弘測(cè)

珠光體，是由奧氏體發(fā)生共析轉(zhuǎn)變同時(shí)析出的，鐵素體與滲碳體片層相間的組織，是鐵碳合金中最基本的五種組織之一。代號(hào)為P。得名自其珍珠般（pearl-like）的光澤。（珠光體組織呈指紋狀，其中白色的基底為鐵素體，黑色的片層為滲碳體）

形態(tài)

珠光體是奧氏體(奧氏體是碳溶解在γ－Fe中的間隙固溶體)發(fā)生共析轉(zhuǎn)變所形成的鐵素體與滲碳體的共析體。得名自其珍珠般（pearl-like）的光澤。其形態(tài)為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復(fù)相物，也稱片狀珠光體。用符號(hào)P表示，含碳量為ωc=0.77%。在珠光體中鐵素體占88%,滲碳體占12%,由于鐵素體的數(shù)量大大多于滲碳體,所以鐵素體層片要比滲碳體厚得多.在球化退火條件下,珠光體中的滲碳體也可呈粒狀,這樣的珠光體稱為粒狀珠光體。

珠光體的性能介于鐵素體和滲碳體之間,強(qiáng)韌性較好.其抗拉強(qiáng)度為750 ~900MPa,180 ~280HBS,伸長(zhǎng)率為20 ~25%,沖擊功為24 ~32J.力學(xué)性能介于鐵素體與滲碳體之間,強(qiáng)度較高,硬度適中,塑性和韌性較好σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J)。

經(jīng)2-4%硝酸酒精溶液浸蝕后,在不同放大倍數(shù)的顯微鏡下可以觀察到不同特征的珠光體組織.當(dāng)放大倍數(shù)較高時(shí)可以清晰地看到珠光體中平行排列分布的寬條鐵素體和窄條滲碳體;當(dāng)放大倍數(shù)較低時(shí),珠光體中的滲碳體只能看到一條黑線;而當(dāng)放大倍數(shù)繼續(xù)降低或珠光體變細(xì)時(shí),珠光體的層片狀結(jié)構(gòu)就不能分辨了,此時(shí)珠光體呈黑色的一團(tuán)。

分類

奧氏體化溫度、轉(zhuǎn)變前奧氏體晶粒大小，只影響珠光體團(tuán)的大小，對(duì)片層間距無(wú)影響。片狀珠光體根據(jù)片間距的大小不同，可以分成珠光體、索氏體、托氏體三類。

一般所謂的片狀珠光體是指在A1～650℃溫度范圍內(nèi)形成的，在光學(xué)顯微鏡下能明顯分辨出鐵素體和滲碳體層片狀組織形態(tài)的珠光體，其片間距大約為150～450nm。在光學(xué)顯微鏡下能夠明顯分辨出片層的珠光體，其片間距約為150～450nm。

在650～600℃溫度范圍內(nèi)形成的珠光體，其片間距較小，約為80～150n m，只有在高倍的光學(xué)顯微鏡下(放大800～1500倍時(shí))才能分辨出鐵素體和滲碳體的片層形態(tài)，這種片狀珠光體稱為索氏體。片間距為80～150nm時(shí)，稱為索氏體，其片層在光學(xué)顯微鏡下難以分辨。

在600～550℃溫度范圍內(nèi)形成的珠光體，其片間距極細(xì)，約為30～80nm，在光學(xué)顯微鏡下根本無(wú)法分辨其層片狀特征，只有在電子顯微鏡下才能區(qū)分，這種極細(xì)的珠光體稱為屈氏體。[4] 在更低的溫度下形成片間距為30～80nm的珠光體稱為托氏體，只有在電子顯微鏡下才能觀察到片層結(jié)構(gòu)。

當(dāng)滲碳體以顆粒狀存在于鐵素體基體上時(shí)稱為粒狀珠光體。粒狀珠光體可以通過(guò)不均勻的奧氏體緩慢冷卻時(shí)分解而得，也可以通過(guò)其他熱處理方法獲得。

屈氏體和索氏體區(qū)別

其形態(tài)為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復(fù)相物，根據(jù)片層間距分為屈氏體和索氏體。

