【正文】 的改組和碳原子鐵原子的擴散轉(zhuǎn)移才能完成。當奧氏體被過冷到 A 1溫度以下，經(jīng)過一定時間，首先在奧氏體晶界或其它既存物（未溶碳化物質(zhì)點、雜質(zhì)物）表面上，形成滲碳體晶核 .其晶核的長大靠鄰近碳原子的擴散而逐漸長大，與此同時滲碳體晶核周圍奧氏體中的碳含量必然不斷降低 ,當降到足夠低時，在滲碳體晶核兩側(cè)形成了鐵素體片，這就相當于珠光體晶核。當一個珠光體團長大時，必然又會產(chǎn)生另外新的滲碳體晶核，形成其它珠光體團。 ? (1)轉(zhuǎn)變溫度的影響 ? 一般來說，在碳鋼中轉(zhuǎn)變溫度愈低，珠光體的形核率及長大速度愈大 ,珠光體形成速度也愈快。 ? (3)奧氏體化規(guī)范的影響 ? 奧氏體化溫度愈高，加熱時間愈長，則碳化物溶解多，奧氏體均勻化程度愈高，晶粒越粗大．這些將使珠光體形核率和長大速度降低，因而遲緩了珠光體的形成過程。但對于亞共析鋼和過共析鋼，在形成珠光體之前 ,將先行析出鐵素體或滲碳體。但在過共析鋼中，則不會出現(xiàn)塊狀滲碳體 .當奧氏體在 GBA范圍內(nèi)進行轉(zhuǎn)變時，則先共析鐵素體或滲碳體，將沿奧氏體晶界析出長大，而形成鐵素體網(wǎng)和滲碳體網(wǎng) .如在 W 范圍進行轉(zhuǎn)變，則鐵素體或滲碳體將自晶界以一定位向向晶內(nèi)伸長，形成偽共析組織 . ? 三、珠光體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織形態(tài)及其性能 ? 由于珠光體形成過程的特點，故形成鐵素體和滲碳體相間的片層狀組織。在一定的轉(zhuǎn)變條件下，也可以形成在鐵素體基體上均勻分布著細小顆粒狀碳化物的球狀珠光體或粒狀珠光體。 ? 四、退火 ? 所謂退火，通常是將鋼加熱至臨界點以上 (一般在 ? Ac3或 A cm以上 150~ 300 ℃ 范圍 )，保溫一定時間，使綱全部或部分奧氏體化，隨后緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)的珠光體組織。由于高溫長時間加熱使奧氏體晶粒粗大，故工件經(jīng)擴散退火后，需要進行一次完全退火或正火，細化晶粒，改善機械性能。由于加熱溫度超過 Ac3，使鋼的組織完全重結(jié)晶，所以可以達到均勻組織、細化晶粒、消除內(nèi)應(yīng)力、降低硬度的目的。這樣的組織不僅硬而脆，切削加工時刀具容易磨損，而且在以后的淬火過程中易于變形開裂。 ? 其原理是 :原始片狀珠光體在加熱至 Ac1以上 2030 ℃ 溫度時，滲碳體開始溶解但又未完全溶解 ,一些碳化物斷開為許多細的片狀碳化物，彌散地分布在奧氏體基體上。這種退火方法稱“等溫退火”。 ? 下圖是高速鋼的普通退火與等溫退火的工藝比較，可以看出，退火周期從 15~20小時縮短到幾個小時左右。鋼件在退火過程中不發(fā)生組織變化，鋼件中的內(nèi)應(yīng)力是在加熱、保溫和緩慢冷卻過程中消除的。 ? 正火工藝簡單、經(jīng)濟、應(yīng)用較廣 ,可作為： ? 。為此，對于低碳鋼應(yīng)以正火作為預(yù)備熱處理。 :由于正火比退火的生產(chǎn)周期短得多，設(shè)備利用率高，且操作簡單，姑在可能的條件下，應(yīng)盡量以正火代替退火。此外，對于某些待殊鋼，用淬火方法獲得一定的物理化學性能 . ? 二、鋼淬火時的組織轉(zhuǎn)變和性能特點 ? ? 淬火之所以能強化鋼件的主要原因在于淬火時的快速冷卻而獲得馬氏體組織。馬氏體是碳在 aFe 中的過飽和固溶體。在電子顯微鏡下觀察板條狀馬氏體，其晶體內(nèi)存在著大量高密度的位錯，故板條馬長體反稱位錯型馬氏體。奧氏體含碳量＜ 0. 25 ％時，其淬火組織幾乎全部為板條馬氏體，故低碳鋼淬火后都為板條狀馬氏體。此外，合金元素都促使形成針狀馬氏體。