浅谈冷镦钢盘条中珠光体类型组织的区分和判定

钢中的珠光体类型组织(简称珠光体)一般包括片状珠光体、索氏体、屈氏体等三种,它们通常呈现层片状的结构。在生产实践中如何明确辨别这三种组织确实还存在混乱和误区。我们做了一些更为详细的工作,与大家共同探讨。

1、关于珠光体的基本概念

1.1珠光体的片层间距

冷镦钢盘条中共析成分的奥氏体,冷却到临界点A1以下时,将分解为铁素体与渗碳体的混合物,称为珠光体,缓冷所得的珠光体呈片状,称为片状珠光体。片状珠光体中片层方向大致相同的区域称为珠光体团,在一个奥氏体晶粒内,可以形成几个珠光体团。珠光体团中相邻两片渗碳体(或铁素体)中心之间的(垂直)距离称为珠光体的片间距。片间距的大小主要决定于珠光体的形成温度,随着冷却速度的增加,奥氏体转变为珠光体的温度逐渐降低,亦即转变时的过冷度不断增大,则转变所得的珠光体片间距也不断减小。

一般所谓的片状珠光体的片间距约为150~450nm;索氏体的片间距约为80~150nm;在更低的温度下形成的片间距为30~80nm的珠光体在生产上被称为屈氏体。

珠光体类型的组织的具体形成温度区间是:珠光体是临界点A1~650℃;索氏体是650~600℃;屈氏体是600~550℃。

实际上,关于珠光体类型组织的片间距的数值也存在不同的划分,比如,有的文献中的数据是珠光体:大于0.4;索氏体:0.2~0.4;屈氏体:小于0.2;还有的是,粗珠光体:0.6~0.7;珠光体:0.35~0.5;索氏体:0.25~0.3。也有人认为是:片层间距在0.1、0.25、0.6左右的珠光体类型组织分别为屈氏体、索氏体、片状珠光体。

对于珠光体层片间距区分范围的混乱,其实可以根据组织、性能之间的关系来明确。由于150nm对应着珠光体组织性能上的一个转折点,所以,有理由认为,一般所谓的片状珠光体的片间距约为150~450nm;索氏体的片间距约为80~150nm;屈氏体的片间距为30~80nm的划分是更为合理的。

1.2光学显微镜中的珠光体

一般所谓的片状珠光体,是指在光学显微镜(通常是500倍观察条件)下能够明显分辨出片层的珠光体;如果珠光体的片间距小到光镜难以分辨时,这种细片状珠光体被称为索氏体。实际上,用电子显微镜观察时,不论是索氏体还是在更低的温度下形成的屈氏体,都是层片状组织,只是片间距不同而已。不同的文献对于光学显微镜的放大倍数在分辨索氏体能力上的描述基本一致,在满足相应的数值孔径的基础上,认为400~500倍条件下,可以分辨片状珠光体,800~1000倍时可以分辨索氏体。根据GB/T13298-1991标准,通常辨别珠光体、屈氏体是在500倍放大倍数下进行观察,近似的判定是:如果放大倍数500倍下,铁素体和渗碳体难以分辨就是索氏体型珠光体。

但是,对于在光学显微镜中根据是否能分辨出片层状的结构来区分片状珠光体与索氏体我们认为存在需要探讨的必要。

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