳體成球粒狀分布在鐵素體基體上；滲碳體球粒大小，取決于球化退火工藝，特別是冷卻速度。球狀珠光體可分為粗球狀、球狀、細(xì)球狀和點(diǎn)狀四種珠光體。
5. 貝氏體
是鋼的奧氏體在珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)以下，Ms點(diǎn)以上的中溫區(qū)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。貝氏體是鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物，介于珠光體與馬氏體之間的一種組織，用符號(hào)B表示。
根據(jù)形成溫度不同，分為粒狀貝氏體、上貝氏體(B上)和下貝氏體(B下)。
粒狀貝氏體強(qiáng)度較低，但具有較好的韌性；下貝氏體既具有較高的強(qiáng)度，又具有良好的韌性；粒狀貝氏體的韌性最差。貝氏體形態(tài)多變，從形狀特征來看，可將貝氏體分為羽毛狀、針狀和粒狀三類。
（1）上貝氏體：上貝氏體特征是：條狀鐵素體大體平行排列，其間分布有與鐵素體針軸平行的細(xì)條狀（或細(xì)短桿狀）滲碳體，呈羽毛狀。
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滲碳體
滲碳體是碳和鐵以一定比例化合成的金屬化合物，用分子式Fe3C表示，其含碳量為6.69%，在合金中形成(Fe,M)3C。滲碳體硬而脆，塑性和沖擊韌度幾乎為零，脆性很大，硬度為800HB。在鋼鐵中常呈網(wǎng)絡(luò)狀、半網(wǎng)狀、片狀、針片狀和粒狀分布。
4. 珠光體
由鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物稱為珠光體，用符號(hào)P表示。其力學(xué)性能介于鐵素體和滲碳體之間，強(qiáng)度較高，硬度適中，有一定的塑性。
珠光體是鋼的共析轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，其形態(tài)是鐵素體和滲碳體彼此相間形如指紋，呈層狀排列。按碳化物分布形態(tài)又可分為片狀珠光體和球狀珠光體二種。
（1）片狀珠光體：又可分為粗片狀、中片狀和細(xì)片狀三種。
（2）球狀珠光體：經(jīng)球化退火獲得，滲碳體成球粒狀分布在鐵素體基體上；滲碳體球粒大小，取決于球化退火工藝，特別是冷卻速度。球狀珠光體可分為粗球狀、球狀、細(xì)球狀和點(diǎn)狀四種珠光體。
5. 貝氏體
是鋼的奧氏體在珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)以下，Ms點(diǎn)以上的中溫區(qū)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。貝氏體是鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物，介于珠光體與馬氏體之間的一種組織，用符號(hào)B表示。
根據(jù)形成溫度不同，分為粒狀貝氏體、上貝氏體(B上)和下貝氏體(B下)。
粒狀貝氏體強(qiáng)度較低，但具有較好的韌性；下貝氏體既具有較高的強(qiáng)度，又具有良好的韌性；粒狀貝氏體的韌性最差。貝氏體形態(tài)多變，從形狀特征來看，可將貝氏體分為羽毛狀、針狀和粒狀三類。
（1）上貝氏體：上貝氏體特征是：條狀鐵素體大體平行排列，其間分布有與鐵素體針軸平行的細(xì)條狀（或細(xì)短桿狀）滲碳體，呈羽毛狀。
展開 金屬所《JMST》：冷變形珠光體鋼絲滲碳體分解調(diào)控界面演變！
多個(gè)學(xué)者研究了PSW的微觀結(jié)構(gòu)及其與優(yōu)異力學(xué)性能的關(guān)系，全珠光體鋼由納米鐵素體和滲碳體(Fe3C)片層組成，高密度間相邊界作為位錯(cuò)滑移的障礙，顯著增加了材料的流動(dòng)應(yīng)力。隨著變形應(yīng)變的增加，層間距離減小，冷拉鋼絲的強(qiáng)度進(jìn)一步提高。在珠光體中，雖然滲碳體/鐵素體界面的結(jié)構(gòu)已經(jīng)研究了很長(zhǎng)一段時(shí)間，但直到近年來，原子水平的結(jié)構(gòu)-性質(zhì)相關(guān)性才受到重視。目前珠光體鋼絲界面結(jié)構(gòu)如何演化還未明確，這嚴(yán)重限制了界面變形對(duì)力學(xué)行為影響的研究。
