零讀雜談（熱處理四）

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一直也沒更新，深感抱歉。最近事兒比較多，也就沒顧上。看到有社友發(fā)消息等待更新,，甚感愧疚,。
9 g1 [+ m: o8 Z) q' e, T好了，不多說(shuō)了,。轉(zhuǎn)入正題,。
/ {* P6 y8 S3 }0 S8 [. B3 Q今天主要通過(guò)另外一本書，來(lái)認(rèn)識(shí)熱處理過(guò)程中的兩大相變組織之一,，馬氏體,。

讀書：《材料工程基礎(chǔ)》　王昆林　主編
　　　清華大學(xué)出版社

　　　雜談四
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年前的時(shí)候,，8爺在扯淡貼里面提及和強(qiáng)調(diào)了馬氏體，特別是板條馬氏體的作用,。那么,，這里我們就先來(lái)認(rèn)識(shí)下馬氏體組織的兩種不同的類型：板條馬氏體（也叫帶狀馬氏體，錯(cuò)位馬氏體）和透鏡馬氏體（也叫片狀馬氏體,，針狀馬氏體或者孿晶馬氏體）,。
: N! k$ I8 y4 }0 E下圖左為板條馬氏體，右為透鏡馬氏體,。
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什么是馬氏體,。一般認(rèn)為，馬氏體是由奧氏體晶格基礎(chǔ)上,，沿一定鏡面,，鐵原子集體移動(dòng)（不超過(guò)一個(gè)原子間距），使面心立方改組為體心正方晶體,，碳原子原地不動(dòng),，過(guò)飽和的留存于a鐵中的過(guò)飽和固溶體。注意,，馬氏體是體心正方晶格,，不同于鐵素體的體心立方晶格。如下圖：
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因此,，馬氏體的含碳量可以很高,。換句話說(shuō)，就是母相奧氏體的含碳量有多少,，最后形成的馬氏體含碳量就能達(dá)到多少,。含碳量越高，晶格畸變?cè)絿?yán)重,，錯(cuò)位強(qiáng)度越高,。
8 ~! }6 Q( }& V1 a實(shí)驗(yàn)證明，馬氏體片是以兩相交界面為中心發(fā)生傾斜,，并不發(fā)生旋轉(zhuǎn),。于是，馬氏體相變過(guò)程中,，不但會(huì)發(fā)生體積變化,，同時(shí)，也會(huì)發(fā)生形狀的改變,。比如在拋光的表面產(chǎn)生浮凸或者傾動(dòng),，并使周圍基體畸變。如果預(yù)先在拋光的表面劃上直線刻痕,，轉(zhuǎn)變只有,，就會(huì)在相界處出現(xiàn)連續(xù)的折線,。

馬氏體有兩種基本組織，其形成過(guò)程是截然不同的,，也因此產(chǎn)生了不同的機(jī)械性能,。
0 x  |2 |8 S- J7 M. r) H馬氏體相變的過(guò)程有兩種，即滑移和孿生,。這兩個(gè)過(guò)程受溫度影響,，外力影響，含碳量影響,。
如果點(diǎn)陣不變,，形變時(shí)滑移，那么最終得到的是板條馬氏體,。而如果是孿生,，得到的則是透鏡馬氏體。一般來(lái)說(shuō),，在低碳鋼和低鎳合金中,，產(chǎn)生的是板條馬氏體。而高碳鋼和高于37%的鐵鎳合金里,，產(chǎn)生的是透鏡馬氏體,。
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在顯微組織里，比如上面貼出的晶相圖左,，我們可以看到,，板條馬氏體往往在一個(gè)原奧氏體晶粒內(nèi)可以形成幾個(gè)位向不同的晶區(qū)。一個(gè)晶區(qū)也可被幾個(gè)馬氏體板條分割,，每個(gè)馬氏體板條束由排列成束狀的細(xì)長(zhǎng)板條組成,。有時(shí)，晶區(qū)也可以由兩種不同的板條束組成,。同一晶區(qū)內(nèi)的不同種類板條束以大角度晶界分開,，每個(gè)板條束內(nèi)的近乎平行的細(xì)長(zhǎng)板條以小角度晶界分開。每一個(gè)板條晶為一單晶體,，由殘余奧氏體薄膜分隔,。板條馬氏體有大量的錯(cuò)位，并且作為分布不均,，形成胞裝壓晶,。
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透鏡馬氏體呈針狀或竹葉狀，如上面貼出的晶相圖右,。這里要說(shuō),，雖然我們看到的透鏡馬氏體是針狀的,，但是其整體以透鏡片的形式存在,，也因此被稱為片狀馬氏體。透鏡馬氏體顯微組織中,，馬氏體片相互不平行,，往往在一個(gè)奧氏體晶粒內(nèi)，第一片馬氏體片貫穿整個(gè)奧氏體晶粒,，分割?yuàn)W氏體,，而后面形成的馬氏體長(zhǎng)度變小，錯(cuò)位形成,。因此，片狀馬氏體大小不一,，越是后形成的馬氏體片,，尺寸越小。如下面的示意圖,。