此外，板條狀馬氏體中的大量位錯，針狀馬氏體中的大量細小孿晶都能阻礙工件受力時的滑移變形，從而引起硬化 ,特別是孿晶的硬化作用更大。 (3)塑性和韌性 低碳板條狀馬氏體具有較高的強度，同時還兼有相當好的塑性和韌性。高碳針狀馬氏體雖具有極高的硬度，但脆性大而韌性差。這是鋼淬火時產(chǎn)生變形、開裂的根本原因之一 . ? 三、馬氏體轉(zhuǎn)變的基本規(guī)律 ? ? 馬氏體轉(zhuǎn)變除快速冷卻外，還必須過冷到某一特定溫度 Ms 點以下。如過冷奧氏體冷卻至 Ms 以下某一溫度時，會高速地形成一定數(shù)量的馬氏體，此時如不繼續(xù)冷卻，馬氏量就不再增加。 F e F e??? ? ? 四、奧氏體的穩(wěn)定化現(xiàn)象 在馬氏體轉(zhuǎn)變過程中，如冷至 Ms 附近某一溫度作等溫停留，將使過冷奧氏體繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的能力減弱。此外，應(yīng)力和形變的作用也會引起奧氏體穩(wěn)定化（機械穩(wěn)定化）。如淬火加熱溫度過低（＜ AC3 ) ，則鐵素體未全部溶于奧氏體，使淬火組織中因含鐵素體而硬度不足。 ? 目前，生產(chǎn)實踐中廣泛使用的淬火加熱溫度范圍大多超過上述范圍。對于形狀簡單截面尺寸較大工件宜采用下限，形狀復(fù)雜截面尺寸較小取下限。然而，過快的冷卻會引起很大的內(nèi)應(yīng)力，造成工件的變形和開裂。但在 300~ 200 ℃ 范圍內(nèi)冷卻速度仍很快，容易引起變形和開裂。其冷卻特點是 :在高溫區(qū)冷卻能力與水相似，在低溫區(qū)域冷卻時，由于工件表面形成水玻璃膜而具有較小的冷卻速度。為了提高其冷卻能力，常在低溫使用的硝鹽浴中加入 3~ 5 ％的水。硝鹽浴使用過程中，必須嚴格控制其使用溫度（不得超過 500℃ ）和石墨炭進入浴槽內(nèi)，以防事故發(fā)生。 ? (1)單液淬火 ? 將加熱好的工件淬入某一種冷卻介質(zhì)中連續(xù)冷卻的方法 .一般講，碳鋼多用水或水溶液淬火，合金鋼大多用油淬。雙液淬火的關(guān)鍵是控制工件在水中的停留時間。凡截面大者取上限，截面小者 ,下限；碳鋼取上限，合金元素含量較多者，取下限。由于恒溫停留所引起的奧氏體陳化穩(wěn)定，增加了殘余奧氏體，從而減小了淬火變形和開裂的傾向。對于高合金鋼，由于其過冷奧氏體有兩個穩(wěn)定區(qū)，故其分級溫度可選擇較高溫度的奧氏體穩(wěn)定區(qū)（如高速鋼分級淬火），對于尺寸較大，形狀復(fù)雜的高合金鋼工件，還可以采取二次或多次分級 . 分級停留時間應(yīng)以使工件內(nèi)外溫度基本上一致為準，但不超過該溫度下的孕育時期為具體分級停留時間按下列經(jīng)驗公式估算 : (5)等溫淬火 將加熱好的工件置于稍高于 Ms 的一定溫度的熱溶液中，等溫保持足夠的時間，借以獲得下貝氏體組織。等溫淬火后的工件不需要再迸行回火處理。冷處理應(yīng)在淬火后立即進行以免在室溫停留時間過長引起奧氏體的陳化穩(wěn)定而減弱冷處理效果。干冰加酒精等低溫介質(zhì)，其溫度可達 70 ～ 80 ℃ .無冷凍設(shè)備也可采用干冰 (固體 CO2) ? 七、鋼的淬透性 ? 淬透性是指鋼在淬火時獲得淬硬層深度的能力，又稱可淬性。 D c越大，淬透性越好。合金元素含量越多，淬透性越好。 ? (4)冷卻介質(zhì)對淬透性的影響 ? 在鋼的的成分尺寸相同的東件下，冷卻介質(zhì)的冷卻速度越大，則其淬透層也越深 。因此，工件淬火后，一般都必須及時進行回火． ? 一、回火及其目的 ? 。 ? 在此溫度范圍內(nèi)馬氏體分解為 碳化物與含碳量為 ~3 ％的過飽和 a 固溶體的兩相混合物。馬氏體的分解過程，對碳鋼來說要持續(xù)到 350 ℃ 才基本結(jié)束。 ? (2)殘余奧氏體的分解含碳量超過 ％的鋼，淬火后住往存在一定數(shù)量的殘涂奧氏體。殘余奧氏休轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂闲莸脑杏龝r期較短，轉(zhuǎn)變速度也較大。在300~400 ℃ 回火時 ,是滲碳體的全部析出及內(nèi)應(yīng)力的基本消除 ,在 400 ℃ 回火時 ,是滲碳體的聚集和長大 . 合金元素的存在 ,將延緩上述過程 ,即提高上述過程的轉(zhuǎn)變溫度 . 淬火鋼回火產(chǎn)物可分為 : (1)回火馬氏體 淬火鋼在 150~250℃ 低溫回火后，即形成回火馬氏體。它是由粒狀滲碳休和鐵素體組成。 2 .回火時機械性能的變化 淬火鋼在不同溫度下回火，所得到的組織不同，因而機械性能差別很大。工件經(jīng)低溫回火后，減小了內(nèi)應(yīng)力和脆性。 ? ? 回火溫度為 500~650 ℃ ，回火后的組織為回火索氏體。 ? 四、回火脆性 ? 隨著回火溫度的升高，鋼的沖擊韌性提高。 ? ? 復(fù)習題 ? 1. A A A cm、 Ac3 、 Ac A c c m、 Ar Ar3 、 A r c m分別表示什么意義？ ? ？鋼加熱后所得到的奧氏體晶粒大小，主要與哪些因素有關(guān)？ ? 3. 馬氏體轉(zhuǎn)變的過程及基本待征是什么 ? ? .去應(yīng)力退火與其它退火方法有何不同？ ? 5. 什么叫淬火？目的是什么？ ? ？淬火鋼為什么要回火？回火過程中有哪些組織轉(zhuǎn)變？ ? 鋼在加熱時的加熱溫度和加熱速度影響珠光體轉(zhuǎn)化為奧氏體的轉(zhuǎn)變速度，下面的說法中錯誤的說法是（ ） ? (A)加熱速度越快，轉(zhuǎn)化速度越快，是因為奧氏體的成核率高 ? (B)加熱溫度越高，轉(zhuǎn)化速度越快，是因為鐵、碳原子的擴散速度大 ? (C)加熱速度越快，轉(zhuǎn)化速度越快，是因為奧氏體的長大速度加快 ? (D)加熱溫度越高，轉(zhuǎn)化速度越快，是因為隨著溫度的增加碳在奧氏體中的溶解度大，增加了奧氏體的成核基地 ? 回火溫度對軸承鋼的機械性能、組織、材料應(yīng)力以及軸承的抗疲勞強度的影響比較大，下面的表述中正確的說法是（ ） ? (A)隨著回火溫度的提高，軸承鋼的耐磨性能逐步下降 ? (B)隨著回火溫度的提高，軸承鋼的抗疲勞壽命逐步降低 ? (C)隨著回火溫度的提高，軸承鋼的內(nèi)部組織應(yīng)力會逐漸減小直到完全消除 ? (D)隨著回火溫度的提高，軸承鋼內(nèi)的殘余奧氏體的含量會逐漸降低直到全部轉(zhuǎn)變 ? 影響奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的因素很多，下面的說法中正確的是（ ） ? (A)同一組織成分的鋼材，其等溫轉(zhuǎn)變的 C曲線相同 ? (B)隨著鋼中含碳量的增加，整個 C曲線要右移 MS點下降 ? (C)強碳化物合金元素含量增多，可以使珠光體和貝氏體的轉(zhuǎn)變區(qū)域分離 ? (D)隨著加熱溫度和保溫時間增大，奧氏體的穩(wěn)定性下降， C曲線要左移 ? 關(guān)于馬氏體轉(zhuǎn)變的基本規(guī)律的表述中，錯誤的說法是（ ） ? (A)馬氏體的轉(zhuǎn)變必須在快速冷卻和溫度達到 MS點才可以進行，缺一不可 ? (B)冷卻溫度到達 MZ點以下，馬氏體的轉(zhuǎn)變才能完成，但是工件的內(nèi)部組織并不全部是馬氏體組織 ? (C)馬氏體的轉(zhuǎn)變必須在連續(xù)冷卻過程中才能基本完成 ? (D)馬氏體的轉(zhuǎn)變達到室溫后其轉(zhuǎn)變過程結(jié)束，工件的內(nèi)部組織主要是馬氏體組織、殘余奧氏體組織和部分碳化物 演講完畢，謝謝觀看！