马氏体孪晶韧性低、脆性大的根本原因

jsenchun

    教科书中讲“多数工业实用的铁碳马氏体并非单一的金相形貌和亚结构，而是混合的。淬火
态两类(板条——位错、片状——孪晶)马氏体的相对量可由图5的数据估计。碳含量越高，马氏
体转变点Ms越低，则片状的孪晶马氏体量越多。当碳含量超过0.6%时，片状马氏体量将超过50%
(体积分数)。孪晶马氏体的韧性低，它是高碳钢淬火态脆性大的根本原因。”
    以上教科书的话，只是对马氏体表面现象看图说话的叙述，“根本”没有认识！，“根本”
的原因是这样的：
    当碳含量超过0.77%以后，γ-Fe中缺陷处空间已被碳原子填满，并开始有二次渗碳体产生。
淬火后，淬火钢内部已有二次渗碳体留存；在晶粒结构上，马氏体已无晶粒缺陷的空间供铁原子
弹性变形伸缩，马氏体原本就属于硬态相，此时更硬；高碳的钢淬火后，软态的残余奥氏体多；
这时是，硬态的马氏体、软态的残余奥氏体、脆态的渗碳体，三种晶相组成的淬火钢，三种晶相
同时存在是高碳钢淬火态脆性大的根本原因。
    软、硬、脆三个晶体组成的组织，软、脆晶体虽然很少，但断裂作用不小。软、硬、脆三相
组织，硬态是恢复应力，軟态是受力就变形，脆态是变形就断裂。
    孪晶马氏体只是表面上表现出的表面形态，是软、脆晶体挤压后的空间形态，不是原因。

我心飞翔eric

几个问题请您回答：
1、“当碳含量超过0.77%以后，γ-Fe中缺陷处空间已被碳原子填满，并开始有二次渗碳体产生。”
蒋工这说的是什么状态下发生的？
2、“晶相”是什么意思？

jsenchun

尚贺军 发表于 2014-12-1 15:24
几个问题请您回答：
1、“当碳含量超过0.77%以后，γ-Fe中缺陷处空间已被碳原子填满，并开始有二次渗碳体产 ...

答：γ-Fe中缺陷处空间刚被碳原子填满，就是共析钢，碳含量为0.77%，这是目前金属理论对铁
碳图没有认识到的知识，碳含量为0.77%，就是γ-Fe结构下的饱和含碳量，目前称为“奥氏体”；
α-Fe结构下的饱和含碳量为0.0218%。就是说α-Fe与γ-Fe两种结构都有含碳饱和点。
    按铁碳图的标示，碳含量超过0.77%以后才会有渗碳体，铁碳图的SE线的右边。高碳钢淬火
必须加热到奥氏体状态，就有二次渗碳体出现。奥氏体含碳饱和以后出现的二次渗碳体，淬火时
不参加转变，被保留到淬火钢中。（注意：γ-Fe的晶格间隙远远小于碳原子半径，正常情况下进
入不了晶粒的内部，就是晶粒的晶格有缺陷，碳原子才进入的，但缺陷是有限的，所以才有饱和
含碳情况发生）
    晶相----晶体相结构。

尚贺军，老相识了，去年第一次上网，晕头晕脑进入论坛，被搬运工及他所在的论坛的人搞得生气，
我以为是你，还投诉了你，真冤枉你了，现在向你道歉，目前我已经知道那个论坛都是一些什么人
了，尽量避开他们。不过搬运工经常换马甲，即使他换马甲，一般与他交流几次，就认出他了，本
性就是那样。

jsenchun

现在互联网没有法律制裁谩骂、造谣的人，国家应该出一个法律，对于在网上骂人、造谣的人予以法律制裁！

我心飞翔eric

我很佩服您，蒋工，希望您通过和论坛里的朋友们交流，获得对金属理论新的认识。作为一位长者，您不必这么客气，下面是我的问题，希望得到您的回复，谢谢！
1、您说：“碳含量为0.77%，就是γ-Fe结构下的饱和含碳量”
这句话的根据是铁碳相图吗？