% M7 l) b, Q+ _9 F透鏡馬氏體的片層中部,，有一根到兩根平行的直紋，稱為“中脊”,。中脊是一個(gè)面，易發(fā)生自毀或,，易沉淀,，易腐蝕，可能是缺陷的富集區(qū),。透鏡馬氏體的精細(xì)亞結(jié)構(gòu)主要為孿晶,，但孿晶通常不擴(kuò)展到馬氏體邊緣區(qū)，于是邊緣區(qū)存在高密度的錯(cuò)位,。

: T! r/ L; a! H; d8 c馬氏體,，無(wú)論是透鏡馬氏體還是板條馬氏體，都因?yàn)樘嫉墓倘軓?qiáng)化作用而產(chǎn)生強(qiáng)化和硬化,。特別是透鏡馬氏體，這種強(qiáng)化能使其硬度達(dá)到HV900,。無(wú)論是板條馬氏體還是透鏡馬氏體，都依靠其高密度的錯(cuò)位,，阻止位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng),，形成強(qiáng)化和硬化。馬氏體形成的最終條,、片,，其尺寸越小,，最終獲得的強(qiáng)度越高,，即界面結(jié)構(gòu)強(qiáng)化。

但是板條馬氏體和片狀馬氏體又不同,。
板條馬氏體,，由于其含碳量低,，加上自回火性質(zhì),，所以晶格正方度小，淬火應(yīng)力小,。同時(shí),，板條馬氏體的高密度錯(cuò)位分布不均，存在利于錯(cuò)位運(yùn)動(dòng)的低密度區(qū),，并且不存在顯微裂紋,。故，板條馬氏體在擁有足夠的強(qiáng)度和硬度的同時(shí),，具備良好的韌性,。這也是8爺強(qiáng)調(diào)在螺栓晶相中，板條馬氏體分布的原因,。當(dāng)然,，這么解釋只是一個(gè)很籠統(tǒng)的解釋,，但基本的原理就是如此。

* D5 Q! T0 F  T& h3 q+ Y7 ~透鏡馬氏體含碳量高,，晶格正方畸變大,，使得其塑性降低,，脆性增大。同時(shí),，透鏡馬氏體的孿生晶界不利于滑移，進(jìn)一步增大脆性,。同時(shí)，由于透鏡馬氏體的片層形成中存在晶界撞擊，易形成大量的顯微裂紋,，同時(shí)因?yàn)榇嬖谳^大的淬火內(nèi)應(yīng)力，都進(jìn)一步的增大了脆性,。因此,，透鏡馬氏體的特性是硬而脆,。適合表面硬化、耐磨處理的部分,。
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4 [2 i, e; ~/ {) g2 E" y/ K另外,，關(guān)于脆性和韌性,，以及強(qiáng)度和硬度，可能對(duì)很多人依舊比較抽象,。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，脆性是說(shuō),，一個(gè)物體,，你給他一個(gè)沖擊功，他發(fā)生永久變形吸收能量的部分少,，多數(shù)將你沖擊功轉(zhuǎn)變成了晶間破裂所需的能量,。因此，你一沖擊,，他容易斷裂破碎。韌性是說(shuō),，你的沖擊功打上去，他就先發(fā)生彈性變形,，然后發(fā)生塑性變形，晶間出現(xiàn)滑移,、旋轉(zhuǎn)等變形,，并通過(guò)這個(gè)過(guò)程吸收掉你的沖擊功，而不產(chǎn)生晶間斷裂,。因此,，對(duì)于同樣尺寸的物體，你就需要更多的沖擊功，先迫使其抗沖擊界面變小,，然后才能使其斷裂,。大概就是這樣。

時(shí)間倉(cāng)促,，加上關(guān)于馬氏體的東西有相當(dāng)于,，這里只說(shuō)這些。下一篇,，說(shuō)貝氏體。
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zjnyxhlove

等了很久才出來(lái)這第四篇,。

我很呆

黃昆,。晶格動(dòng)力學(xué)。

18066123353

學(xué)習(xí)了

機(jī)小妖

大俠不必內(nèi)疚

花葉一

8爺在扯淡貼里面提及和強(qiáng)調(diào)了馬氏體，特別是板條馬氏體的作用,。板條狀馬氏體有什么作用,？什么零件需要熱處理形成板條馬氏體？
發(fā)個(gè)鏈接學(xué)習(xí)一下

Pascal

基礎(chǔ)扎實(shí),！
提個(gè)建議吧，馬氏體的圖能否附上放大倍數(shù),？

隨便看看h

謝謝樓主分享,，等這一章等了好久了,，期待著樓主的新作。

囧囧囧俠

好專業(yè)

投身革命

專業(yè),，學(xué)習(xí)了