鋼的熱處理原理與馬氏體相變強(qiáng)化上-文庫(kù)吧
2025-08-01 02:08 本頁(yè)面
【正文】 體等溫轉(zhuǎn)變曲線 a． 含碳量的影響 對(duì)于亞共析鋼和過共析鋼 ， 過冷奧氏體轉(zhuǎn)變開始線前多一條先共析相析出線 。 亞共析鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線中的 FP轉(zhuǎn)變部分隨著 A中含 C量增加逐漸右移；而過共析鋼中的 Fe3CP轉(zhuǎn)變部分則隨 A中含 C量的增加而逐漸左移 。 隨著過冷 A中碳含量增加 ， B轉(zhuǎn)變右移 ， Ms和 Mf降低 。 45? T10 3）影響 TTT曲線的因素 b． 合金元素的影響 一般除 Co、 Al外 ， 所有合金元素溶入 A中都使 C曲線右移 ， 過冷 A穩(wěn)定性增加 ， 并使 Ms點(diǎn)降低 。 c． 奧氏體狀態(tài)的影響 A晶粒越細(xì)小 ， 則晶界總面積越大 ， 有利于新相形核和原子擴(kuò)散 ， 使 P轉(zhuǎn)變線左移 ， 但對(duì) B轉(zhuǎn)變 不大 。 過冷 A晶粒越粗大使 Ms點(diǎn)升高 ， 加快 M轉(zhuǎn)變 。 過冷 A成分越均勻 ， 穩(wěn)定性越高 ， 相變?cè)杏谠介L(zhǎng) 。 3）影響 TTT曲線的因素 1）曲線的建立 2. 過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線 鋼的過冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線 2）曲線分析 2. 過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線 P P+M M 下臨界 冷卻速度 上臨界 冷卻速度 共析鋼過冷 A連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線最簡(jiǎn)單 ， 它包括過冷 A轉(zhuǎn)變開始 、 轉(zhuǎn)變終了和轉(zhuǎn)變終止三條線 在冷卻速度較慢時(shí) ， 只發(fā)生 P轉(zhuǎn)變 ， 最終得到 100%P。 在中等冷卻速度下 ， 在轉(zhuǎn)變開始線上開始得到 P， 在終止線后珠光體轉(zhuǎn)變不再進(jìn)行 ， 剩余 A在 Ms點(diǎn)以下發(fā)生 M轉(zhuǎn)變 ， 室溫下得到 （ P+M） 組織 。 Vk—— 表示過冷奧氏體在連續(xù)冷卻過程中不發(fā)生分解 ，全部冷至 Ms以下發(fā)生 M轉(zhuǎn)變的最小冷卻速度 ， 稱為上臨界冷卻速度或臨界淬火速度 。 Vk′—— 表示過冷 A全部得到 P的最大冷卻速度 ， 稱為下臨界冷卻速度 。 片狀，奧氏體分解 珠 光 體 形 態(tài) 珠光體 （ P） 是鐵素體 （ F） 和滲碳體 （ Fe3C） 兩相的機(jī)械混合物 ， 按組織形態(tài)可分為片狀珠光體和粒狀珠光體兩種 。 粒狀，調(diào)制處理或者球化退火 鋼的珠光體轉(zhuǎn)變 ① 片 狀 珠 光 體 珠光體 —— 片間距約為 450~150nm， 形成于A1~650℃ 范圍內(nèi) ， 在光學(xué)顯微鏡下可清晰地分辨出鐵素體和滲碳體層片狀組織 。 索氏體 —— 片間距約為 150~80nm， 形成于650~600℃ 范圍內(nèi) ， 只有在 800倍以上的光學(xué)顯微鏡下觀察才能分辨出鐵素體和滲碳體層片狀組織 。 屈氏體 —— 片間距約為 80~30nm， 形成于600~550℃ 范圍內(nèi) ， 在光學(xué)顯微鏡下已經(jīng)很難分辨出鐵素體和滲碳體層片狀組織 。 