工程材料第三章熱處理-全文預(yù)覽
【正文】 析鋼 加熱到Ac3+30~ 50℃ ， 共析鋼 加熱到Ac1+30~50℃ ， 過(guò)共析鋼 加熱到 Accm+30~ 50℃ 保溫 后 空冷 的工藝。 擴(kuò)散退火后一般還應(yīng)進(jìn)行完全退火或正火處理，以細(xì)化晶粒，提高力學(xué)性能。 ? 它是將工件加熱到Ac1+ 3050℃ 保溫后緩冷，或者加熱后冷卻到略低于 Ar1 的溫度下保溫，使珠光體中的滲碳體球化后出爐空冷。 ? ⑶ 細(xì)化晶粒，為最終熱處理作組織準(zhǔn)備。 一、退火 ? 將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫，然后緩慢冷卻 (爐冷 ) 的熱處理工藝叫做 退火 。 ? 當(dāng)連續(xù)冷卻曲線碰到轉(zhuǎn)變中止線時(shí)，珠光體轉(zhuǎn)變中止，余下的奧氏體一直保持到 Ms以下轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。 ? 除 Co和 Al 外 ,所有合金元素都使 Ms 與Mz點(diǎn)下降。 Mz ? 影響 C 曲線的因素 ? ⑴ 成分的影響 ? ① 含碳量的影響：亞共析鋼隨著碳 ↑， C曲線右移，過(guò)共析鋼隨 著碳 ↑， C曲線左移， 共析鋼的過(guò)冷奧氏體最穩(wěn)定， C曲線最靠右。碳鋼鼻尖處的溫度為 550℃ 。 ? 轉(zhuǎn)變終了線以右及 Mz以下為轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)。 ? ⑷ 將各溫度下轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間及終了時(shí)間標(biāo)在溫度 — 時(shí)間坐標(biāo)中，并分別連線。 含 碳 量 對(duì) 馬 氏體轉(zhuǎn) 變 溫 度 的 影響 含碳 量對(duì)殘余奧氏體 量的影響 Mz 過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物（共析鋼） 轉(zhuǎn)變類(lèi)型 轉(zhuǎn)變產(chǎn)物 形成溫度， ℃ 轉(zhuǎn)變機(jī)制 顯微組織特征 HRC 獲得工藝 珠 光 體 P A1~650 擴(kuò) 散 型 粗片狀 ， F、 Fe3C相間分布 520 退火 S 650~600 細(xì)片狀， F、 Fe3C相間分布 2030 正火 T 600~550 極細(xì)片狀 ， F、 Fe3C相間分布 3040 等溫處理 貝 氏 體 B上 550~350 半擴(kuò)散型 羽毛狀，短棒狀 Fe3C分布于過(guò)飽和 F條之間 4050 等溫處理 B下 350~MS 竹葉狀，細(xì)片狀 Fe3C分布于過(guò)飽和 F針上 5060 等溫淬火 馬 氏 體 M針 MS~Mz 無(wú)擴(kuò)散型 針狀 6065 淬火 M*板條 MS~Mz 板條狀 50 淬火 第三節(jié) 過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線圖 ? 過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變方式有 等溫轉(zhuǎn)變 和 連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變 兩種。 ? 當(dāng)一片馬氏體形成時(shí)，可能因撞擊作用使已形成的馬氏體產(chǎn)生裂紋。其主要特點(diǎn)是： ? ⑴ 無(wú)擴(kuò)散性 ? 鐵和碳原子都不擴(kuò)散 ，因而馬氏體的含碳量與奧氏體的含碳量相同。 馬氏體硬度、韌性與含碳量的關(guān)系 C% ? 馬氏體強(qiáng)化的主要原因是過(guò)飽和碳引起的固溶強(qiáng)化。 ? 馬氏體的硬度主要取決于其含碳量。 ? 在電鏡下，亞結(jié)構(gòu)主要是孿晶 ，又稱 孿晶馬氏體 。 光鏡下 電鏡下 ? 每束內(nèi)條與條之間尺寸大致相同并呈平行排列，一個(gè)奧氏體晶粒內(nèi)可形成幾個(gè)取向不同的馬氏體束。 馬氏體組織 ? 馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，奧氏體中的碳全部保留到馬氏體中 . ? 馬氏體具有體心正方晶格（ a=b≠c） ? 軸比 c/a 稱馬氏體的正方度 。 ? 貝氏體轉(zhuǎn)變也是形核和長(zhǎng)大的過(guò)程，貝氏體轉(zhuǎn)變屬半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變 （碳原子擴(kuò)散，鐵原子不擴(kuò)散）。 光鏡下 電鏡下 ? 在電鏡下為 細(xì)片狀碳化物分布于鐵素體針內(nèi)，并與鐵素體針長(zhǎng)軸方向呈 5560186。 ? 根據(jù)其組織形態(tài)不同，貝氏體 又分為 上貝氏體(B上 )和 下貝氏體 (B下 ). 上貝氏體 下貝氏體 ? ⑴ 上貝氏體 ? 