鋼的熱處理--鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變
第一節(jié)鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變
加熱是熱處理的第一道工序二焰。在臨界點以上加熱棠隐,目的是獲得均勻的奧氏體組織酥夭,稱奧氏體化斑举。
一搅轿、鋼的臨界溫度 鐵碳相圖中PSK、GS富玷、ES線分別用A1璧坟、A3、Acm表示赎懦。 由于實際加熱或冷卻時存在過冷或過熱現(xiàn)象雀鹃,
鋼加熱時的實際轉(zhuǎn)變溫度分別用Ac1、Ac3励两、Accm 表示黎茎,冷卻時的實際轉(zhuǎn)變溫度分別用Ar1、Ar3伐蒋、 Arcm表示
二工三、奧氏體的形成 1.奧氏體的形成的基本過程 奧氏體化也是形核和長大的過程狞吏,分為四步∏粒現(xiàn)以 共析鋼為例說明: 第一步:奧氏體晶核形成:首先在?與Fe3C相界形核。 第二步:奧氏體晶核長大:? 晶核通過碳原子的擴散向? 和Fe3C方向長大仁沃。
第三步:殘余Fe3C溶解:鐵素體在成分岖习、結(jié)構(gòu)上比Fe3C更接近于奧氏體,因而先于Fe3C消失赡析,而殘余Fe3C則隨保溫時間延長不斷溶解直至消失创撼。 第四步:奧氏體均勻化。Fe3C溶解后奇搪,其所在部位 碳含量仍很高曼中,通過長時間保溫使奧氏體成分趨于 均勻遗酷。
亞共析鋼和過共析鋼的奧氏體化過程與共析鋼基本相同。但由于先共析? 或二次Fe3C的存在肯绅,要獲得全部奧氏體組織笛驴,必須相應加熱到Ac3或Accm以上。
2.影響奧氏體形成的因素
1.加熱溫度
T↑→A化↑ (D↑→濃度梯度大)
2.含碳量 C%↑→界面多→核心多 →轉(zhuǎn)變快
3.加熱速度
V↑→轉(zhuǎn)變開始溫度↑芽接,轉(zhuǎn)變時間↓
4.合金元素 a. Cr饵逐、M0、W彪标、V倍权、Nb、Ti強碳化物形成元素捞烟, ↓奧氏體形成速度 b. C0薄声、Ni非碳化物形成元素,↑奧氏形成速度 c. Al坷襟、Si奸柬、Mn影響不大 5.原始組織 片狀,片間距小→相界面多→碳彌散度大→碳原子擴散距離短→奧氏體形核長大快 >粒狀
三婴程、奧氏體晶粒大小及控制
1廓奕、奧氏體晶粒度概念
1)奧氏體化剛結(jié)束時的晶粒度稱起始晶粒度,此時晶粒細小均勻档叔。 隨加熱溫度升高或保溫時間延長桌粉,奧氏體晶粒將進一步長大,這也是一個自發(fā)的過程衙四。\
2)在給定溫度下奧氏體的晶粒度稱實際晶粒度铃肯。 3)加熱時奧氏體晶粒的長大傾向稱本質(zhì)晶粒度。通常將鋼加熱到940?10℃奧氏體化后凹毛,設(shè)法把奧氏
體晶粒保留到室溫來判斷宦逃。 ? 晶粒度為1-4 級的是本質(zhì)粗晶粒鋼,5-8 級的是本質(zhì)細晶粒鋼鸳岩。前者晶粒長大傾向大柄哀,后者晶粒長大傾向小。
2听番、影響奧氏體晶粒長大的因素 ⑴ 加熱溫度和保溫時間:加熱溫度高把丹、保溫時間長,?晶粒粗大核看。 ⑵ 加熱速度:加熱速度越快躯法,過熱度越大,形核率越高券豺,晶粒越細滚蚪。
⑶ 合金元素: 阻礙奧氏體晶粒長大的元素:Ti桨座、V、Nb蛉幸、Ta到旦、Zr、W巨缘、Mo添忘、Cr、Al等若锁,多為碳化物和氮化物形成元素搁骑。 促進奧氏體晶粒長大的元素:Mn、P又固、C仲器、N。 ⑷ 原始組織:平衡狀態(tài)的組織有利于獲得細晶粒仰冠。 奧氏體晶粒粗大乏冀,冷卻后的組織也粗大,降低鋼的常溫力學性能洋只,尤其是塑性辆沦。因此加熱得到細而均勻的奧氏體晶粒是熱處理的關(guān)鍵問題之一。