在400倍光學(xué)顯微鏡下可以分辨的（片層間距為0.25~1.9μm），稱為珠光體。

在電鏡下才可以分辨（片層間距為30~80nm）的稱為屈氏體（托氏體也譯做屈氏體）。

介于兩者之間的稱為索氏體。

三者總稱為珠光體。

形成珠光體、屈氏體、索氏體的原因

1）片層間距隨轉(zhuǎn)變溫度的降低而減??；

2）片層間距的倒數(shù)與過(guò)冷度呈線性正相關(guān)關(guān)系；

3）片層間距的細(xì)小程度受可能獲得的驅(qū)動(dòng)力限制。

主要性能

珠光體的性能介于鐵素體和滲碳體之間，強(qiáng)韌性較好。其抗拉強(qiáng)度為750 ~900MPa，180 ~280HBS，伸長(zhǎng)率為20 ~25%，沖擊功為24 ~32J。力學(xué)性能介于鐵素體與滲碳體之間，強(qiáng)度較高，硬度適中，塑性和韌性較好σb=770MPa，180HBS，δ=20%~35%，AKU=24~32J)。

珠光體的綜合力學(xué)性能比單獨(dú)的鐵素體或滲碳體都好。珠光體的機(jī)械性能介于鐵素體和滲碳體之間，強(qiáng)度、硬度適中，并不脆，這是因?yàn)橹楣怏w中的滲碳體量比鐵素體量少得多的緣故。

溫度影響

◆  片狀珠光體中相鄰兩片滲碳體（或鐵素體）中心之間的距離稱為珠光體的片間距。

◆  溫度是影響片間距大小的一個(gè)主要因素。隨著冷卻速度增加，奧氏體轉(zhuǎn)變溫度的降低，也即過(guò)冷度不斷增大，轉(zhuǎn)變所形成的珠光體的片間距不斷減小。

◆  碳素鋼和合金鋼的珠光體片間距與形成溫度之間的關(guān)系。當(dāng)過(guò)冷度很小時(shí)有近似的線性關(guān)系，但總的來(lái)看是非線性的。有些人碳素鋼中珠光體的片間距與過(guò)冷度的關(guān)系處理為線性關(guān)系：

珠光體的片間距和過(guò)冷度關(guān)系如下：

　　S0 = C /△T

　　其中：C =8.02×10 3(nm·K)；

S0：珠光體的片間距(nm)；

△T：過(guò)冷度，即珠光體轉(zhuǎn)變溫度與臨界點(diǎn)A1之差。

其他因素

影響珠光體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)的因素即是影響形核率和長(zhǎng)大速度的因素

內(nèi)因：化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu); 外因：加熱溫度、保溫時(shí)間。

1、化學(xué)成分的影響

　?。?）碳含量的影響：

　　亞共析鋼：隨含C量增加，先共析F速度減慢，使P轉(zhuǎn)變速度減小。

　　原因:隨含C量增加，F(xiàn)形核率減少，F(xiàn)長(zhǎng)大時(shí)所需擴(kuò)散離去的C量增大。

　　過(guò)共析鋼:隨含C量的增高，滲碳體形核率越大，碳在A中的擴(kuò)散系數(shù)增大，P轉(zhuǎn)變速度增大。

　　過(guò)共析鋼不完全奧氏體化更易發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變。

　　奧氏體成分的不均勻性和過(guò)剩相均加速珠光體轉(zhuǎn)變。

　　(2)合金元素的影響：除了Co以外，其它所有的合金元素都使“C”曲線右移；除了Ni、Mn以外，其它常用合金元素皆使珠光體轉(zhuǎn)變的“鼻尖”溫度上移。

　　原因：合金元素的自擴(kuò)散、對(duì)碳擴(kuò)散的影響，對(duì)相變臨界點(diǎn)的影響。

2、加熱溫度和保溫時(shí)間的影響

　　加熱溫度低、保溫時(shí)間短，將加速珠光體的轉(zhuǎn)變。

　　原因：A成分不均勻、或有未溶滲碳體，有利于形核。

3、奧氏體晶粒度的影響

　　A的晶粒越細(xì)小，P的形核部位越多，越促進(jìn)P轉(zhuǎn)變。細(xì)小的A晶粒也將促進(jìn)先共析相的析出。

4、應(yīng)力和塑性變形的影響

　　對(duì)奧氏體氏加拉應(yīng)力，將加速珠光體的轉(zhuǎn)變；

　　對(duì)奧氏體氏加壓應(yīng)力，將減慢珠光體的轉(zhuǎn)變。

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