4. 含碳量在 0.3%～0.8%的影响

　　亚共析钢的含碳量在 0.3%～0.8%，先共析铁素体是连续相并首先在奥氏体晶界形成。珠光体在奥氏体晶粒内形成，

同时占显微组织的 35%～100%。此外，还有多种聚集组织在每一个奥氏体晶粒内形成，使珠光体成为多晶体。

　　由于珠光体强度比先共析铁素体高，所以限制了铁素体的流动，从而使钢的屈服强度和应变硬化率随着珠光体

含碳量的增加而增加。限制作用随硬化块数量增加，珠光体对先共析晶粒尺寸的细化而增强。
　　钢中有大量珠光体时，形变过程中会在低温和/或高应变率时形成微型解理裂纹。虽然也有某些内部聚集组织断面，

但断裂通道最初还是沿着解理面穿行。所以，在铁素体片之间、相邻聚集组织中的铁素体晶粒内有某些择优取向。
　　5. 贝氏体钢断裂

　　在含碳量为 0.10%的低碳钢中加入 0.05%钼和硼可优化通常发生在 700～850℃奥氏体-铁素体转变，且不影响其后

在 450℃和 675℃时奥氏体-贝氏体转变的动力学条件。

　　在大约 525～675℃

“

”

之间形成的贝氏体，通常称为 上贝氏体 ；在 450～525℃

“

”

之间形成的称为 下贝氏体 。两种组

织均由针状铁素体和分散的碳化物组成。当转变温度从 675℃降至 450℃时，未回火贝氏体的抗拉强度会从 585MPa 升

高至 1170MPa。

　　因为转变温度由合金元素含量决定，并间接影响屈服和抗拉强度。这些钢获得的高强度是以下两种作用的结果：

　　1  

） 当转变温度降低时，贝氏体铁素体片尺寸不断细化。

　　2  

） 在下贝氏体内精细的碳化物不断分散。这些钢的断口特征在很大程度上取决于抗拉强度和转变温度。

　　有两种作用要注意：第一，一定的抗拉强度级别，回火下贝氏体的夏比冲击性能远远优于未回火的上贝氏体。原
因是在上贝氏体中，球光体内的解理小平面切割了若干贝氏体晶粒，决定断裂的主要尺寸是奥氏体晶粒尺寸。

　　在下贝氏体中，针状铁素体内的解理面未排成一直线，因此决定准解理断裂面是否断裂的主要特征是针状铁素
体晶粒尺寸。因为这里的针状铁素体晶粒尺寸仅为上贝氏体中的奥氏体晶粒尺寸的 1/2。所以，在同一强度级别，下贝

氏体转变温度比上贝氏体低许多。
　　除了上面的原因之外是碳化物分布。在上贝氏体中碳化物位于晶界沿线，并通过降低抗拉强度 Rm 增加脆性。在回

火的下贝氏体中，碳化物非常均匀地分布的铁素体中，同时通过限制解理裂纹以提高抗拉强度并促进球化珠光体细
化。

　　第二，要注意的是未回火合金中转变温度与抗拉强度的变化。在上贝氏体中，转变温度的降低会使针状铁素体尺
寸细化同时升高延伸强度 Rp0.2。

　　在下贝氏体中，为获得 830MPa 或更高的抗拉强度，也可通过降低转变温度提高强度的方法实现。然而，因为上

贝氏体的断口应力取决于奥氏体晶粒尺寸，而此时的碳化物颗粒尺寸已经很大，因此通过回火提高抗拉强度的作用

很小。
　　6. 马氏体钢断裂

　　碳或其它元素加入钢中可延迟奥氏体转变成铁素体和珠光体或贝氏体，同时奥氏体化后如果冷却速度足够快，
通过剪切工艺奥氏体会变成马氏体而不需进行原子扩散。