片狀馬氏體主要形成於含碳量較高的鋼中，又稱為高碳馬氏體；因其形成於200℃以下的低溫，故又稱低溫馬氏體；因其精細（亞）結構為大量孿晶，故又稱其為孿晶馬氏體。這種孿晶在靠近馬氏體片的邊界處消失，不會穿過馬氏體邊界，而邊界上的亞結構則為複雜的位錯網路，現已查明：馬氏體片的中脊仍是密度更高的極細孿晶。
基本介紹
- 中文名：片狀馬氏體
- 外文名：plate martensite
- 別稱：孿晶馬氏體
- 形狀：針狀、竹葉狀
- 形成溫度：200℃以下
- 形態控制因素：化學成分等
簡介,片狀馬氏體組織特徵,片狀馬氏體含碳量,形態控制因素,
簡介
片狀的馬氏體的空間形態為雙凸透鏡狀。在光學顯微鏡下觀察的乃是截面形狀，因試樣磨麵對每一馬氏體片的切割角度不同，故有針狀、竹葉狀，所以又稱針（竹葉）狀馬氏體，馬氏體片之間不平行，相交成一定角度（如60°、120°）。
在原奧氏體晶粒中，首先形成的馬氏體片是貫穿整個晶粒的，但一般不穿過晶界，只將奧氏體晶粒分割，以後陸續形成的馬氏體由於受到限制而越來越小。所以片狀馬氏體的最大尺寸取決於原奧氏晶粒大小，原奧氏體晶粒越粗大，馬氏體片越大，反之則越細。當最大尺寸的馬氏體片小到光學顯微鏡無法分辨時，便稱為隱晶（或稱為隱針）馬氏體。
片狀馬氏體組織特徵
通常，淬火得到的組織是高硬度、高脆性的片狀馬氏體。近年來，由於電鏡等測試技術的套用，發現低碳鋼在強烈淬火中可得到另一種強度和韌性都好的馬氏體，生產上稱為低碳馬氏體。
在顯微鏡下，高碳馬氏體常呈針狀或竹葉狀，其實這是馬氏體的截面形狀，它的立體形狀象薄片的雙凸透鏡。當金相試樣的磨光面與馬氏體片偶爾平行時，馬氏體呈片狀，稱為片狀馬氏體，其形態如下圖所示。
示意圖每個馬氏體片都限制在一個奧氏體晶粒內，不能穿過晶界。在一個晶粒內，最先形成的一片馬氏體片（馬氏體針），往往貫穿整個晶粒，將晶粒分割為二，尺寸常比較大。相繼形成的受到晶界和先形成馬氏體片的阻礙，尺寸都比較小，而且相交成一定角度。各馬氏體片之間則是沒有轉變的殘餘奧氏體。生產上常將淬火鋼的最大馬氏體針的尺寸，用來表示奧氏體晶粒大小。
片狀馬氏體含碳量
含碳量對於形成什麼樣的馬氏體起決定性的作用。
含碳量小於0.3%（有的資料為0.6%）的鋼，淬火組織可全部為板條狀馬氏體；含碳量大於1.0%的鋼，淬火組織可全部為片狀馬氏體；含碳量為0.3～1.0%的鋼，常同時含有兩種馬氏體。在一般條件下，只有含碳量為0.2%以下的鋼，才可獲得全部板條狀馬氏體，碳含量為0.8%的鋼，即可為全部片狀馬氏體。
形態控制因素
在實際熱處理時，因各種原因，片狀馬氏體的有規則空間組合被抑制或者破壞，再加上隨機磨製試件，導致傳統觀念產生誤解，認為馬氏體是無規則混亂分布的。這些影響馬氏體形貌的因素，即形態控制因素，主要有：
1、化學成分
它影響Ms點、奧氏體和馬氏體的比體積和強度、奧氏體的層錯能、界面能、相變力矩能、激活遷移能等，進而改變馬氏體的形貌。
2、化學成分的均勻性
其作用除了與“化學成分”的作用相同外，在微觀的區域內，它能夠改變慣習面的類型、馬氏體單晶的最大尺寸和形狀、馬氏體片的組合形式等。
3、馬氏體的正方度和比體積
它通過影響形核和核長大功，改變馬氏體的類型和組合形態，包括兩個相鄰馬氏體單晶之間的取向差。
4、晶體缺陷
其作用與第1項相同；同時，它能夠改變馬氏體單晶的最大尺寸和形狀，以及馬氏體的組合形態。
5、第二相和奧氏體的孿晶面
它能夠改變馬氏體單晶的最大尺寸和形狀，以及馬氏體的組合形態。
當實際熱處理時，因奧氏體化溫度較低，上述形態控制因素的作用增強，因而在試樣的隨機磨製面上，馬氏體片的分布呈現無序狀態。但是，應該看到：馬氏體片的空間結構一直都是有規則的，僅僅是低溫淬火時，馬氏體有規則組合的空間變小，有規則組合的程度變弱，所以在普通的試樣觀察面上顯現不出馬氏體的有規則的空間結構。當然，光學顯微鏡的解析度較低也是主要原因之一。
