什么是馬氏體(Martensite)？

“馬氏體”一詞通常指的是一種具有獨特原子結構的鋼，它是通過一種叫做馬氏體相變的過程產生的。馬氏體非常堅硬，意味著它不容易凹痕或劃傷；這使得它成為錘子、鑿子和劍等工具的流行選擇。然而，它是易碎的，當用少量的馬氏體...

“馬氏體”一詞通常指的是一種具有獨特原子結構的鋼，它是通過一種叫做馬氏體相變的過程產生的。馬氏體非常堅硬，意味著它不容易凹痕或劃傷；這使得它成為錘子、鑿子和劍等工具的流行選擇。然而，它是易碎的，當用少量的馬氏體在壓力下使馬氏體發生斷裂，而不是用馬氏體相變奧氏體具有一種特殊的晶體結構，稱為面心立方（FCC）這意味著每立方單位在每邊的中心和每個角上都有一個點陣點；當點陣點相連時，晶體看起來就像一個正方形的盒子，每邊都有一個X。這種鋼在1350°F（732°C）的溫度下開始形成。奧氏體比其他形式的鐵含有更多的碳自然冷卻，奧氏體轉變為鐵素體（α鐵或純鐵）和滲碳體（鐵碳化物）。當奧氏體在淬火過程中快速冷卻時，就會發生馬氏體轉變。溫度的快速下降會捕獲碳原子在鐵原子的晶體結構中這導致晶體從面心立方轉變為體心四方（BCT）；晶體被拉伸，使其兩端呈正方形，但側面更長（如鞋盒），并且每個面中心的點陣點現在在晶體中心的一個點連接在一起。這種新的結構非常重要增加鋼的硬度。回火得到的馬氏體鋼非常堅硬，這意味著它不會劃傷，但是非常脆，所以它會在應力作用下斷裂。為了解決這一弱點，馬氏體在回火過程中被加熱，使馬氏體部分轉變為鐵素體和滲碳體。這種回火鋼的硬度不太高，但變得更堅硬（不太可能斷裂）和更具可塑性，因此更適合工業使用使用回火馬氏體硬度使其成為工具鋼的良好材料，因為耐磨性和變形性在此類應用中很重要一般的彈簧和鋼構件都可以用來鍛造彈簧和其他鋼構件，對于需要鋼反復移動而不會退化的部件來說，這是一個很好的選擇不銹鋼，包括鉻、鐵和碳，也可以用馬氏體晶體結構制造。這種形式的不銹鋼比其他形式的不銹鋼耐腐蝕性差，但在大多數情況下，它也更堅固，更容易加工。一種制造方法，稱為沉淀硬化（或時效硬化），在延長的熱處理過程中添加鉻和鎳等雜質；沉淀硬化馬氏體不銹鋼具有更高的強度和較高的耐腐蝕性。這類鋼通常用于軍事和航空航天領域位移相變馬氏體相變是位移相變的最著名的例子，位移相變是一種材料的原子短距離移動的相變一種物質從一種狀態（如固體）變為另一種狀態（如液體）時，發生相變，因為它們被稱為位移轉變，術語“馬氏體”或“馬氏體”有時在更廣泛的意義上用來描述由位移相變產生的任何材料

發表于 2020-08-19 13:35
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分類：科學教育

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