中科院金屬研究所的研究人員探討了隨著變形應(yīng)變的增加，PSW中Fe3C/Fe界面的結(jié)構(gòu)演變。研究了界面原子構(gòu)型和應(yīng)變形態(tài)，并重點(diǎn)分析形變誘導(dǎo)滲碳體分解對(duì)界面重構(gòu)的影響。
展開 
一起了解鋼在加熱時(shí)的變化過程！
加熱時(shí)奧氏體的形成過程
1
共析鋼的加熱轉(zhuǎn)變
從鐵碳相圖中看到，鋼加熱到727℃（狀態(tài)圖的PSK線，又稱A1溫度）以上的溫度珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。這個(gè)加熱速度十分緩慢，實(shí)際熱處理的加熱速度均高于這個(gè)緩慢加熱速度，實(shí)際珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的溫度高于A1，定義實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度為Ac1。Ac1高于A1，表明出現(xiàn)熱滯后，加熱速度愈快，Ac1愈高，同時(shí)完成珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變的時(shí)間亦愈短。
共析碳鋼（含0.77%C）加熱前為珠光體組織，一般為鐵素體相與滲碳體相相間排列的層片狀組織，加熱過程中奧氏體轉(zhuǎn)變過程可分為四步進(jìn)行，如下圖所示。
2
非共析鋼的加熱轉(zhuǎn)變
第一階段：奧氏體晶核的形成。由Fe-Fe3C狀態(tài)圖知：在A1溫度鐵素體含約0.0218%C，滲碳體含6.69%C，奧氏體含0.77%C。在珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體過程中，原鐵素體由體心立方晶格改組為奧氏體的面心立方晶格，原滲碳體由復(fù)雜斜方晶格轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎骄Ц瘛Ｋ裕摰募訜徂D(zhuǎn)變既有碳原子的擴(kuò)散，也有晶體結(jié)構(gòu)的變化。基于能量與成分條件，奧氏體晶核在珠光體的鐵素體與滲碳體兩相交界處產(chǎn)生，這兩相交界面越多，奧氏體晶核越多。
第二階段：奧氏體的長(zhǎng)大。奧氏體晶核形成后，它的一側(cè)與滲碳體相接，另一側(cè)與鐵素體相接。隨著鐵素體的轉(zhuǎn)變（鐵素體區(qū)域的縮小），以及滲碳體的溶解（滲碳體區(qū)域縮小），奧氏體不斷向其兩側(cè)的原鐵素體區(qū)域及滲碳體區(qū)域擴(kuò)展長(zhǎng)大，直至鐵素體完全消失，奧氏體彼此相遇，形成一個(gè)個(gè)的奧氏體晶粒。
第三階段：殘余滲碳體的溶解。
展開 一文識(shí)盡金相組織
滲碳體
滲碳體是碳和鐵以一定比例化合成的金屬化合物，用分子式Fe3C表示，其含碳量為6.69%，在合金中形成(Fe,M)3C。滲碳體硬而脆，塑性和沖擊韌度幾乎為零，脆性很大，硬度為800HB。在鋼鐵中常呈網(wǎng)絡(luò)狀、半網(wǎng)狀、片狀、針片狀和粒狀分布。
4. 珠光體
由鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物稱為珠光體，用符號(hào)P表示。其力學(xué)性能介于鐵素體和滲碳體之間，強(qiáng)度較高，硬度適中，有一定的塑性。
珠光體是鋼的共析轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，其形態(tài)是鐵素體和滲碳體彼此相間形如指紋，呈層狀排列。按碳化物分布形態(tài)又可分為片狀珠光體和球狀珠光體二種。