如果是的话，那么如何解释铁碳相图中E点（2.11%C）？
2、您说：“高碳钢淬火必须加热到奥氏体状态，就有二次渗碳体出现。”
是说二次渗碳体是会在加热过程中出现还是冷却过程中出现？为什么？

jsenchun

尚贺军 发表于 2014-12-1 18:59
我很佩服您，蒋工，希望您通过和论坛里的朋友们交流，获得对金属理论新的认识。作为一位长者，您不必这么客 ...

答：1、““碳含量为0.77%，就是γ-Fe结构下的饱和含碳量”这句话的根据是铁碳相图吗？”是根
       据铁碳相图S点。E点（2.11%C）是加热时γ-Fe晶格间隙加大，随之γ-Fe结构下的缺陷空间
       也加大，若此时晶界上还有渗碳体，缺陷就允许碳原子进入，到2.11%C为止，冷却时，γ-Fe
       晶格间隙减小，到727°度时为γ-Fe结构存在的最低温度，γ-Fe晶格间隙减小到最低极限，
       只能容下有限的碳原子0.77%。多余的碳原子就挤出缺陷处，到晶界去成为二次渗碳体，但这
       个过程是逐步的。
    2、所谓高碳钢，就是含碳0.77以上的钢，淬火必须加热到奥氏体状态，在奥氏体状态就会有二
       次渗碳体出现。冷却过程是在高温已经出现二次渗碳体，在有二次渗碳体的情况下冷却，但
       二次渗碳体不参加转变，保留到淬火钢中。冷却时是含碳大于0.77%时，γ-Fe结构挤出碳原子，
       碳原子再在晶界上转变为二次渗碳体的。

我心飞翔eric

感谢您的回复，还有几个问题向您请教：
1“到727°度时为γ-Fe结构存在的最低温度”这是根据什么得到的结论呢？是否是铁碳相图，蒋工？
  不过，一般情况下，我们都遵循“加热看平衡图，冷却看C曲线”的原则，奥氏体在727以下还有存在的空间，比如，含碳量或者合金含量比较高的钢，经快冷或淬火之后组织中存在的残余奥氏体，极端的例子就是当合金含量达到一定水平，即使快冷也不会发生奥氏体向其他低温相的转变，这就是常温下保持奥氏体状态的奥氏体钢。
2、“淬火必须加热到奥氏体状态”这是根据什么得到的呢？
  一般情况下，对于过共析钢（含碳量或者碳当量大于0.77%）的，为了获得较好的淬火效果，我们都不会将其加热至完全奥氏体化进行淬火，而是加热至Ac1和Accm之间的某一温度进行淬火。
3、“淬火必须加热到奥氏体状态，在奥氏体状态就会有二次渗碳体出现”，这句话如何理解呢？既然已经加热到奥氏体状态，通常我们的理解就是组织已经完全转变为奥氏体单相状态，为什么会有二次渗碳体呢？
以上问题，请蒋工赐教，再次感谢您！

热火

jsenchun 发表于 2014-12-1 17:05
答：γ-Fe中缺陷处空间刚被碳原子填满，就是共析钢，碳含量为0.77%，这是目前金属理论对铁
碳图没有 ...

