一、帶狀組織（banded structure）是鋼材內(nèi)部缺陷之一，出現(xiàn)在熱軋低碳結(jié)構(gòu)鋼顯微組織中，沿軋制方向平行排列、成層狀分布、形同條帶的鐵素體晶粒與珠光體晶粒。這是由于鋼材在熱軋后的冷卻過程中發(fā)生相變時(shí)鐵素體優(yōu)先在由枝晶偏析和非金屬夾雜延伸而成的條帶中形成，導(dǎo)致鐵素體形成條帶，鐵素體條帶之間為珠光體，兩者相間成層分布。

形成原因

金屬材料在冶煉澆注后絕大部分要經(jīng)過壓力加工方可成為型材。但是，加工后的材料容易得到沿著變形方向珠光體和鐵索體呈帶狀分布的組織，即形成帶狀組織。形成帶狀組織的原因大致有兩種：

1、由成分偏析引起的帶狀組織

在低碳鋼中，由于夾雜物的含量較多，加工變形后，夾雜物呈流線分布，當(dāng)鋼從熱加工溫度冷卻時(shí)，這些夾雜物可作為先共析鐵索體成核的核心，使先共析鐵素體先在夾雜物周圍生成，最后剩余奧氏體轉(zhuǎn)變成珠光體，使先共析鐵素體和珠光體呈帶狀分布，形成帶狀組織。這種帶狀組織很難用熱處理的方法加以消除。

2、由于熱加工溫度不當(dāng)引起的帶狀組織

在鍛造時(shí)，熱加工停鍛溫度位于兩相區(qū)時(shí)（Ar1和Ar3之間），鐵素體沿著金屬流動(dòng)方向從奧氏體中呈帶狀析出，尚未分解的奧氏體被割成帶狀，當(dāng)冷到Ar1時(shí)，帶狀?yuàn)W氏體轉(zhuǎn)化為帶狀珠光體，這種組織可以通過正火或退火的方法加以消除。

   帶狀組織的存在會(huì)使金屬的力學(xué)性能呈各向異性，沿帶狀組織的方向明顯優(yōu)于其垂直方向。壓力加工時(shí)易于從交界處開裂。對(duì)于需要后續(xù)熱處理的零件，帶狀組織輕則會(huì)導(dǎo)致熱變形過大，重者會(huì)造成應(yīng)力集中，甚至出現(xiàn)裂紋。如果帶狀組織非常嚴(yán)重的話，正火是解決不了的，最好進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散退火，在1050℃以上加熱，才能使碳原子擴(kuò)散均勻，消除帶狀組織。

消除方法

帶狀組織一般可用熱處理方法加以消除。對(duì)于高溫下能獲得單相組織的材料，帶狀組織有時(shí)可用正火來(lái)消除。而因嚴(yán)重的磷偏析產(chǎn)生的帶狀組織必須用高溫?cái)U(kuò)散退火及隨后的正火加以改善。具體消除手段如下：

1、由成分偏析引起的帶狀組織，即當(dāng)鋼中含有磷等有害雜質(zhì)并壓延時(shí)，雜質(zhì)沿壓延方向伸長(zhǎng)。當(dāng)鋼材冷至Ar3以下時(shí)，這些雜質(zhì)就成為鐵素體的核心使鐵素體形態(tài)呈帶狀分布，隨后珠光體也呈帶狀分布。這種帶狀組織可以通過電渣重熔、增大結(jié)晶速度來(lái)消除。

2、由熱加工溫度不當(dāng)引起的帶狀組織，即熱加工停鍛溫度于二相區(qū)時(shí)（Ar1和Ar3之間），鐵素體沿著金屬流動(dòng)方向從奧氏體中呈帶狀析出，尚未分解的奧氏體被割成帶狀，當(dāng)冷卻到Ar1時(shí)，帶狀?yuàn)W氏體轉(zhuǎn)化為帶狀珠光體。這種組織可通過提高終軋溫度、增大鍛造比或擴(kuò)散退火、正火的方法來(lái)改善或消除。

3、成分偏析引起的帶狀組織很難用熱處理的方法加以消除。通常正火能夠在一定程度上減輕這種偏析，一般情況下通過正火能將偏析糾正到允許級(jí)別。如果帶狀組織嚴(yán)重，可以多次正火改善。最可靠的方法是先高溫?cái)U(kuò)散退火，接著再來(lái)一次正火，這樣可以達(dá)到完全消除帶狀組織的效果，但是這樣成本會(huì)很高，對(duì)于鋼板來(lái)說(shuō)受表面質(zhì)量的限制，難以實(shí)現(xiàn)。

二、魏氏組織(widmanstatten structure)是在奧氏體晶粒較粗大，冷卻速度適宜時(shí)，鋼中的先共析相以針片狀形態(tài)與片狀珠光體混合存在的復(fù)相組織。

魏氏組織不僅晶粒粗大，而且由于大量鐵素體針片形成的脆弱面，使金屬的的柔韌性急速下降，這是不易淬火鋼焊接接頭變脆的一個(gè)主要原因。

產(chǎn)生原因

片狀的共格沉淀相通常是在基體的一定晶面析出（叫沉淀的慣析面），以維持共格，因?yàn)樵诰w內(nèi)晶面成幾組方向不同地平行排列，所以沉淀相也就是幾組平行排列，成為魏氏組織。

過熱的中碳鋼或低碳鋼在較快的冷卻速度下容易產(chǎn)生魏氏組織。

三、脫碳層(decarbonized zone)是指含碳耐火材料在高溫使用中，表層受氧化性介質(zhì)侵蝕，碳被氧化后形成的層帶。脫碳層的氣孔率比原磚顯著增大，故強(qiáng)度降低。含碳耐火材料經(jīng)熔渣侵蝕后，工作面常附有一層渣層，其成分主要由熔渣與被熔渣溶蝕或沖蝕下來(lái)的耐火材料構(gòu)成。緊接著附渣層的是熔渣與脫碳后的耐火材料相互作用而形成的反應(yīng)層在反應(yīng)層內(nèi)，相互作用生成的液相形成了連續(xù)簽質(zhì)，耐火材料的晶粒或顆粒一般多呈蝕損狀態(tài)并被這些基質(zhì)所包圍。反應(yīng)層與原磚之間則為脫碳層。脫碳層一般都較薄，反應(yīng)層則較厚些。

鋼的脫碳層深度測(cè)定

　脫碳包含部分脫碳、完全脫碳。完全脫碳指鋼樣表層碳含量水平低于碳在鐵素體中最大溶解度（只在鐵素體中存在)。

　　有效脫碳層深度：從產(chǎn)品表面到規(guī)定的碳含量或硬度水平的點(diǎn)的距離，規(guī)定的碳含量或硬度水平以不因脫碳而影響使用性能為準(zhǔn)（如產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的碳含量最小值）。

　　總脫碳層深度：從產(chǎn)品表面到碳含量等于基體碳含量的那一點(diǎn)距離，等于部分脫碳層和完全脫碳層之和。

鐵素體脫碳層深度：表面完全脫碳層的深度。（由顯微組織檢驗(yàn)確定）測(cè)定方法。

　　通常采用金相法、硬度法、化學(xué)法或光譜分析法。試樣在供貨狀態(tài)下檢驗(yàn)，不需要進(jìn)一步熱處理。如經(jīng)有關(guān)各方商定，則要從多方面注意防止碳的分布狀態(tài)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化。如：采用小試樣、短的奧氏體化時(shí)間，中性的保護(hù)氣氛。

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