珠光体

铁素体和渗碳体一起组成的机械混合物

珠光体是铁素体和渗碳体一起组成的机械混合物用符号“P”表示。碳素钢中珠光体组织的平均碳含量约为0.77% 。它的力学性能介于铁素体和渗碳体之间，即其强度、硬度比铁素体显著增高，塑性、韧性比铁素体要差，但比渗碳体要好得多。

组成成分

形态

其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替叠压的层状复相物，也称片状珠光体。用符号P表示，含碳量ωc=0.77%。在珠光体中铁素体占88%,渗碳体占12%,由于铁素体的数量大大多于渗碳体,所以铁素体层片要比渗碳体厚得多.在球化退火条件下,珠光体中的渗碳体也可呈粒状,这样的珠光体称为粒状珠光体。

经2-4%硝酸酒精溶液浸蚀后,在不同放大倍数的显微镜下可以观察到不同特征的珠光体组织.当放大倍数较高时可以清晰地看到珠光体中平行排列分布的宽条铁素体和窄条渗碳体;当放大倍数较低时,珠光体中的渗碳体只能看到一条黑线;而当放大倍数继续降低或珠光体变细时,珠光体的层片状结构就不能分辨了,此时珠光体呈黑色的一团。

图为光学显微镜200倍下薄壁铸件基体.经3%硝酸酒精溶液浸蚀.可见磷共晶体,片状石墨,珠光体及少量铁素体。

分类

奥氏体化温度、转变前奥氏体晶粒大小，只影响珠光体团的大小，对片层间距无影响。片状珠光体根据片间距的大小不同，可以分成珠光体、索氏体、托氏体三类。

一般所谓的片状珠光体是指在A1～650℃温度范围内形成的，在光学显微镜下能明显分辨出铁素体和渗碳体层片状组织形态的珠光体，其片间距大约为150～450nm。

在650～600℃温度范围内形成的珠光体，其片间距较小，约为80～150nm，只有在高倍的光学显微镜下(放大800～1500倍时)才能分辨出铁素体和渗碳体的片层形态，这种片状珠光体称为索氏体。片间距为80～150nm时，称为索氏体，其片层在光学显微镜下难以分辨。

在600～550℃温度范围内形成的珠光体，其片间距极细，约为30～80nm，在光学显微镜下根本无法分辨其层片状特征，只有在电子显微镜下才能区分，这种极细的珠光体称为屈氏体。屈氏体也译作托氏体。

当渗碳体以颗粒状存在于铁素体基体上时称为粒状珠光体。粒状珠光体可以通过不均匀的奥氏体缓慢冷却时分解而得，也可以通过其他热处理方法获得。

屈氏体和索氏体区别

其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，根据片层间距分为屈氏体和索氏体。

在400倍光学显微镜下可以分辨的（片层间距为0.25~1.9μm），称为珠光体。

在电镜下才可以分辨（片层间距为30~80nm）的称为屈氏体（托氏体也译做屈氏体）。

介于两者之间的称为索氏体。

三者总称为珠光体。

形成珠光体、屈氏体、索氏体的原因

（1）片层间距随转变温度的降低而减小；

（2）片层间距的倒数与过冷度呈线性正相关关系；

（3）片层间距的细小程度受可能获得的驱动力限制。

主要性能

珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间，强韧性较好。其抗拉强度为750 ~900MPa，180 ~280HBS，伸长率为20 ~25%，冲击功为24 ~32J。力学性能介于铁素体与渗碳体之间，强度较高，硬度适中，塑性和韧性较好（σb=770MPa，180HBS，δ=20%~35%，AKU=24~32J）。

珠光体的综合力学性能比单独的铁素体或渗碳体都好。珠光体的机械性能介于铁素体和渗碳体之间，强度、硬度适中，并不脆，这是因为珠光体中的渗碳体量比铁素体量少得多的缘故。

加工过程

温度影响

◆片状珠光体中相邻两片渗碳体（或铁素体）中心之间的距离称为珠光体的片间距。

◆温度是影响片间距大小的一个主要因素。随着冷却速度增加，奥氏体转变温度的降低，也即过冷度不断增大，转变所形成的珠光体的片间距不断减小。

◆碳素钢和合金钢的珠光体片间距与形成温度之间的关系。当过冷度很小时有近似的线性关系，但总的来看是非线性的。有些人碳素钢中珠光体的片间距与过冷度的关系处理为线性关系：

珠光体的片间距和过冷度关系如下：

S0 = C /△T

其中：C =8.02×10 3(nm·K)；

S0：珠光体的片间距(nm)；

△T：过冷度，即珠光体转变温度与临界点A1之差。

其他因素