加熱是熱處理的第一道工序二焰。在臨界點以上加熱棠隐,目的是獲得均勻的奧氏體組織酥夭,稱奧氏體化斑举。
一搅轿、鋼的臨界溫度 鐵碳相圖中PSK、GS富玷、ES線分別用A1璧坟、A3、Acm表示赎懦。 由于實際加熱或冷卻時存在過冷或過熱現(xiàn)象雀鹃,
鋼加熱時的實際轉(zhuǎn)變溫度分別用Ac1、Ac3励两、Accm 表示黎茎,冷卻時的實際轉(zhuǎn)變溫度分別用Ar1、Ar3伐蒋、 Arcm表示
二工三、奧氏體的形成 1.奧氏體的形成的基本過程 奧氏體化也是形核和長大的過程狞吏,分為四步∏粒現(xiàn)以 共析鋼為例說明: 第一步:奧氏體晶核形成:首先在?與Fe3C相界形核。 第二步:奧氏體晶核長大:? 晶核通過碳原子的擴散向? 和Fe3C方向長大仁沃。
第三步:殘余Fe3C溶解:鐵素體在成分岖习、結(jié)構(gòu)上比Fe3C更接近于奧氏體,因而先于Fe3C消失赡析,而殘余Fe3C則隨保溫時間延長不斷溶解直至消失创撼。 第四步:奧氏體均勻化。Fe3C溶解后奇搪,其所在部位 碳含量仍很高曼中,通過長時間保溫使奧氏體成分趨于 均勻遗酷。
亞共析鋼和過共析鋼的奧氏體化過程與共析鋼基本相同。但由于先共析? 或二次Fe3C的存在肯绅,要獲得全部奧氏體組織笛驴,必須相應加熱到Ac3或Accm以上。
2.影響奧氏體形成的因素
1.加熱溫度
T↑→A化↑ (D↑→濃度梯度大)
2.含碳量 C%↑→界面多→核心多 →轉(zhuǎn)變快
3.加熱速度
V↑→轉(zhuǎn)變開始溫度↑芽接,轉(zhuǎn)變時間↓
4.合金元素 a. Cr饵逐、M0、W彪标、V倍权、Nb、Ti強碳化物形成元素捞烟, ↓奧氏體形成速度 b. C0薄声、Ni非碳化物形成元素,↑奧氏形成速度 c. Al坷襟、Si奸柬、Mn影響不大 5.原始組織 片狀,片間距小→相界面多→碳彌散度大→碳原子擴散距離短→奧氏體形核長大快 >粒狀
三婴程、奧氏體晶粒大小及控制
1廓奕、奧氏體晶粒度概念
1)奧氏體化剛結(jié)束時的晶粒度稱起始晶粒度,此時晶粒細小均勻档叔。 隨加熱溫度升高或保溫時間延長桌粉,奧氏體晶粒將進一步長大,這也是一個自發(fā)的過程衙四。\
2)在給定溫度下奧氏體的晶粒度稱實際晶粒度铃肯。 3)加熱時奧氏體晶粒的長大傾向稱本質(zhì)晶粒度。通常將鋼加熱到940?10℃奧氏體化后凹毛,設(shè)法把奧氏
體晶粒保留到室溫來判斷宦逃。 ? 晶粒度為1-4 級的是本質(zhì)粗晶粒鋼,5-8 級的是本質(zhì)細晶粒鋼鸳岩。前者晶粒長大傾向大柄哀,后者晶粒長大傾向小。
2听番、影響奧氏體晶粒長大的因素 ⑴ 加熱溫度和保溫時間:加熱溫度高把丹、保溫時間長,?晶粒粗大核看。 ⑵ 加熱速度:加熱速度越快躯法,過熱度越大,形核率越高券豺,晶粒越細滚蚪。
⑶ 合金元素: 阻礙奧氏體晶粒長大的元素:Ti桨座、V、Nb蛉幸、Ta到旦、Zr、W巨缘、Mo添忘、Cr、Al等若锁,多為碳化物和氮化物形成元素搁骑。 促進奧氏體晶粒長大的元素:Mn、P又固、C仲器、N。 ⑷ 原始組織:平衡狀態(tài)的組織有利于獲得細晶粒仰冠。 奧氏體晶粒粗大乏冀,冷卻后的組織也粗大,降低鋼的常溫力學性能洋只,尤其是塑性辆沦。因此加熱得到細而均勻的奧氏體晶粒是熱處理的關(guān)鍵問題之一。
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