（1）片狀珠光體：又可分為粗片狀、中片狀和細(xì)片狀三種。
（2）球狀珠光體：經(jīng)球化退火獲得，滲碳體成球粒狀分布在鐵素體基體上；滲碳體球粒大小，取決于球化退火工藝，特別是冷卻速度。球狀珠光體可分為粗球狀、球狀、細(xì)球狀和點(diǎn)狀四種珠光體。
5. 貝氏體
是鋼的奧氏體在珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)以下，Ms點(diǎn)以上的中溫區(qū)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。貝氏體是鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物，介于珠光體與馬氏體之間的一種組織，用符號(hào)B表示。
根據(jù)形成溫度不同，分為粒狀貝氏體、上貝氏體(B上)和下貝氏體(B下)。
粒狀貝氏體強(qiáng)度較低，但具有較好的韌性；下貝氏體既具有較高的強(qiáng)度，又具有良好的韌性；粒狀貝氏體的韌性最差。貝氏體形態(tài)多變，從形狀特征來看，可將貝氏體分為羽毛狀、針狀和粒狀三類。
（1）上貝氏體：上貝氏體特征是：條狀鐵素體大體平行排列，其間分布有與鐵素體針軸平行的細(xì)條狀（或細(xì)短桿狀）滲碳體，呈羽毛狀。
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滲碳體
定義：碳與鐵形成的一種化合物
特征：滲碳體不易受硝酸酒精溶液的腐蝕，在顯微鏡下呈白亮色，但受堿性鈉的腐蝕，在顯微鏡下呈黑色。滲碳體的顯微組織形態(tài)很多，在鋼和鑄鐵中與其他相共存時(shí)呈片狀、粒狀、網(wǎng)狀或板狀。
在液態(tài)鐵碳合金中，首先單獨(dú)結(jié)晶的滲碳體（一次滲碳體）為塊狀，角不尖銳，共晶滲碳體呈骨骼狀
過共析鋼冷卻時(shí)沿Acm線析出的碳化物（二次滲碳體）呈網(wǎng)結(jié)狀，共析滲碳體呈片狀
鐵碳合金冷卻到Ar1以下時(shí)，由鐵素體中析出滲碳體（三次滲碳體），在二次滲碳體上或晶界處呈不連續(xù)薄片狀
珠光體
定義：
鐵碳合金中共析反應(yīng)所形成的鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物
特征：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(jiǎn)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。
展開 精沖鋼微觀組織對(duì)其力學(xué)性能和精沖性能影響的多尺度模擬研究
圖3 C15E熱軋?zhí)间撹F素體-珠光體混合微觀組織的RVE模型建立過程
未球化退火熱軋鋼的微觀組織由片層狀珠光體與鐵素體基體混合而成，兩相形狀不規(guī)則，難以通過軟件直接生成RVE模型。因此需要基于材料的真實(shí)金相組織建立RVE模型，即利用軟件對(duì)真實(shí)的金相組織進(jìn)行黑白兩值化處理，以分出鐵素體和片狀珠光體兩相，在建模軟件中按兩相的位置信息構(gòu)建RVE模型。典型的未球化退火態(tài)RVE模型建模過程如圖3所示。考慮到兩相組織的尺度為10μm左右，RVE模型的整體尺寸為100μm×100μm。
結(jié)果與討論
微觀組織對(duì)拉伸、剪切力學(xué)性能的影響
通過對(duì)純微觀的RVE模型施加拉伸、剪切的邊界條件，模擬滲碳體顆粒的不同直徑、體積分?jǐn)?shù)、分布特征對(duì)拉伸、剪切力學(xué)性能的影響，將模擬所得不同模型的名義應(yīng)力—名義應(yīng)變曲線示意圖如4、圖5所示。
圖4 滲碳體顆粒直徑、體積分?jǐn)?shù)、分布狀態(tài)對(duì)拉伸性能的影響
圖5 滲碳體顆粒直徑、體積分?jǐn)?shù)、分布狀態(tài)對(duì)剪切性能的影響
