仍以共析钢为例，当其在550℃～Ms温度范围内等温时，因转变温度较低，原子的活动能力较差，过冷奥氏体虽然仍分解成渗碳体和铁素体的混合物，但是铁素体中溶解的碳超过了正常的溶解度，转变后得到的组织为碳具有一定过饱和程度的铁素体和极分散的渗碳体所组成的混合物，称为贝氏体，用符号“B”表示。贝氏体有上贝氏体和下贝氏体之分。通常把550～350℃范围内形成的贝氏体称为上贝氏体，其在显微镜下呈羽毛状，如图2-10a所示。电镜照片表明，上贝氏体是由平行分布的铁素体片和分布在片间的断续而细小的渗碳体片共同组成的。在350℃～Ms范围内形成的贝氏体称为下贝氏体，其在显微镜下呈黑色针状组织，如图2-10b所示。下贝氏体的电镜照片表明，针的基体是铁素体，内部分布着细小的碳化物。

图2-10 贝氏体显微组织

a）上贝氏体 b）下贝氏体(www.daowen.com)

贝氏体的性能主要取决于其组织形态。贝氏体混合组织中的铁素体、渗碳体及其他相的相对含量、形态、大小和分布以及与位错的交互作用等会影响贝氏体的性能。

通常上贝氏体的形成温度较高，铁素体晶粒与碳化物颗粒较粗大，且碳化物呈短杆状平行地分布于铁素体板条之间。铁素体与碳化物的分布有明显的方向性。这种组织形态使铁素体条间易产生脆断，因此上贝氏体的硬度较低（为40～45HRC），且强度也较低，塑性、韧性较差；下贝氏体中的铁素体针细小且分布较均匀，铁素体内位错密度较高而且弥散分布着细小的ε-碳化物，这种组织使得下贝氏体不仅硬度较高（为45～55HRC），同时具有较高的强度及较好的塑性和韧性，具有良好的综合力学性能。

综上所述，贝氏体的组织形态和力学性能的关系为：由于贝氏体也是由铁素体和碳化物组成的，同样是界面面积越多，强度与硬度越高；与珠光体相比贝氏体的碳化物更细小，且由于碳在贝氏体的铁素体中有一定的过饱和度，会产生一定的固溶强化效果，所以贝氏体一般比珠光体有更高的强度与硬度；由于下贝氏体中的碳化物比上贝氏体更加细小，碳的过饱和度更大，因此下贝氏体有更高的强度与硬度。值得指出的是：下贝氏体不但强度与硬度高于上贝氏体，而且塑性与韧性也优于上贝氏体。这是因为上贝氏体中的渗碳体分布在铁素体的条间，易引起脆性断裂。