题目
[问答题,简答题] 马氏体组织有哪几种基本类型?它们在形成条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点?马氏体的硬度与含碳量关系如何?
[问答题,简答题] 马氏体组织有哪几种基本类型?它们在形成条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点?马氏体的硬度与含碳量关系如何?
题目解答
答案
(1)两种,板条马氏体和片状马氏体。 (2)奥氏体转变后,所产生的M的形态取决于奥氏体中的含碳量,含碳量<0.6%的为板条马氏体;含碳量在0.6—1.0%之间为板条和针状混合的马氏体;含碳量大于1.0%的为针状马氏体。低碳马氏体的晶体结构为体心立方。随含碳量增加,逐渐从体心立方向体心正方转变。含碳量较高的钢的晶体结构一般出现体心正方。低碳马氏体强而韧,而高碳马氏体硬而脆。这是因为低碳马氏体中含碳量较低,过饱和度较小,晶格畸变也较小,故具有良好的综合机械性能。随含碳量增加,马氏体的过饱和度增加,使塑性变形阻力增加,因而引起硬化和强化。当含碳量很高时,尽管马氏体的硬度和强度很高,但由于过饱和度太大,引起严重的晶格畸变和较大的内应力,致使高碳马氏体针叶内产生许多微裂纹,因而塑性和韧性显著降低。 (3)随着含碳量的增加,钢的硬度增加。
解析
本题考查马氏体组织的基本类型及其特性,需掌握以下核心内容:
- 分类依据:马氏体的类型由钢的含碳量决定,分为板条马氏体和片状(针状)马氏体。
- 形成条件与结构:含碳量影响马氏体的晶体结构(体心立方→体心正方)和组织形态。
- 性能特点:含碳量低时马氏体强韧,含碳量高时硬脆,与过饱和度和晶格畸变相关。
- 硬度规律:硬度随含碳量增加而显著提高。
马氏体的基本类型
马氏体分为板条马氏体和片状(针状)马氏体两种基本类型。
形成条件
- 板条马氏体:含碳量低于0.6%时形成,组织由细小板条组成。
- 片状马氏体:含碳量高于1.0%时形成,组织呈针状或片状。
- 混合形态:含碳量在0.6%~1.0%时,板条与针状马氏体混合存在。
晶体结构
- 低碳马氏体(含碳量低):晶体结构为体心立方(BCC)。
- 高碳马氏体(含碳量高):随含碳量增加,结构逐渐向体心正方(BCT)转变。
性能特点
- 低碳马氏体:过饱和度小,晶格畸变小,强韧性好,综合机械性能优良。
- 高碳马氏体:过饱和度大,晶格畸变严重,硬而脆,易产生微裂纹,塑韧性显著降低。
硬度与含碳量关系
硬度随含碳量增加而显著提高。高碳马氏体因过饱和度大,硬度和强度极高,但塑韧性急剧下降。