圖4a、4b分別反映了粒徑、體積分?jǐn)?shù)的變化對(duì)拉伸性能的影響。圖5a表示在不同粒徑和體積分?jǐn)?shù)下，剪切加載RVE模型至起始應(yīng)變時(shí)的名義應(yīng)力—應(yīng)變曲線。根據(jù)模擬結(jié)果，當(dāng)粒子直徑減小，粒子分?jǐn)?shù)減小時(shí)，RVE模型內(nèi)部發(fā)生斷裂的時(shí)間將被推遲，同時(shí)斷裂發(fā)生時(shí)對(duì)應(yīng)的名義應(yīng)力值將變大。
當(dāng)球狀滲碳體呈帶狀分布時(shí)，即微觀組織中出現(xiàn)碳化物帶時(shí)，在帶中更容易發(fā)生應(yīng)力和應(yīng)變集中。描述碳化物帶分布特征的參數(shù)有兩個(gè)：碳化物帶中的碳化物顆粒占模型總顆粒的百分?jǐn)?shù)和帶中碳化物顆粒聚集密度。圖4c、4d為含碳化物帶材料的拉伸名義應(yīng)力—應(yīng)變曲線，圖5b給出了碳化物帶狀分布對(duì)RVE剪切加載輸出曲線的影響。碳化物帶的出現(xiàn)將會(huì)造成材料中微觀斷裂提前、變形抗力增加，對(duì)材料在拉伸過程中的強(qiáng)度產(chǎn)生負(fù)面影響。隨著帶中的碳化物聚集比例增加，或隨著碳化物聚集得更緊密，這些負(fù)面效應(yīng)更加明顯。
展開 干鑄造學(xué)金相，鑄造人一定要懂的15種金相組織
在液態(tài)鐵碳合金中，首先單獨(dú)結(jié)晶的滲碳體（一次滲碳體）為塊狀，角不尖銳，共晶滲碳體呈骨骼狀
過共析鋼冷卻時(shí)沿Acm線析出的碳化物（二次滲碳體）呈網(wǎng)結(jié)狀，共析滲碳體呈片狀
鐵碳合金冷卻到Ar1以下時(shí)，由鐵素體中析出滲碳體（三次滲碳體），在二次滲碳體上或晶界處呈不連續(xù)薄片狀
珠光體
定義：鐵碳合金中共析反應(yīng)所形成的鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物
特征：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(jiǎn)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。
展開 馬氏體、奧氏體、珠光體，20種材料彩色金相！
滲碳體
定義：碳與鐵形成的一種化合物
特征：滲碳體不易受硝酸酒精溶液的腐蝕，在顯微鏡下呈白亮色，但受堿性苦 味酸鈉的腐蝕，在顯微鏡下呈黑色。滲碳體的顯微組織形態(tài)很多，在鋼和鑄鐵中與其他相共存時(shí)呈片狀、粒狀、網(wǎng)狀或板狀。
在液態(tài)鐵碳合金中，首先單獨(dú)結(jié)晶的滲碳體（一次滲碳體）為塊狀，角不尖銳，共晶滲碳體呈骨骼狀
過共析鋼冷卻時(shí)沿Acm線析出的碳化物（二次滲碳體）呈網(wǎng)結(jié)狀，共析滲碳體呈片狀
鐵碳合金冷卻到Ar1以下時(shí)，由鐵素體中析出滲碳體（三次滲碳體），在二次滲碳體上或晶界處呈不連續(xù)薄片狀
珠光體
定義：
鐵碳合金中共析反應(yīng)所形成的鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物
特征：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(jiǎn)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。
展開 灰鑄鐵怎樣進(jìn)行熱處理？
普通灰鑄鐵當(dāng)溫度超過550℃時(shí)，即可能發(fā)生部分滲碳體的石墨化和粒化，使強(qiáng)度和硬度降低。當(dāng)含有合金元素時(shí)，滲碳體開始分解的溫度可提高到650℃左右。
通常，普通灰鑄鐵去應(yīng)力退火溫度以550℃為宜，低合金灰鑄鐵為600℃，高合金灰鑄鐵可提高到650℃，加熱速度一般選用60-120℃。保溫時(shí)間決定加熱溫度，鑄件的大小和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度以及對(duì)消除應(yīng)力程度的要求。下圖為不同退火溫度下保溫時(shí)間與殘留應(yīng)力的關(guān)系:
