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非金屬材料膨脹節證評審細則徐州辦理

而非晶體中的原子排列是無規律的，即“無序排列”。通常把原子的排列方式稱為晶格結構，所有金屬的原子排列方式都是有規律的，因此，金屬是屬于晶體。

　　鐵的最基本的晶格結構有兩種：即體心立方晶格（α-Fe）和面心立方晶格（γ-Fe）。兩種晶格結構見圖8-11和圖8-12。

圖8-11 體心立方晶格                    圖8-12  面心立方晶格

2  鋼的金相組織

　　“相”的概念：金屬合金組織中的化學成分、晶體結構、物理性能相同的組分。在金屬學的范疇稱為金相，其中包括固溶體、金屬化合物和純元素。

　　“組織” 的概念：泛指使用金相方法看到的，由形態、尺寸不同、分布方式不同的一種或多種相構成的總體，以及各種材料缺陷和損傷。

　　通常我們把鐵（Fe）和一定的碳（C）組成的合金稱之為鋼，但碳在鋼中是以鐵與碳的化合物（Fe3C）形式存在。由于碳在鋼中的存在，將對鐵的晶格結構產生影響，并形成了不同的組織，一般將鋼中的各種組織統稱為金相組織。鋼的金相組織不同，其性能具有很大的差別。而對鋼進行不同的熱處理，就可以獲得不同的組織，最終獲得我們所需要的性能，鋼的基本組織有以下幾種：

(1)  奧氏體：鐵和其它元素形成的面心立方結構的固溶體，一般指碳和其它元素在γ鐵中的間隙固溶體。

(2)  鐵素體：鐵和其它元素形成的體心立方結構的固溶體，一般是指碳和其它元素在α鐵中的間隙固溶體。

(3)  馬氏體：奧氏體通過無擴散型相變而轉變成的亞穩定相。實際上，是碳在鐵中過飽和的間隙式固溶體。晶體具有體心正方結構。

(4)  珠光體：鐵素體片和滲碳體片交替排列的層狀顯微組織，是過冷奧氏體進行共析反應的直接產物，也可理解為鐵素體和滲碳體的機械混合物。

(5)  貝氏體：過冷奧氏體在低于珠光體轉變溫度和高于馬氏體轉變溫度之間范圍內分解成的鐵素體和滲碳體的聚合組織。在較高溫度分解成的叫上貝氏體，呈羽毛狀；在較低溫度分解成的叫下貝氏體，呈類似于低溫回火馬氏體針狀組織的特征。

　　此外，在實際生產中，根據產品性能的要求及具體執行的熱處理工藝，在鋼中還會有其它一些組織，如索氏體、屈氏體、粒狀珠光體、回火馬氏體、回火索氏體等，但這些組織與上面的幾個基本組織無本質上的區別。

3  鋼在加熱時的轉變

　　無論是退火、正火、淬火、滲碳，都首先需要將鋼件加熱到奧氏體狀態。奧氏體是碳原子固溶于鐵的面心立方晶格間隙中的固溶體。奧氏體的成分，均勻性，晶粒大小以及其它相的數量、分布狀況等，對冷卻時奧氏體的分解過程和分解產物及其性能都有很大影響。 同時，鋼在加熱過程中，也會引起表面質量和成分的變化（氧化和脫碳），這些都會影響工件的熱處理效果。

　　為了保證熱處理能夠達到預期的目的，就需要掌握鋼在加熱時奧氏體形成和長大的規律，并運用這些規律去控制熱處理效果。

(1)  奧氏體的形成

　　鋼在加熱時形成奧氏體的溫度范圍，一般可以根據鐵—碳合金狀態圖 (圖8-13) 來說明。從圖中可以看出，組織為珠光體的共析鋼，由室溫加熱到A1溫度以下時，除鐵素體的含碳量有微量的增高外，沒有其它組織轉變。當溫度緩慢升高到A1稍上時，珠光體轉變為奧氏體。同樣，具有鐵素體和珠光體的亞共析鋼，加熱到A1稍上時，珠光體轉變為奧氏體，鐵素體則未發生轉變，而隨著加熱溫度的繼續升高，鐵素體不斷轉變為奧氏體。當溫度升高到A3時，鐵素體全部轉變為奧氏體。

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