針狀肥粒鐵


針狀肥粒鐵 (英語:Acicular Ferrite)的一種顯微組織,最早在1986年被命名,針狀肥粒鐵有著極為混亂的結構,這種結構能夠大大增強鋼材的韌性且能夠有效地阻止裂縫擴展。[1]

的顯微組織

肥粒鐵(α-Fe)
針狀肥粒鐵(acicular α-Fe)
奥氏体(γ-Fe)
马氏体
波來鐵(88%肥粒鐵,12%碳化三铁)
變韌鐵
粒滴斑鐵(波來鐵及渗碳体的共晶
    混合物,含碳量4.3%)
碳化三铁(Fe3C)
β铁(β-Fe)

坩埚钢英语Crucible steel
碳鋼(含量≤2.1%)
彈簧鋼英语Spring steel(低或無合金
合金鋼(含有碳以外的元素)

马氏体时效钢(含鎳)
不鏽鋼(含鉻量≥10.5%)
耐候钢
工具鋼英语Tool steel(工具用的合金鋼)
其他含鐵材料

鑄鐵(含碳量>2.1%)

白鑄鐵
灰鑄鐵英语Gray iron
可鍛鑄鐵
球墨鑄鐵
蠕墨铸铁
锻铁(含有熔渣)

形成機制编辑

針狀肥粒鐵的形成機制與變韌鐵是相同的,唯一的差別只是變韌鐵是自沃斯田鐵晶界處成核,而針狀肥粒鐵是藉由晶粒內的夾雜物(inclusion)成核的,因此也可以稱作晶粒內生長的變韌鐵。(intragranular bainite)[2]
該機制與麻田散鐵類似,皆屬於無擴散型相變化(diffusionless phase transformation),成長過程中的肥粒鐵是一個炭的過飽和固溶體,當停止相變後,碳原子被注入至相鄰的沃斯田鐵晶粒中。

應用编辑

針狀肥粒鐵在焊接鋼上極具實用價值,因為焊接處的熱影響區(Heat Affect Zone)晶粒大小較大,強度較差,因此可以透過在該處形成針狀肥粒鐵來強化接合處。

参考文献编辑

  1. ^ H.K.D.H Bhadeshia. Bainite in Steels 3. UK: Maney Publishing. ISBN 978-1-909662-74-2. 
  2. ^ J.R. Yang; H.K.D.H Bhadeshia. Acicular ferrite transformation in alloy-steel weld metals. Journal of Materials Science. Feb.1991, 26 (3): 839–845.