鑄件去應(yīng)力退火的冷卻速度必須緩慢，以免產(chǎn)生二次應(yīng)力，冷卻速度一般控制在20-40℃/h，冷卻到150-200℃以下，可出爐空冷。一些灰鑄鐵件的去應(yīng)力退火規(guī)范如下表所示：
2.石墨化退火
灰鑄鐵件進(jìn)行石墨化退火是為了降低硬度，改善可加工性，提高鑄鐵的塑性和韌性。若鑄件中不存在共晶滲碳體或其數(shù)量不多時(shí)，可進(jìn)行低溫石墨化退火；當(dāng)鑄件中共晶滲碳體數(shù)量較多時(shí)，需進(jìn)行高溫石墨化退火。
（1）低溫石墨化退火。鑄鐵低溫退火時(shí)會(huì)出現(xiàn)共析滲碳體石墨化與粒化，從而使鑄鐵硬度降低，塑性增加。灰鑄鐵低溫石墨化退火工藝是將鑄件加熱到稍低于Ac1下限溫度，保溫一段時(shí)間使共析滲碳體分解，然后隨爐冷卻，其工藝曲線如下圖：
（2）高溫石墨化退火。高溫石墨化退火工藝是將鑄件加熱至高于Ac1上限以上的溫度，使鑄鐵中的自由滲碳體分解為奧氏體和石墨，保溫一段時(shí)間后根據(jù)所要求的基體組織按不同的方式進(jìn)行冷卻。
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焊接人不容忽略的知識(shí)之金相組織
80～200℃馬氏體分解,當(dāng)鋼加熱到約80℃時(shí),其內(nèi)部原子活動(dòng)能力有所增加,馬氏體中的過飽和碳開始逐步以碳化物的形式析出,馬氏體中碳的過飽和程度不斷降低,從而形成過飽和程度較低的馬氏體和極細(xì)碳化物的混合組織;
滲碳體
碳與鐵形成的一種化合物Fe3C;
特征: 含碳量為6.67%,具有復(fù)雜的斜方晶體結(jié)構(gòu);
硬度很高,脆性極大,韌性、塑性幾乎為零;
珠光體
鐵碳合金中共析反應(yīng)所形成的鐵素體與滲碳體組成的片層相間的機(jī)械混合物;
特征: 呈現(xiàn)珍珠般的光澤;
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;
片狀珠光體
鐵素體和滲碳體以薄層形式,交替重疊形成的混合物;
根據(jù)珠光體片間距的大小不同可以分為:
珠光體(片間距450～150nm,形成溫度范圍A1～650℃,在光學(xué)顯微鏡下能明顯分辨出來)
索氏體(片間距150～80nm,形成溫度范圍650～600℃,只有高倍光學(xué)顯微鏡下才分辨出來)
屈氏體(片間距80～30nm,形成溫度范圍600～550℃,只能用電子顯微鏡才能分辨出來)
粒狀珠光體
滲碳體以顆粒狀形式,存在于鐵素體基體上的混合物;
粒狀珠光體一般是通過球化退火得到的;(球化退火:為了使鋼中碳化物球化而進(jìn)行的退火)
上貝氏體
在溫度下降到550～350℃范圍時(shí),由過飽和針狀鐵素體和滲碳體形成的混合物,滲碳體在鐵素體針間;
特征:呈羽毛狀,脆性,硬度較高
展開 攀鋼首次試制出這種棒材！
D2棒材生產(chǎn)用鋼屬于高碳萊氏體鋼，因合金含量高、偏析嚴(yán)重、塑性差等特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)用于生產(chǎn)棒材的規(guī)格均小于直徑500毫米。超過直徑500毫米，均需采用大型錠，存在偏析更嚴(yán)重、鍛造過程易開裂等一系列問題。
擴(kuò)展閱讀：萊氏體是鋼鐵材料基本組織結(jié)構(gòu)中的一種，常溫下為珠光體、滲碳體和共晶滲碳體的混合物。由液態(tài)鐵碳合金發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變形成的奧氏體和滲碳體所組成，其含碳量為ωc=4.3%。在高溫下形成的共晶滲碳體呈魚骨狀或網(wǎng)狀分布在晶界處，經(jīng)熱加工破碎后，變成塊狀，沿軋制方向鏈狀分布。當(dāng)溫度高于727℃時(shí)，萊氏體由奧氏體和滲碳體組成。在低于727℃時(shí)，萊氏體是由珠光體和滲碳體組成，稱為變態(tài)萊氏體。因萊氏體的基體是硬而脆的滲碳體，所以硬度高，塑性很差。
