板條馬氏體

低含碳量奧氏體形成的馬氏體

板條馬氏體是指含碳量低的奧氏體形成的馬氏體。它主要形成於含碳量較低的鋼中,又稱低碳馬氏體。板條馬氏體是鐵基合金中有代表性的馬氏體之一。一般形成於低中碳鋼 (含碳約0.5%以下)。在光學顯微鏡下呈板條狀,平行成束分佈。

概述


板條馬氏體是指含碳量低的奧氏體形成的馬氏體。它主要形成於含碳量較低的鋼中,又稱低碳馬氏體。又因其形成於200℃以上的較高溫度,故又稱高溫馬氏體;此外,因其體內含有大量位錯,這些位錯分佈不均勻,形成胞狀亞結構,稱為位錯胞,其精細(亞)結構高密度一般為0.3~0.9×1012cm/cm2。因此,板條馬氏體又稱位錯馬氏體。

形態特徵


在光學顯微鏡下觀察,條狀馬氏體的主要形態特徵為:呈束狀排列。近於平行而長度幾乎相等的條狀馬氏體組成一束,或稱為馬氏體“領域”(即板條群)。
板條群的尺寸約為20~35μm,由若干個尺寸大致相同的板條在空間位向大致平行排列所作組成,在原奧氏體的一顆晶粒內,可以發現幾團馬氏體束(即幾個板條群,常為3~5個,每一個板條為一個馬氏體單晶體,其尺寸約為0.5μm× 5.0μm ×20μm),馬氏體板條具有平直界面,界面近似平行於奧氏體的{111}γ,即慣習面,相同慣習面的馬氏體板條平行排列構成馬氏體板條群。現已確定,這些稠密的馬氏體板條多被連續的高度變形的殘餘奧氏體薄膜(約為20μm)所隔開,且板條間殘餘奧氏體薄膜的碳含量較高,在室溫下很穩定,對鋼的機械性能會產生顯著影響。
馬氏體束與束之間以大角度相界面分開,一般為60°或120°角,馬氏體束不超越原奧氏體晶界。同束中的馬氏體條間以小角度晶界面分開。每束內還會有黑白色調反差,同一色調區的板條具有相同位向,稱之為同向板條區。

空間形態

條狀馬氏體的空間形態是一種截面呈橢園狀的長柱體,長約幾微米,寬在0.025~2.25μm之間(多為0.10~0.20μm),其長、寬、厚之比約為30:7:1。先形成的板條較寬,后形成的則較窄。
條狀馬氏體形成之後,碳原子仍有一定擴散能力在位錯線上偏聚,析出碳化物粒子,這種現象稱為條狀馬氏體的自回火現象;
條狀馬氏體的慣習面多為{111}A,也有的是{557} A。條狀馬氏體與母相奧氏體的晶體學位向關係是K-S(Kurdjumov-Sachs)關係,即{110}M//{111}A,<111> M//<110> A