馬氏體有哪些性能？這份PPT講的不錯!
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什麼是馬氏體？
馬氏體，也有稱為麻田散鐵，是純金屬或合金從某一固相轉變成另一固相時的產物；在轉變過程中，原子不擴散，化學成分不改變，但晶格發生變化，同時新舊相間維持一定的位向關係並且具有切變共格的特徵。 馬氏體最先在淬火鋼中發現，是由奧氏體轉變成的，是碳在α鐵中的過飽和固溶體。以德國冶金學家阿道夫·馬滕斯（A.Martens）的名字命名；現在馬氏體型相變的產物統稱為「馬氏體」。 馬氏體的開始和終止溫度，分別稱為M始點和M終點；鋼中的馬氏體在顯微鏡下常呈針狀，並伴有未經轉變的奧氏體(殘留奧氏體)；鋼中的馬氏體的硬度隨碳量增加而增高；高碳鋼的馬氏體的硬度高而脆，而低碳鋼的馬氏體具有較高的韌性。 它通常是指鋼的一種很硬的晶體結構，但也可指任何由位移相變形成的晶體結構。它包括一類具有條狀或板狀晶粒的硬礦物。
馬氏體相變的基本特徵
- 馬氏體相變的無擴散性 在較低的溫度下，碳原子和合金元素的原子均已擴散困難。這時，系統自組織功能使其進行無需擴散的馬氏體相變。馬氏體相變與擴散性形變不同之處在於晶格改組過程中，所有原子集體協同位移，相對位移量小於一個原子間距。相變後成分不變，即無擴散，它僅僅是成分改組。
- .位相關係和慣習面 馬氏體相變的晶體學特點是新相和母相之間存在一定的位向關係。馬氏體相變時，原子不需要擴散，只作有規則的很小距離的移動，新相和母相介面始終保持著共格和半共格連接，因此相變完成之後，兩相之間的位相關係仍保持著。 慣習面:馬氏體轉變時，新相和母相保持一定位向關係，馬氏體在母相的一定晶面上形成，此晶面稱為慣習面。通常以母相的晶面指數表示。鋼中馬氏體的慣習面隨著碳含量和形成溫度不同而異。有色金屬中馬氏體的慣習面為高指數面。
- 馬氏體的精細亞結構 馬氏體是單向組織，在組織內部出現的精細結構稱為亞結構。低碳馬氏體內出現極高密度的位錯（可達1012/cm）。今年來發現板條狀的馬氏體中存在層錯亞結構。在高碳鋼馬氏體中主要以大量精細孿晶（孿晶片間距可達30nm）作為亞結構，也存在高密度位錯；有的馬氏體中亞結構主要是層錯。有色金屬馬氏體的亞結構是高密度的層錯、位錯和精細孿晶。
- 相變的可逆性，即新舊相介面可逆向移動 有色金屬和合金中的馬氏體相變多具有可逆性，包括部分鐵基合金。這些合金在冷卻時，母相開始形成馬氏體的溫度稱為馬氏體點（Ms），轉變終了溫度標為Mf;之後加熱，在As溫度逆轉變形成高溫相，逆相變完成的溫度標以Af。
但是在鋼中，淬火馬氏體中的碳原子擴散較快，一般淬火到室溫，碳原子立即擴散偏聚，形成碳原子偏聚團，如Corierl氣團，100攝氏度以上即可析出碳化物。這樣當馬氏體加熱到高溫過程中，馬氏體已經分解，則不能發生逆相變為奧氏體。一次鋼中的馬氏體一般不發生你轉變。如果迅速冷卻得到新鮮馬氏體，之後立即迅速加熱，是馬氏體來不及回火析出，也會發生逆轉變。 除了以上主要特徵外，馬氏體相變還有表面浮凸、非恆溫性等現象。浮凸是過冷奧氏體表面轉變時發生的普遍現象。馬氏體轉變也有恆溫形成的，即等溫形成的馬氏體。 三.馬氏體的組織形態及物理本質 1.鋼中馬氏體的物理性質
雖然馬氏體是一個單相組織，但其組織形貌和亞結構極為複雜。鋼中的馬氏體發現最早，應用最廣，其組織形態和結構較為複雜。低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼淬火得到的馬氏體組織結構不同；晶粒粗細不同，成分均勻性不同的奧氏體轉變為馬氏體的組織也不同；碳素鋼、合金鋼、有色金屬及合金的馬氏體，它們在晶體結構，亞結構，金相形態，與母相的晶體學關係等方面均不盡相同，呈現出形形色色的形態及非常複雜的物理本質。 四.馬氏體的回火轉變 鋼經淬火獲得的馬氏體組織一般不能直接使用，需要進行回火，以降低脆性，增加塑性和韌性。
- 一般情況下，馬氏體是在較快冷卻速度下獲得的非平衡組織，在馬氏體狀態下，處於較高的能量狀態，使系統不穩定；
- 淬火組織中一般存在殘餘奧氏體，在使用過程中，殘餘奧氏體是不夠穩定的；
- 馬氏體轉變後鋼件中殘留了內應力。
一般所謂的「淬火馬氏體」組織，實際上是脫溶初期階段的某種狀態。淬火鋼在回火過程中發生的轉變主要是馬氏體的分解，殘餘奧氏體的轉變，還有碳化物的析出後，碳化物轉化、聚集長大；ɑ相的回覆、再結晶；內應力的消除等過程。此外，等溫淬火會得到貝氏體組織。貝氏體鋼在連續冷卻過程中也會形成貝氏體組織。有些鋼淬火往往得到馬氏體+貝氏體組織。因此，在鋼的回火轉變中還有貝氏體組織的變化問題，如貝氏體中的碳化物、貝氏體鐵素體的組織變化問題等。
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來源：熱處理小講堂/常州精密鋼管博客