為解決大截面D2棒材的偏析及開裂問題，攀長(zhǎng)特采取精選返回料及合金料進(jìn)行冶煉，并在冶煉過程中對(duì)鋼的純凈度等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)澆注溫度等進(jìn)行優(yōu)化，制造出純凈度較高的優(yōu)質(zhì)鋼錠。在鍛造環(huán)節(jié)，組織專業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)研討，確定出最佳的保溫時(shí)間、終鍛溫度及鍛造方法，嚴(yán)格控制各個(gè)道次的鍛造變形量，保證了鍛造棒材外觀及探傷質(zhì)量。
該公司科研人員與相關(guān)專業(yè)廠及輔助車間共同努力，在一個(gè)月內(nèi)完成了超大截面D2棒材從煉鋼到成品的各項(xiàng)任務(wù)。經(jīng)檢驗(yàn)，產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)均合格，為生產(chǎn)更大規(guī)格的D2棒材，進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)份額奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
展開 碳鋼熱處理后的組織分析
圖10 回火索氏體
應(yīng)當(dāng)指出，回火屈氏體、回火索氏體是淬火馬氏體回火時(shí)的產(chǎn)物，它們的滲碳體是顆粒狀的，且均勻地分布在鐵素體基體上；而淬火索氏體和淬火屈氏體是奧氏體過冷時(shí)直接形成的，其滲碳體是呈片狀。回火組織較淬火組織在相同硬度下具有較高的塑性與韌性。
文章來源：材料熱處理工程師
鋼的回火知識(shí)大全，吐血整理
回火溫度超過300℃以后，由于ε-碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)?em>滲碳體，共格關(guān)系被破壞，以及滲碳體聚集長(zhǎng)大，使鋼的硬度呈直線下降。
鋼中合金元素能在不同程度上減小回火過程中硬度下降的趨勢(shì)，提高回火穩(wěn)定性。強(qiáng)碳化物形成元素還可在髙溫回火時(shí)析出彌散的特殊碳化物，使鋼的硬度顯著升高，造成二次硬化。
（2）強(qiáng)度和韌性
隨著回火溫度的提高，一般來說，鋼的強(qiáng)度指標(biāo)屈服點(diǎn)（σ s ）、抗拉強(qiáng)度（σ b ）不斷下降，而塑性指標(biāo)伸長(zhǎng)率（δ）、斷面收縮率（ψ）不斷上升。在350℃左右回火時(shí)，鋼的彈性極限達(dá)到極大值，在400℃以上回火時(shí)，鋼的伸長(zhǎng)率（δ）、斷面收縮率（ψ）上升最顯著。45鋼淬火后的強(qiáng)度并不高，且塑性很差。如在200?300℃回火得到回火馬氏體，且由于內(nèi)應(yīng)力消除，使其強(qiáng)度達(dá)到極大值；在350?500℃回火，組織為回火屈氏體，彈性極隈最高，韌性也較好！在450?600℃回火，得到的組織為回火索氏體，具有良好的綜合力學(xué)性能，即較高的強(qiáng)度與良好的塑性、韌性相配合。
4.二次硬化
鐵碳合金在一次或多次回火后提髙了硬度的現(xiàn)象稱為二次硬化，這種硬化現(xiàn)象是由于特殊碳化物的離位析出和（或）殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或貝氏體所致。某些髙合金鋼（如髙速鋼、高輅模具鋼等）尤為突出，它們?cè)谝欢囟然鼗鸷螅ぜ捕炔粌H不降低，反而比其淬火態(tài)要髙得多。產(chǎn)生二次硬化的原因有以下兩個(gè)方面。
（1）馬氏體轉(zhuǎn)變過程中的彌散強(qiáng)化作用
鋼中含有強(qiáng)烈碳化物形成元素如Cr、Mo、W、V、Ti、Nb等，富集于滲碳體中。當(dāng)回火溫度較高時(shí)（400℃以上），這些強(qiáng)烈碳化物形成元索在滲碳體中富集到超過其飽和濃度后，便發(fā)生由滲碳體轉(zhuǎn)變?yōu)樘厥馓蓟锏倪^程。
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