马氏体和奥氏体在结构、密度、物理特性、化学成分以及应用领域等方面存在显著差异。
结构和密度
结构:马氏体是体心正方结构,通常表现为片状或板条状;奥氏体是面心立方结构,碳氮等间隙原子位于奥氏体晶胞八面体间隙中心和面心立方晶胞的中心和棱边的中点。
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密度:奥氏体向马氏体转变仅需很少的能量,因为这种转变是无扩散位移型的,仅仅是迅速和微小的原子重排。由于转变后体积会膨胀,可以看出马氏体的密度是低于奥氏体的。
物理特性
马氏体:具有高强度和高硬度,但韧性很差,硬而脆;板条状马氏体有较好的韧性,能承受一定程度的冷加工;针状马氏体则硬而脆,无塑性变形能力。
奥氏体:塑性很好,强度较低,具有一定韧性,不具有铁磁性,导热性差,线膨胀系数大。
化学成分及应用领域
马氏体不锈钢:化学成分以高碳含量(通常在0.1%-1.2%)和铬含量(12%-18%)为主。其晶体结构为体心立方结构,通过淬火和回火处理可以进一步提高其机械性能,尤其适合需要高强度和耐磨性的应用。
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奥氏体不锈钢:化学成分特点是较低的碳含量(通常小于0.1%),含有较高的铬(16%-25%)和镍(8%-10%),有时还添加了钼、钛等元素。其晶体结构为面心立方结构,具有良好的延展性和韧性,广泛应用于需要抗腐蚀和较好加工性能的场合。