珠光體
編輯珠光體是一種兩相層狀(或層狀)結構,由鐵素體 (87.5 wt%) 和滲碳體 (12.5 wt%) 的交替層組成,出現在某些鋼和鑄鐵中。 在鐵碳合金的緩慢冷卻過程中,珠光體通過共析反應形成,因為奧氏體冷卻到 723 °C (1,333 °F)(共析溫度)以下。 珠光體是一種出現在許多普通鋼種中的微觀結構。
奧氏體的共析成分約為 0.8% 的碳; 含碳量少的鋼(亞共析鋼)會含有相應比例的相對純的鐵素體微晶,不參與共析反應,不能轉變成珠光體。 同樣,碳含量較高的鋼(過共析鋼)會在達到共析點之前形成滲碳體。 在共析點以上形成的鐵素體和滲碳體的比例可以使用xxx法則從鐵/鐵-碳化物平衡相圖中計算出來。
具有珠光體(共析成分)或近珠光體微結構(近共析成分)的鋼可以拉制成細線。 此類鋼絲通常捆扎成繩索,在商業上用作鋼琴鋼絲、吊橋繩索和輪胎加固用鋼絲繩。 高度拉絲(對數應變大于 3)導致珠光體線具有幾千兆帕的屈服強度。 它使珠光體成為地球上xxx的結構散裝材料之一。一些過共析珠光體鋼絲,當冷絲拉伸至真實(對數)應變超過 5 時,甚至可以顯示出超過 6 GPa 的xxx抗拉強度。 盡管珠光體在許多工程應用中都有使用,但其極高強度的來源尚不清楚。 最近表明,冷拉絲不僅通過細化片晶結構強化珠光體,而且同時引起滲碳體的部分化學分解,與鐵素體相碳含量增加、鐵素體片晶中變形引起的晶格缺陷,甚至 從結晶滲碳體到非晶滲碳體的結構轉變。 滲碳體的變形引起的分解和微觀結構變化與其他幾種現象密切相關,例如碳和其他合金元素(如硅和錳)在滲碳體和鐵素體相中的強烈重新分布; 由于界面處碳濃度梯度的變化,相界面處變形調節的變化; 和機械合金化。
珠光體由 Henry Clifton Sorby 首次發現,最初命名為索氏體,但由于其微觀結構與珍珠層的相似性,尤其是結構尺度引起的光學效應,使得這個替代名稱更受歡迎。
貝氏體是一種類似的結構,其片層比可見光的波長小得多,因此沒有這種珠光外觀。
它是通過更快速的冷卻制備的。 與形成涉及所有原子擴散的珠光體不同,貝氏體通過位移轉變機制生長。
珠光體向奧氏體的轉變發生在 723C 的下臨界溫度。 在此溫度下,由于成核過程,珠光體轉變為奧氏體。
共析鋼
編輯共析鋼原則上可以完全轉變成珠光體; 如果在低于正常共析溫度的溫度下轉變,亞共析鋼也可以完全變成珠光體。 珠光體可以很硬很結實,但不是特別堅韌。 由于鐵素體和滲碳體的強層狀網絡,它可以耐磨。 應用示例包括切削工具、高強度線材、刀具、鑿子和釘子。
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