在金属材料的世界里，金相组织就像“微观密码”，决定着材料的强度、硬度、韧性等关键性能。无论是冶炼、铸造还是热处理，看懂这些“微观面孔”都是技术人员的必备技能。

1. 奥氏体：面心立方的“溶解高手”

本质：碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体，保持γ-Fe的面心立方晶格。

特征：晶界平直，呈规则多边形；在淬火钢中，残余奥氏体常分布在马氏体间的空隙处，像镶嵌的“小颗粒”。

2. 铁素体：温和的“块状晶体”

本质：碳与合金元素溶解在α-Fe中的固溶体。

特征：亚共析钢中慢冷的铁素体呈块状，晶界圆滑；当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出，如同“边缘镶嵌物”。

3. 渗碳体：多样形态的“碳铁化合物”

本质：碳与铁形成的化合物（Fe₃C），硬度高、脆性大。

特征：

（1）一次渗碳体：液态中单独结晶，呈块状，棱角不尖锐；

（2）共晶渗碳体：呈骨骼状，如同“骨架”支撑组织；

（3）二次渗碳体：过共析钢中沿晶界析出，呈网结状；

（4）共析渗碳体：与铁素体组成珠光体，呈片状；

（5）三次渗碳体：从铁素体中析出，在晶界呈不连续薄片状。

4. 珠光体：铁素体与渗碳体的“层状组合”

本质：共析反应形成的铁素体与渗碳体机械混合物，因片层结构在显微镜下呈珍珠光泽得名。

特征：片间距离随过冷度变化

（1）粗珠光体（650℃以上形成）：片层较厚，400倍显微镜可分辨平行条带；

（2）索氏体（650~600℃形成）：片层较细，500倍显微镜仅见黑线，1000倍才显片层；

（3）屈氏体（600~550℃形成）：片层极细，500倍显微镜呈黑色球团，需电子显微镜才能看清。

5. 上贝氏体：羽毛状的“中温产物”

本质：过饱和针状铁素体与渗碳体的混合物，渗碳体分布在铁素体针间。

特征：形成于350~550℃，典型形态为“羽毛状”——一束平行排列的铁素体板条，板条间分布短棒状渗碳体。低碳钢中羽毛清晰、针粗，高碳钢中则较难分辨，转变时从晶界向晶内生长，不穿晶。

6. 下贝氏体：针内藏碳化物的“低温变体”

本质：过饱和铁素体与渗碳体的混合物，渗碳体位于铁素体针内部。

特征：形成于350℃~Ms（马氏体转变点），呈双凸透镜状针形，针叶不交叉但可交接。与回火马氏体相比，颜色更深（易受侵蚀），碳化物颗粒更粗；高碳钢中针叶更细，低碳钢中稍粗。

7. 粒状贝氏体：铁素体中的“小岛群”

本质：大块状铁素体与小岛状富碳组织的复相结构。

特征：形成于贝氏体转变温度上限，铁素体呈块状或条状，内部分布大量富碳奥氏体小岛。这些小岛后续可能保留为残余奥氏体，或分解为珠光体、贝氏体，甚至部分转变为马氏体（形成M-A组织）。

8. 无碳化物贝氏体：纯净的“板条铁素体”

本质：单相板条状铁素体，又称铁素体贝氏体。

特征：形成于贝氏体转变温度最上部，板条铁素体之间为富碳奥氏体（后续可能发生转变）。常见于低碳钢或硅、铝含量高的钢中，组织纯净无碳化物颗粒。

9. 马氏体：过饱和的“极速冷却产物”

本质：碳在α-Fe中的过饱和固溶体，由奥氏体快速冷却（淬火）形成。

特征：分两种典型形态

（1）板条马氏体：低、中碳钢及不锈钢中常见，由平行板条组成“板条束”，一个奥氏体晶粒可生成3~5个束；

（2）片状马氏体：高碳钢及高镍合金中常见，呈针状或块状，针叶间呈120°角，高碳马氏体晶界清晰，细针状时呈布纹状（隐晶马氏体）。

10. 回火马氏体：马氏体的“低温蜕变”

本质：马氏体在150~250℃回火后，分解出极细过渡型碳化物与低饱和α相的混合物。

特征：光学显微镜下呈暗黑色针状（保留马氏体位向），与下贝氏体相似，仅电子显微镜可见细小碳化物质点，易受腐蚀变黑。

11. 回火屈氏体：中温回火的“模糊组织”

本质：马氏体在350~500℃回火形成的碳化物与α相混合物。

特征：铁素体基体内分布极细粒状碳化物，针状形态逐渐消失，光学显微镜下仅见暗黑组织，碳化物颗粒需电子显微镜才能分辨，且比回火马氏体更粗。

12. 回火索氏体：高温回火的“均匀结构”

本质：马氏体在500~650℃高温回火形成，由等轴铁素体与均匀碳化物颗粒组成。

特征：马氏体片痕迹完全消失，铁素体呈等轴状，碳化物颗粒较回火屈氏体更粗，光镜下难分辨，电镜下可见清晰颗粒分布。

13. 莱氏体：奥氏体与渗碳体的“共晶混合物”

本质：铁碳合金共晶反应产物，由奥氏体与渗碳体组成。

特征：在显微镜下呈“树枝状奥氏体分布在渗碳体基体上”，如同树枝扎根于土壤，是高碳合金的典型组织。

14. 粒状珠光体：球状碳化物的“球化形态”

本质：铁素体基体上分布粒状碳化物，由球化退火或高温回火形成。

特征：碳化物呈颗粒状而非片状，相比片状珠光体，韧性更好，加工性能更优，是改善高碳钢切削性能的常用组织。

15. 魏氏组织：晶粒粗大的“异常产物”

本质：奥氏体晶粒粗大时，先共析相呈针状与珠光体混合的组织。

特征：

（1）亚共析钢：铁素体呈片状、羽毛状或三角形，沿奥氏体晶界向晶内生长；

（2）过共析钢：渗碳体呈针状或杆状，分布在奥氏体晶粒内部。

魏氏组织会降低材料韧性，需通过细化晶粒消除。