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当其在5温度范围内等温时淬火机立式过冷奥氏体虽然仍分解成渗碳体和铁索体的混合物,但是铁素体中溶解的碳超过了正常的溶解度,转变后得到的组织为碳具有一定过饱和程度的铁素体和极分散的渗碳体所组成的混合物,称为贝氏体贝氏体有上贝氏体和下贝氏体之分。通常把范围内形成的贝氏体称为上贝氏体,其在显微镜下呈羽毛状,电镜照片表明,上贝氏体是由平行分布的铁素体片和分布在片间的断续而细小的渗碳体片共同组成的。在范围内形成的贝氏体称为下贝氏体,其在显微镜下呈黑色针状组织下贝氏体的电镜照片表明,针的基体是铁素体,内部分布着细小的碳化物贝氏体显微组织。
淬火机立式贝氏体的性能主要取决于其组织形态。贝氏体混合组织中的铁素体、渗碳体及其他相的相对含量、形态、大小和分布以及与位错的交互作用等会影响贝氏体的性能。通常上贝氏体的形成温度较高,铁素体晶粒与碳化物颗粒较粗大,且碳化物呈短杆状平行地分布于铁素体板条之间。铁素体与碳化物的分布有明显的方向性。这种组织形态使铁素体条间易产生脆断,因此上贝氏体的硬度较低,且强度也较低,塑性、韧羹热处理工技师鉴定培训塑贝氏体转变也是形核与长大的过程。
由于淬火机立式相变是由一种成分的奥氏体分解出铁素体及碳化物两相组织的过程,因此转变必有碳的扩散,但铁原子与合金元素不发生扩散,且在许多的钢种中存在转变的不完全性。由于形成温度较低,碳原子扩散困难,使得贝氏体中碳化物比珠光体中的碳化物细小,铁素体中碳的过饱和度增加。贝氏体的组织形态主要取决于形成温度,还与奥氏体中的碳含量有关。为了得到下贝氏体,奥氏体中的碳含量需达到中碳以上。