钢 - 工程钢的结构

涵盖了主题

介绍

晶体结构

铁矿

奥氏体

水泥岩

珠光体

马氏体

贝林特

介绍

钢中的成分元素可以根据其晶体结构进行分类。至少对这些晶体布置的实际含义的基本知识对于了解钢铁的性能至关重要。结构取决于每个元素的浓度，钢从炉温冷却的方式以及对钢上进行的冷工作量。

晶体结构

铁矿

铁氧体（α），是纯铁的晶体排列。这种形式作为大多数钢的结构的一部分存在，可以通过固态扩散来吸收铁和其他金属的碳化物。铁素体采用身体为中心的立方体（BCC）形式，柔软且延性。

奥氏体

奥斯丁石（γ），是一个实心溶液，即，组分元素被排列在溶液中（它也作为纯铁的同质子存在）。所有钢都以这种形式存在于足够高的温度下（见图1）。一些合金钢稳定了这个奇异的阶段，即使在室温下也存在。晶体排列是面部居中的立方体（FCC），像铁素体一样柔软且易受度性。

水泥岩

水泥是铁碳化物（Fe₃c），当不再将碳原子容纳在铁素体和奥斯丁岩的溶液中（由于碳含量的升高或温度降低），因为它可以容纳更多的晶体结构中的碳。像其他碳化物一样，这很难又脆。

珠光体

珠光体是一种相结合的混合物，由铁氧石和水泥矿的交替血小板组成（α+ fe₃c），它通过奥斯丁岩的转换而生长。如果从奥氏体中缓慢冷却，则含有0.77 wt％碳的钢可以仅由珠光体组成（见图1）。

在显微镜下，它可以具有虹彩的珍珠外观，因此名称。

马氏体

Martensite通常在钢中发现，从奥氏体迅速冷却（“淬火”）。这是一个特别艰难，脆弱的布置。从本质上讲，它是因为在高温下在奥氏体相中的固体溶液中的任何碳都没有足够的时间在迅速冷却时将其掺入水泥矿中。奥氏体晶体经历了涉及原子平面相互剪切的转化。Martensite不会出现在相图上（图1），因为它不是平衡相。涉及马氏体反应的应变能是巨大的，并且必须进行大型底层冷却。在低和中碳合金中，马氏体倾向于在板条形晶体中形成，通常太细了，无法在光学显微镜中解析。在高碳钢中，板块马氏体形式。对于某些钢，生产马塞西氏菌结构（例如水或盐水浴）所需的快速冷却会引入较大的表面拉伸应力，并可能导致猝灭裂纹。但是，当中等碳钢与镍，铬和钼等元素合成时，抑制平衡相的发展，并且可以以较少的冷却（例如油淬灭）形成马氏体。

贝林特

如果将钢冷却，使得无法通过铁原子的短距离扩散形成珠光体，则可以产生贝氏体。在温度下方形成的贝氏岩在其下方的珠光体形式下方被称为上贝氏体。在较低的温度下，贝氏底层形成下部。上贝氏上层和上部由小血小板或铁氧体的板条组成，由由未转换的奥氏体组成的残留相区域或马氏体或水泥矿组成

主要作者：贾斯汀·弗雷斯（Justin Furness）

资料来源：材料信欧洲杯足球竞彩息服务

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