贝氏体是过饱和铁素体和渗碳体组成的两相混合物,钢中贝氏体的的金相形态是多变的,转变温度和合金元素对贝氏体的金相形态都有影响。钢中贝氏体主要包括上贝氏体、下贝氏体和粒状贝氏体。
1、上贝氏体:
钢中上贝氏体是成束的大致平行的条状铁素体和条见平行的渗碳体组成的非层状组织。上贝氏体的形成温度在贝氏体转变区的上部,普通中高碳钢上贝氏体的形成温度范围约为350~550℃,在低碳钢中形成温度要高些,光学显微镜下,当转变量不多时,可以观察到成束的自晶界向晶内生长的铁素体,从整体看呈现羽毛状,但分辨不清条件的渗碳体粒子。上贝氏体中的亚结构是位错,其密度随转变温度的降低而增高。
板条马氏体+羽毛状上贝氏体。上贝氏体中铁素体条间成小角晶界,板条群之间成大角晶界。
2、下贝氏体:
钢中典型的下贝氏体是片状铁素体与其内部沉淀的碳化物的两相组织。对一般中、高碳钢,它的形成温度约在350℃至Ms点之间,其铁素体中的含碳量较上贝氏体中的铁素体具有更大的饱和度,在光学显微镜下观察,铁素体相呈针状或片状,针与针之间相交一定角度,分辨不清碳化物。
下贝氏体与高碳钢的回火马氏体非常相似,都呈暗灰色针状,各个针状物之间都有一定夹角,在光镜下难以区别,一般下贝氏体比回火马氏体更易受浸蚀变黑。
下贝氏体铁素体中位错密度比上贝氏体的铁素体中更高,但未发现有孪晶亚结构存在。
3、粒状贝氏体:
粒状贝氏体是由块状(等轴状)的铁素体和富碳奥氏体区组成,由于富碳奥氏体区一般呈颗粒状而得名粒状贝氏体。实际富碳奥氏体可能呈小岛状、小河状等。
富碳奥氏体区即可分布于铁素体晶粒内部,也可分布于铁素体晶界上。它在随后得的转变中可能有三种情况:1、当奥氏体稳定性较低时,部分或全部分解为铁素体和碳化物;2、当奥氏体较稳定,Ms点不太低时,一部分转变为马氏体,一般属孪晶马氏体;3、当奥氏体很稳定,而Ms点又较低时,可能全部保留下来而成为残余奥氏体。
粒状贝氏体为铁素体基体上分布的碳化物颗粒、马氏体或残余奥氏体。