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非金屬材料膨脹節(jié)證評審細則徐州辦理

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

　　鐵的最基本的晶格結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)、物理性能相同的組分。在金屬學(xué)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(tài)、尺寸不同、分布方式不同的一種或多種相構(gòu)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(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，并形成了不同的組織，一般將鋼中的各種組織統(tǒng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)變成的亞穩(wěn)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(jié)構(gòu)。

(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(yīng)的直接產(chǎn)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(zhuǎn)變溫度和高于馬氏體轉(zhuǎn)變溫度之間范圍內(nèi)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(chǎn)中，根據(jù)產(chǎn)品性能的要求及具體執(zhí)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(zhì)上的區(qū)別。

3  鋼在加熱時的轉(zhuǎn)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(tài)。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(shù)量、分布狀況等，對冷卻時奧氏體的分解過程和分解產(chǎn)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(zhì)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(yù)期的目的，就需要掌握鋼在加熱時奧氏體形成和長大的規(guī)律，并運用這些規(guī)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(jù)鐵—碳合金狀態(tài)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(zhuǎn)變。當(dāng)溫度緩慢升高到A1稍上時，珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W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(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，鐵素體則未發(fā)生轉(zhuǎn)變，而隨著加熱溫度的繼續(xù)升高，鐵素體不斷轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。當(dāng)溫度升高到A3時，鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。

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