珠光體轉(zhuǎn)變(pearlite 產(chǎn)物由鐵素體和滲碳體組成，通常呈片層狀組織，稱為珠光體(見鐵碳合金)。產(chǎn)物的組織形態(tài)典型的片狀珠光體金相組織如圖1所示。

外文名

Pearlite transformation

結(jié)構(gòu)

鐵素體及滲碳體的機(jī)械混合物

形態(tài)

片狀、粒狀

基本介紹

珠光體轉(zhuǎn)變

(pearlite transformation)

鋼中過冷奧氏體在接近平衡態(tài)，即過冷度不大的條件下發(fā)生的共析轉(zhuǎn)變。產(chǎn)物由鐵素體和滲碳體組成，通常呈片層狀組織，稱為珠光體(見鐵碳合金)。珠光體轉(zhuǎn)變是金屬熱處理時(shí)相和組織轉(zhuǎn)變的基本類型之一。

產(chǎn)物的組織形態(tài)典型的片狀珠光體金相組織如圖1所示。

珠光體轉(zhuǎn)變

片層的厚度和完整性皆取決于過冷度；在連續(xù)冷卻的條件下，取決于冷卻速度(見過冷奧氏體轉(zhuǎn)變)。片層間距(相疊的鐵素體和滲碳體厚度之和)S=8.02/ΔT*10△T為過冷度，即轉(zhuǎn)變溫度與平衡態(tài)共析轉(zhuǎn)變溫度A，(見鐵碳合金)之差。此類共析產(chǎn)物按分散度之大小又分為三種：珠光體、索氏體和屈氏體。S=(1500～4500)×10 μm，用光學(xué)顯微鏡可分辨出片層的，稱為珠光體這一名詞又是上述三種共忻產(chǎn)物的統(tǒng)稱)；S=(800～1500)×10 μm，稱為索氏體(又稱淬火索氏體)；S=(300～800)×10 μm，稱為屈氏體(又稱淬火屈氏體，還譯為托氏體、淬火托氏體)。三種珠光體類產(chǎn)物的組織形態(tài)亦不相同，隨片層減薄，滲碳體片變彎曲，并破碎為小塊，這些都進(jìn)一步加大了組織的分散度。由一個(gè)珠光體核長大所形成的實(shí)體，稱為珠光體團(tuán)，它相當(dāng)于單相轉(zhuǎn)變時(shí)的一個(gè)新相晶粒。自由生長的珠光體因外形趨向于等軸(圖2)，

珠光體轉(zhuǎn)變

團(tuán)的表面與母相奧氏體是非共格的。在團(tuán)內(nèi)，鐵素體和滲碳體雖呈極其復(fù)雜的交織狀，但各自屬于同一一晶粒，或具有很相近的晶體位向，故每一個(gè)團(tuán)又可稱為一個(gè)珠光體雙晶粒。在雙晶粒內(nèi)，兩相保持一定的晶體學(xué)位向關(guān)系，但和被長入的奧氏體晶粒之間不存在固定的位向關(guān)系。

在特定條件下，鋼中奧氏體共析分解產(chǎn)物中滲碳體可以成為顆粒狀，分布在鐵素體基體上，完全失去片層組織的特征，稱為粒狀(球狀)珠光體(見球化退火)。

形核與生長當(dāng)過冷度不很大時(shí)，珠光體核一般在奧氏體晶粒界上形成。滲碳體或鐵素體都可領(lǐng)先形核。圖3示出滲碳體作為領(lǐng)先相在晶界形核并長到一定尺寸的情形。此類晶界形核一般為局部共格，即與某側(cè)晶粒(γ1)具有共格界面(平直)，另一側(cè)(γ2)為非共格界面。新相只能由非共格界面的推移而發(fā)生長大。當(dāng)滲碳體長到一定尺寸時(shí)，周圍奧氏體中碳濃度將下降到足以促進(jìn)形成低碳的鐵素體核。圖36表示在滲碳體(領(lǐng)先相)一奧氏體相界面上鐵素體形核并長到一定尺寸。當(dāng)然，它的外側(cè)又可能形成滲碳體核，這就意味著兩相混

珠光體轉(zhuǎn)變

合的珠光體核已形成。由于上述相同的原因，珠光體核中兩相雖然都是晶界形核，但都只向非共格界面(γ2)晶粒方面生長。生長的機(jī)制，一般認(rèn)為有縱向和橫向兩種?？v向機(jī)制是以非共格相界面向奧氏體中推移的方式，生長方向與片層面平行。橫向機(jī)制是以兩相交替在外側(cè)形核并生長到一定尺寸的方式，增加片層數(shù)，其生長方向與片層面垂直。通過對(duì)縱、橫向生長速度的適當(dāng)調(diào)整，可使共析體的外形趨于球團(tuán)狀。另一種生長機(jī)制是所謂分枝機(jī)制。如圖3d所示，在生長最快的前沿，滲碳體(或鐵素體)片可發(fā)生分枝，以調(diào)節(jié)前沿各方向的生長速度，保持共析體球團(tuán)狀的外形。