形成溫度為 550350℃ 。 ? 珠光體轉(zhuǎn)變過(guò)程 ? 珠光體轉(zhuǎn)變也是形核和長(zhǎng)大的過(guò)程。 ? 現(xiàn)以共析鋼為例說(shuō)明： 一、珠光體轉(zhuǎn)變 珠光體的組織形態(tài)與性能 ? 過(guò)冷奧氏體在 A1到 550℃ 間將轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w類(lèi)型組織 ，它是 鐵素體與滲碳體片層相間的機(jī)械混合 珠光體 索氏體 屈氏體 物 ，根據(jù)片層厚薄不同 ,又細(xì)分為 珠光體 、索氏體 和 屈氏體 (或 托氏體 ). ? ⑴ 珠光體： ? 形成溫度為 A1650℃ ，片層較厚， 500倍光鏡下可辨，用符號(hào) P表示 . ? ⑵ 索氏體 形成溫度為 650600℃ ,片層較薄， 8001000倍光鏡下可辨，用符號(hào) S 表示。 第二節(jié) 過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織形態(tài)與性能 ? 冷卻是熱處理更重要的工序 。 析出顆粒對(duì)黃銅晶界的釘扎 Nb/% 奧氏體晶粒尺寸/μm Nb、 Ti對(duì) 奧氏體晶粒的影響 ? 促進(jìn)奧氏體晶粒長(zhǎng)大的元素： Mn、 P、 C、 N。 1～ 4級(jí)為粗晶粒度， 5～ 8級(jí)為細(xì)晶粒度（ GB6394—— 86標(biāo)準(zhǔn)中又增加了細(xì)晶粒 10兩級(jí)）。 ? 在給定溫度下奧氏體的晶粒度稱 實(shí)際晶粒度 。奧氏體晶粒長(zhǎng)大過(guò)程與再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大過(guò)程相同。 ? 第四步 奧氏體成分均勻化 ： Fe3C溶解后，其所在部位碳含量仍很高，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間保溫使奧氏體成分趨于均勻?，F(xiàn)以共析鋼為例說(shuō)明： ? 第一步 奧氏體晶核形成： 首先在 ?與 Fe3C相界形核。冷卻時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度分別用 Ar Ar Arcm表示。 ? 熱處理是一種重要的加工工藝， 在制造業(yè)被廣泛應(yīng)用 . ? 模具、滾動(dòng)軸承 100%需經(jīng)過(guò)熱處理。167。 ? 在汽車(chē)、拖拉機(jī)制造業(yè)中 需熱處理的零件達(dá) 7080%。 ? 最終熱處理 — 賦予工件所要求的使用性能的熱處理 . 預(yù)備熱處理 最終熱處理 W18Cr4V鋼熱處理工藝曲線 時(shí)間 鋼加熱時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度分別用 Ac Ac Accm表示 。 ? 一、 奧氏體的形成過(guò)程 ? 奧氏體化也是形核和長(zhǎng)大的過(guò)程， 分為四步。殘余的 Fe3C隨保溫時(shí)間延長(zhǎng)繼續(xù)溶解直至消失。 ? 隨加熱溫度升高或保溫時(shí)間延長(zhǎng)，奧氏體 晶粒將進(jìn)一步長(zhǎng)大 ，這也是一個(gè)自發(fā)的過(guò)程。前者晶粒長(zhǎng)大傾向大，后者晶粒長(zhǎng)大傾向小。 如： 2級(jí)晶粒度，在放大 100倍的顯微鏡下 , 2顆晶粒； 4級(jí)晶粒度，在放大 100倍的顯微鏡下， 8顆晶粒。 ? 影響奧氏體晶粒長(zhǎng)大的因素 ? ⑴ 加熱溫度和保溫時(shí)間 : 加熱溫度高 、 保溫時(shí)間長(zhǎng) , A晶粒粗大 . ? ⑵ 加熱速度 : 加熱速度越快 ,過(guò)熱度越大 , 形核率越高 , 晶粒越細(xì) . ? ⑶ 合金元素： ? 阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng)大的元素 : Ti、 V、 Nb、 Ta、 Zr、 W、Mo、 Cr、 Al等 碳化物和氮化物形成元素。因此加熱得到細(xì)而均勻的奧氏體晶粒是熱處理的關(guān)鍵問(wèn)題之一。 隨過(guò)冷度不同，過(guò)冷奧氏體將發(fā)生 珠光體轉(zhuǎn)變 、 貝氏體轉(zhuǎn)變 和馬氏體轉(zhuǎn)變 三種類(lèi)型轉(zhuǎn)變。 片間距 ?b HRC ? ? 片間距越小，鋼的強(qiáng)度、硬度越高，而塑性和韌性略有改善。 氏體的含碳量下降，促進(jìn)了鐵素體形核，兩者相間形核并 ? 二、 貝氏體轉(zhuǎn)變 ? 貝氏體的組織形態(tài)及性能 ? 過(guò)冷奧氏體在 550℃ 230℃ (Ms)間將轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w類(lèi)型組織，貝氏
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1