特殊钢钢按金相组织分类。在退火状态下，可将钢分为亚共析钢、共析钢、过共钢；在正火状态下，可将钢分为珠光体钢、贝氏体钢、奥氏体钢。

马氏体(martensite)是黑色金属材料的一种组织名称。最先由德国冶金学家AdolfMartens(1850-1914)于19世纪90年代在一种硬矿物中发现。马氏体的三维组织形态通常有片状(plate)或者板条状(lath)，但是在金相观察中（二维）通常表现为针状（needle-shaped），这也是为什么在一些地方通常描述为针状的原因。马氏体的晶体结构为体心四方结构（BCT）。中高碳钢中加速冷却通常能够获得这种组织。高的强度和硬度是钢中马氏体的主要特征之一。

奥氏体是一般钢在高温下的组织，其存在有一定的温度和成分范围。有些淬火钢能使部分奥氏体保留到室温，这种奥氏体称残留奥氏体。在合金钢中除碳之外，其他合金元素也可溶于奥氏体中，并扩大或缩小奥氏体稳定区的温度和成分范围。例如，加入锰和镍能将奥氏体临界转变温度降至室温以下，使钢在室温下保持奥氏体组织，即所谓奥氏体钢。

贝氏体（bainite）又称贝茵体。钢中相形态之一。钢过冷奥氏体的中温(Ms～550℃)转变产物，α-Fe和Fe3C的复相组织。用符号B表示。贝氏体转变温度介于珠光体转变与马氏体转变之间。在贝氏体转变温度偏高区域转变产物叫上贝氏体(upbai-nite)（350℃～550℃），其外观形貌似羽毛状，也称羽毛状贝氏体。冲击韧性较差，生产上应力求避免。在贝氏体转变温度下端偏低温度区域转变产物叫下贝氏体（Ms～350℃）。其冲击韧性较好。为提高韧性，生产上应通过热处理控制获得下贝氏体。上贝氏体由许多从奥氏体晶界向晶内平行生长的条状铁素体和在相邻铁素体条间存在的断续的，短杆状的渗碳体组成。下贝氏体由含碳过饱和的片状铁素体和其内部析出的微细的碳化物组成.

共析钢。具有共析成分含0.77%碳的碳素钢。该钢由高温奥氏体区缓冷至727℃，生成多边形珠光体组织，其中铁素体和渗碳体呈片状平行排列。优质碳素结构钢和碳素工具钢都包含有这种组织。一般冷却速度大，珠光体片层间距减小，有利于强度和硬度提高。

亚共析钢（hypo-eutectoidsteel）含碳量在0.0218—0.77%之间的结构钢称为亚共析钢。

过共析钢（hyper-eutectoidsteel）工具用钢的含碳量往往超过0.77%，这种钢组织中渗碳体的比例超过12%，所以除与铁素体形成珠光体外，还有多余的渗碳体，于是这类钢的组织是珠光体+渗碳体。这类钢统称为过共析钢。

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