想请教下三次渗碳体是怎么一回事？
“从铁素体F中析出的渗碳体叫三次渗碳体。它是在降温时因含碳量变化从铁素体中而沿晶界析出的，在各种钢中都可能出现，只是因为铁素体的碳溶解度变化不大，不易被发现，一般也是呈网状或断续网状。”

jsenchun

答：1、过冷、过热都会有一定的变化，我们先看极缓慢冷却得到的铁碳图。
    2、根据铁碳图。
    3、“淬火必须加热到奥氏体状态，在奥氏体状态就会有二次渗碳体出现”，出
      现此话是我们在讨论高碳钢时讲的，是针对高碳钢。单晶体状态是有含碳量与
      温度要求的，例如：含碳量为1.5%的钢，800°度时为奥氏体与渗碳体；含碳量
      为0.3% 的钢，800°度时为奥氏体与铁素体。它们此时都还没有进行727°度的
      结构转变。

我心飞翔eric

谢谢蒋工及时回复
还有几个问题，请您解释一下：
1、“晶相”是什么意思？这是您还没有回答的
2、“单晶体状态是有含碳量与温度要求的”，此处的单晶体状态是指什么？

wanggong

jsenchun 发表于 2014-12-1 19:40
答：1、““碳含量为0.77%，就是γ-Fe结构下的饱和含碳量”这句话的根据是铁碳相图吗？”是根
      ...

蒋生解答确实不合常理。但他本人已说过他的创新理论是要推翻至少先是指出教科书的错误。
这个奥氏体状态下就已经存在渗碳体的理论不接受，蒋先生还需要提供让人信服的证据或证明。目前的理论电镜分析可以提供证据证明奥氏体的内部结构（虽然日常工作特别工厂企业只是在显微镜下看看组织），所以大家都接受。

wanggong

尚贺军 发表于 2014-12-2 09:00
谢谢蒋工及时回复
还有几个问题，请您解释一下：
1、“晶相”是什么意思？这是您还没有回答的

同问！同感。:lol ;P :handshake

jsenchun

答8楼3、  
   举一个例子：含碳量为0.4%的中碳钢，从900度开始冷却，900度时是单晶体奥氏体，冷却到750度已是奥氏体与铁素体两相组织了，到727度就同素异构转变。

我心飞翔eric

蒋工的效率太高了，佩服一下。
新问题来了，请您耐心解答：
“含碳量为0.4%的中碳钢，从900度开始冷却，900度时是单晶体奥氏体”，此处的单晶体是什么意思？

我心飞翔eric

看到了，蒋工。“晶相”是晶体相结构。
那么，请您详细解释一下这个名词。
比如，α-Fe晶体的相结构是什么？γ-Fe的呢？Fe3C的又是什么呢？

热火

jsenchun 发表于 2014-12-2 09:03
答8楼3、  
   举一个例子：含碳量为0.4%的中碳钢，从900度开始冷却，900度时是单晶体奥氏体，冷却到750度 ...

我觉得蒋先生应该很明确的给出有，还是没有三次渗碳体？
据资料低碳钢在完全奥氏体化后再缓慢冷却到室温，会可以观察到三次渗碳体析出，金相显微镜下可以观察到，如果蒋先生认为这不是三次渗碳体，那这是什么组织？疑惑中......

jsenchun

比如，α-Fe晶体的相结构是什么？γ-Fe的呢？Fe3C的又是什么呢？
答15楼：α-Fe晶体的相结构是体心，γ-Fe的是面心立方结构，Fe3C比较复杂的晶体结构。

jsenchun

“含碳量为0.4%的中碳钢，从900度开始冷却，900度时是单晶体奥氏体”，此处的单晶体是什么意思？
答：应该是单相晶体。

jsenchun

尚贺军 发表于 2014-12-2 09:00
谢谢蒋工及时回复
还有几个问题，请您解释一下：
1、“晶相”是什么意思？这是您还没有回答的

“单晶体状态是有含碳量与温度要求的”，此处的单晶体状态是指什么？
答：你问的问题太低等了，以后此等低下问题应该先看一下书。你看一下铁碳图。单相区的奥氏体，存在什么温度与含碳量下。

我心飞翔eric

jsenchun 发表于 2014-12-2 12:03
比如，α-Fe晶体的相结构是什么？γ-Fe的呢？Fe3C的又是什么呢？
答15楼：α-Fe晶体的相结构是体心，γ-Fe ...

您说的这就是晶体结构，对吧。