珠光體的機械性能

01共析碳鋼在獲得單一片狀珠光體的情況下，其機械性能與珠光體的片層間距、珠光體團直徑、珠光體中鐵素體的亞晶粒尺寸以及原始奧氏體晶粒大小有密切的關系。

珠光體的片層間距主要取決于珠光體的形成溫度，隨形成溫度降低而減小。

而珠光體團直徑不僅與形成溫度有關，還與奧氏體晶粒大小有關，隨形成溫度降低以及奧氏體晶粒細化而減小。

所以共析鋼珠光體的機械性能主要取決于奧氏體化溫度和珠光體形成溫度。

02隨珠光體的片層間距以及珠光體團直徑減小，珠光體的強度、硬度以及塑性均提高。

隨著珠光體形成溫度的變化，珠光體片層間距的變化遠大于珠光體團直徑的變化，因此片層間距的影響更為重要。

珠光體的強度、硬度和塑性升高的原因是：（1）珠光體的片層間距減小時，鐵素體片與滲碳體片都變薄，在外力作用下可以滑移而產生塑性變形，也可以產生彎曲，使鋼的塑性變形能力增大。

（2）珠光體團直徑的減小，表明單位體積內片層排列方向增多，使局部發生大量塑性變形而引起應力集中的可能性減少，因而既提高了強度又提高了塑性。

03如果鋼中的珠光體是在連續冷卻過程中形成的，珠光體的片層間距大小不等，高溫形成的大，低溫形成的小，則使抗塑性變形的能力不均勻。

珠光體片層間距較大的區域，抗塑性變形能力較小，在外力作用下，往往首先在這些區域產生過量變形，出現應力集中而破裂，使鋼的強度和塑性都降低。

04在成分相同的條件下，與片狀珠光體相比，粒狀珠光體的強度、硬度稍低，而塑性較高。

圖1 片狀珠光體

圖2 粒狀（球狀）珠光體

其主要原因是：粒狀珠光體中鐵素體與滲碳體的相界面較片狀珠光體上，對位錯運動的阻礙作用較小，使塑性提高、粒狀珠光體的切屑性好，對刀具的磨損小，冷擠壓時的成形性也好，加熱淬火時的變形和開裂的傾向性小。

所以：① 高碳鋼在機械加工和熱處理前常常要求獲得粒狀珠光體組織。② 中碳和低碳鋼的冷擠壓成形加工也要求具有粒狀碳化物的原始組織。

05粒狀珠光體的性能還取決于碳化物顆粒的形態、大小和分布。

一般來說，當鋼的成分一定時，碳化物顆粒愈細小，硬度和強度就愈高；碳化物顆粒愈接近等軸狀，分布愈均勻，韌性愈好。

在相同抗拉強度下，粒狀珠光體比片狀珠光體的疲勞強度有所提高。