回火轉(zhuǎn)變與鋼的回火(已修改)
2025-05-13 22:56 本頁面
【正文】 第 8章 回火轉(zhuǎn)變與鋼的回火 本章主要內(nèi)容 ? 回火過程中的組織變化 (5個(gè)階段 ) ? 回火后力學(xué)性能的變化 ? 回火脆化現(xiàn)象的產(chǎn)生及其避免 ? 回火工藝 (3種 ) 概述 ? 回火：將 淬火后的鋼 在 A1以下 的溫度加熱、保溫，并以 適當(dāng)速度冷卻 的工藝過程。 ? 目的：使淬火得到的 亞穩(wěn)組織 轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的回火組織；提高淬火鋼的塑性和韌性，降低脆性；降低或消除淬火引起的殘余內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸。 淬火鋼在回火時(shí)的組織變化 ? 淬火鋼亞穩(wěn)組織： ?馬氏體 (M)： C在 αFe中呈過飽和，使晶格承受應(yīng)力。比容最大，儲(chǔ)存了部分相變潛熱。 ?殘余奧氏體 (AR)：過冷、承受應(yīng)力和應(yīng)變。比容最小，儲(chǔ)存了大量相變潛熱。 淬火鋼在回火時(shí)的組織轉(zhuǎn)變 ? 碳原子的重新分布 — 時(shí)效 (100℃ 以下 )； ? 過渡碳化物的沉淀 (100~300℃ )； ? AR的分解 (200~300℃ )； ? 過渡碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe3C(200~350℃ )； ? Fe3C的粗化和球化，以及等軸鐵素體晶粒的形成 (350℃ 以上 )。 碳原子的重新分布 — 時(shí)效階段 (100℃以下 ) ? 溫度較低，碳原子只能做短程擴(kuò)散，進(jìn)行偏聚。 (1) 低碳 M— 在位錯(cuò)線附近偏聚 ? 亞結(jié)構(gòu)為位錯(cuò)， C原子傾向于 偏聚 在位錯(cuò)線附近的間隙位置。 (2) 高碳 M— 在孿晶界面上聚集 ? 亞結(jié)構(gòu)為孿晶， C原子將在一定晶面上 聚集 ，形成富 C聚集區(qū)。 過渡碳化物的析出 — 回火第一階段(100~300℃ ) ? 現(xiàn)象：隨 T↑， M中 C%↓，晶格常數(shù) c ↓，a↑，正方度 c/a↓— 過飽和程度下降。 ? 實(shí)質(zhì)：馬氏體發(fā)生了分解。 ? M→M’(過飽和 α+εFexC， α含碳量約為%) ? εFexC(x=2~3)， HCP結(jié)構(gòu)，與基體馬氏體保持共格關(guān)系。過渡相。 過渡碳化物的析出 — 回火第一階段(100~300℃ ) ? 產(chǎn)物：回火馬氏體 (M’)。有 一定過飽和度的 α固溶體 (立方馬氏體 )和 與其有共格關(guān)系的 ε碳化物 所組成的復(fù)相混合組織。 ? 在普通金相顯微鏡下，觀察不出回火馬氏體中的 ε碳化物?；鼗瘃R氏體在 形態(tài)上與淬火馬氏體相似 ，但回火馬氏體易腐蝕，成 黑色組織 。 ? 性能： 保留高硬度 。 殘余奧氏體的分解 — 回火第二階段(200~300℃ ) ? AR→M’或 B下 (α相 +εFexC碳化物 )。 ? α相的 C%：與 M在該溫度下分解后的 C%相近 ，也與過冷 A在該溫度下形成的 B下 的C%相近 。 ? εFexC：與相同溫度下， M分解或 B下 中碳化物相似。 殘余奧氏體與過冷奧氏體 ? 鋼淬火后的 AR，與過冷 A同屬亞穩(wěn)組織，本質(zhì)相同，但 AR存在于 M之間，受 M影響： (1) 馬氏體條間的 AR含碳量高于平均含碳量，已轉(zhuǎn)變的馬氏體會(huì)使 AR處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)。 (使 AR在低溫較難分解 ) (2) 回火過程中 (T200~300℃ )， M分解，對AR壓力降低，影響到 AR的轉(zhuǎn)變。 過渡碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe3C— 回火第三階段 (200~350℃ ) ? 在 250~400℃ 回火時(shí)，碳鋼 M中過飽和的C幾乎全部析出，將形成比 εFexC更穩(wěn)定的碳化物 χFe5C2和 θFe3C，其穩(wěn)定性均高于 εFexC。 ? 轉(zhuǎn)化是通過 ε碳化物的溶解和 θ碳化物重新從馬氏體基體中析出的方式完成的。 過渡碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe3C— 回火第三階段 (200~350℃ ) (1) 碳化物轉(zhuǎn)變：低溫 →高溫 ? 低
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