鐵素體是碳溶解在α-Fe中的間隙固溶體,常用符號F表示。具有體心立方晶格,其溶碳能力很低,常溫下僅能溶解為0.0008%的碳,在727℃時最大的溶碳能力為0.02%.稱為鐵素體或α固溶體,用α或F表示。
鐵素體是鋼中最常見的組織形態(tài)之一,一般可以分為六類:晶界鐵素體、魏氏鐵素體側(cè)片、魏氏鐵素體鋸齒,晶內(nèi)鐵素體、晶內(nèi)魏氏體和塊狀鐵素體。
鐵素體是從高溫奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物,根據(jù)其形態(tài),也可以分為網(wǎng)狀鐵素體、塊狀鐵素體、彌散點狀及針狀鐵素體。
鐵素體測試標準
GB/T 13305 不銹鋼中α-相面積含量金相測定法;
ASTM E562 用系統(tǒng)人工點計數(shù)法測定體積分數(shù)的試驗方法。
鐵素體組織形態(tài)
一.網(wǎng)狀鐵素體
鐵素體因其成網(wǎng)狀(或稱網(wǎng)絡(luò)狀)、近似網(wǎng)狀而得名,分布于沿奧氏體晶界。
在亞共析鋼中,過冷奧氏體轉(zhuǎn)變首先從先共析鐵素體轉(zhuǎn)變開始。當(dāng)鐵素體數(shù)量不多(如碳含量較高的亞共析鋼)或冷卻速度較快時,都容易形成網(wǎng)狀;當(dāng)鐵素體的數(shù)量太少時,可能看不出有呈網(wǎng)狀的特征。
圖1是45鋼正火時冷卻速度較快而形成的網(wǎng)狀鐵素體,白色網(wǎng)狀物即為網(wǎng)狀鐵素體。
二.塊狀鐵素體
鐵素體成塊狀而均勻分布于晶內(nèi)。當(dāng)鐵素體數(shù)量很多時,晶內(nèi)的塊狀鐵素體與晶界的網(wǎng)狀鐵素體連成一片,無法分清晶內(nèi)與晶界,此時看到將時大量的且不規(guī)則的鐵素體晶粒,在亞共析鋼的正火和退火中比較常見。
圖2為20鋼正火組織,其中白色塊狀為鐵素體
鐵素體組織形態(tài)
三.彌散分布的點狀、顆粒狀鐵素體
此類鐵素體常見于調(diào)質(zhì)加熱不足的組織中,由于加熱不足,鐵素體未完全溶進奧氏體,在冷卻時得以保留下來而形成點狀或顆粒狀。圖3中的白色顆粒狀即為此類鐵素體,當(dāng)加熱溫度嚴重不足時,可看到大量塊狀的鐵素體,此時結(jié)合基體組織可以進行判定。
四.針狀鐵素體(魏氏組織)
鐵素體呈針狀,從晶界開始,向晶內(nèi)延伸。一般都伴有網(wǎng)狀鐵素體存在。有的針狀鐵素體由晶界向晶粒內(nèi)部長大,與網(wǎng)狀鐵素體相連;有的針狀鐵素體則未與網(wǎng)狀鐵素體相連。此類鐵素體一般出現(xiàn)在鑄件、鍛件、焊縫熱影響區(qū),熱處理后出現(xiàn)這類組織表明加熱溫度過高。
圖3為20鋼鍛件正火加熱不足組織,因為加熱不足,未完全消除針狀鐵素體,所以性能不合格。
圖3 針狀鐵素體
容大檢測實驗室
標簽: 金相分析