鋼的珠光體轉(zhuǎn)變 珠光體團(tuán)直徑及片間距對(duì)共析鋼強(qiáng)度的影響 片狀珠光體性能 珠光體團(tuán)直徑及片間距對(duì)共析鋼塑性的影響 共析鋼強(qiáng)度和韌性隨形成溫度的變化關(guān)系 ② 顆 粒 狀 珠 光 體 顆粒狀珠光體是鐵素體基體上分布著粒狀滲碳體的組織 ， 它在工業(yè)用高碳鋼中經(jīng)常遇到 。 粒狀珠光體一般是經(jīng)球化退火或淬火后經(jīng)中 、 高溫回火得到 。 鋼的珠光體轉(zhuǎn)變 顆粒狀珠光體的力學(xué)性能： 1） 粒狀珠光體的力學(xué)性能主要取決于滲碳體顆粒的大小 、 形態(tài)和分布 。 Fe3C顆粒越細(xì) ， 相界越多 ， 則鋼的強(qiáng)度 、 硬度越高；碳化物越接近于等軸狀 、 分布越均勻 ， 則鋼的韌性越好 。 2） 在成分相同的條件下 ， 粒狀珠光體比片狀珠光體硬度稍低 ， 但塑性較好 。 3） 在硬度相同的情況下 ， 粒狀珠光體比片狀珠光體具有良好的拉伸性能 。 鋼的珠光體轉(zhuǎn)變 ② 顆 粒 狀 珠 光 體 1） 片狀珠光體 珠光體轉(zhuǎn)變是擴(kuò)散型相變 ， 包括形核和晶核長(zhǎng)大兩個(gè)基本過程 。 鐵素體和滲碳體都可作為領(lǐng)先相在奧氏體晶界形核 ， 然后通過擴(kuò)散過程長(zhǎng)大 。 3. 珠光體的形成過程 2） 顆粒狀珠光體 對(duì)于過冷奧氏體直接分解形成的粒狀珠光體 ， 是由于 A轉(zhuǎn)變時(shí)溫度低 ， A有部分未溶解的滲碳體 ， 在保溫過程中這部分滲碳體球化 ， 在隨后冷卻過程中作為顆粒狀珠光體的晶核 ， 滲碳體依附于他們生長(zhǎng) ， 從而形成顆粒狀珠光體 。 3. 珠光體的形成過程 鋼從奧氏體狀態(tài)快速冷卻至 MS點(diǎn)以下 ， 擴(kuò)散分解受到抑制 ， 直接發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變 。 這種轉(zhuǎn)變屬于低溫轉(zhuǎn)變 ， 轉(zhuǎn)變產(chǎn)物馬氏體 （ M） 為 碳在 ?Fe中的過飽和間隙式固溶體 ， 具有很高的強(qiáng)度和硬度 。 鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變 1. 馬氏體轉(zhuǎn)變的條件 板條馬氏體是低 、 中碳鋼 、 馬氏體時(shí)效鋼 、 不銹鋼等鐵基合金中形成的一種典型馬氏體組織 。 板條馬氏體組織由許多成群的 、 相互平行排列的板條所組成 ， 每個(gè)板條為一個(gè)單晶 ， 尺寸約為 。 板條之間一般以小角度晶界相間 。 相鄰的板條之間往往存在厚度約為 10~20nm的薄殼狀殘余奧氏體 。 許多相互平行的板條組成一個(gè)板條束 ，一個(gè)奧氏體晶粒內(nèi)有幾個(gè)板條束 。 板條馬氏體的亞結(jié)構(gòu)為高密度位錯(cuò) ， 所以又稱位錯(cuò)馬氏體 。 2. 馬氏體的組織形態(tài) 1）板條狀馬氏體 片狀馬氏體是在中高碳鋼及其合金中形成的一種典型的馬氏體組織。 片狀馬氏體的空間形態(tài)呈雙凸透鏡狀，由于與試樣磨面相截，在光學(xué)顯微鏡下呈針狀或竹葉狀，故又稱針狀馬氏體。片狀馬氏體的最大尺寸取決于原奧氏體晶粒大小。 片狀馬氏體內(nèi)部亞結(jié)構(gòu)主要是孿晶，其中脊背就是高密度的微細(xì)孿晶區(qū)。 由于馬氏體高速形成時(shí)相互撞擊，使得片狀馬氏體中有很多顯微裂紋，所以增加了鋼的脆性。 2. 馬氏體的組織形態(tài) 2）片狀馬氏體 2. 馬氏體的組織形態(tài) 板條馬氏體 片狀馬氏體 1）成分： 隨著鋼中含碳量增加，板條馬氏體數(shù)量降低，片狀馬氏體數(shù)量增加。 2）溫度：
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