【正文】 在此，謹(jǐn)向他們致以崇高的敬意和衷心的感謝！另外，非常感謝學(xué)校給我安排本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在臨近畢業(yè)之際，讓我對(duì)自己所學(xué)知識(shí)有一個(gè)較全面、系統(tǒng)的檢測(cè)，通過(guò)本次設(shè)計(jì)讓我及時(shí)查缺補(bǔ)漏，增強(qiáng)自己的理論素養(yǎng)和實(shí)踐能力。 solid phase transformations’ , (ed. G. W. Lorimer), 211 177。 522.15. g. f. vander voort: `Metallography: principles and practice’ , 427。 425.8. v. t. t. miihkinen and d. v. edmonds: Mater. Sci. Technol., 1987, 3, 422 177。作者在此感謝劍橋大學(xué)教授阿蘭溫德?tīng)枌?shí)驗(yàn)室設(shè)施的供應(yīng)。在溫度低于500℃處理30分鐘的回火微觀組織不會(huì)造成明顯的硬度損失。很明顯，貝氏體板塊形成于190 176。3 殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)為等溫轉(zhuǎn)變溫度的函數(shù)4 計(jì)算To39。 表1實(shí)驗(yàn)微觀結(jié)構(gòu)的定量數(shù)據(jù)Vy表示奧氏體的體積分?jǐn)?shù)在圖4中殘余奧氏體的碳濃度的測(cè)量在于T0和沒(méi)有任何擴(kuò)散貝氏體增長(zhǎng)機(jī)制相一致的Ae3晶界 ，轉(zhuǎn)變后很快剩余的碳進(jìn)入殘余奧氏體中。 C缺少貝氏體組織，即使在冷卻貝氏體相變溫度較高的環(huán)境溫度下，殘余奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變是穩(wěn)定的。 b 150℃。例如，據(jù)估計(jì)，176。 C 溫度下處理60天后，轉(zhuǎn)型仍然是不完全的。結(jié)果并討論在溫度范圍為125 177。 C的AC3溫度是從加熱實(shí)驗(yàn)中確定的。在冷卻過(guò)程中形成的馬氏體通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)其擴(kuò)張分?jǐn)?shù)隨溫度的變化。 d 300℃處理2周；1 奧氏體等溫分解的光學(xué)顯微照片:Hv維氏硬度(30公斤的負(fù)載)透射電鏡標(biāo)本的加工下降到3毫米的直徑。它們最后用銅的Ka射線掃描速率以2θ為每秒1о在PW 1730 X射線衍射儀上掃描。C之間轉(zhuǎn)變不同時(shí)間。177。 C轉(zhuǎn)變，熱處理好幾天獲得。理論的其他方面已經(jīng)證實(shí)使用了多種先進(jìn)的研究技術(shù)。簡(jiǎn)介對(duì)硅含量2％的增加使鋼材的貝氏體鐵素體的混合物組成的組織生產(chǎn)，富碳?xì)堄鄪W氏體和部分馬氏體15。參考文獻(xiàn)[1] 耿志江，岳新生， 機(jī)械廠.[2] 胡光立，謝希文.《鋼的熱處理》..[3] 限公司.[4] .[5] 曲敬信， 學(xué).[6] 張志民，.[7] ：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990[8] ,9[9] 束德林.《工程材料力學(xué)性能》.[10]束德林 金屬力學(xué)性能 【M】。這可能是因?yàn)橐恍┨蓟餃p少的原因所致。所不同的是維氏硬度試驗(yàn)的壓頭不是球體，而是兩相對(duì)面間夾角α為136176。同時(shí)，在300℃時(shí)，鐵素體基體上會(huì)彌散析出碳化物，明顯要比270℃析出的要多。 組織比較 試樣在不同的溫度下保溫不同的時(shí)間，它形成的組織是不同的，從而影響到材料的使用性能。退火可以作為預(yù)備熱處理，改善材料的切削加工性能，減小材料的內(nèi)應(yīng)力，使材料的組織均勻化等。分析其不同狀態(tài)下的硬度值反映出的性能。 進(jìn)行不同狀態(tài)的處理本實(shí)驗(yàn)是將在930℃奧氏體化的試樣分別在300℃、270℃、210℃、220℃、160℃保溫不同時(shí)間，然后取出空冷。臨界溫度對(duì)不同的鋼有不同的取值。 擴(kuò)散的結(jié)果使晶界處的平衡遭到破壞，這有促使鐵素體和滲碳體分別在不同位置處繼續(xù)長(zhǎng)大，以維持晶界處的平衡[20]。但由于滲碳體比較粗大，又呈片狀，所以不但強(qiáng)化作用有限，使強(qiáng)度和硬度提高不多，而且使塑性和韌性顯著下降。珠光體轉(zhuǎn)變的一些重要特點(diǎn)：（1）片層間距隨轉(zhuǎn)變溫度的降低而減小。機(jī)件正常運(yùn)行的磨損過(guò)程一般分為三個(gè)過(guò)程：跑合階段、穩(wěn)定磨損階段、劇烈磨損階段。鋼的強(qiáng)度等級(jí)越高，對(duì)氫脆越敏感。這種由于氫的作用而產(chǎn)生的延滯斷裂現(xiàn)象稱為氫致延滯斷裂。如果過(guò)飽和的氫未能擴(kuò)展溢出，使聚集在某些缺陷處而形成氫分子。在任何情況下，氫對(duì)金屬性能的影響都是有害的。必要時(shí)可采用退火工藝以消除應(yīng)力。斷口的微觀形貌一般為沿晶斷裂型，也可能為穿晶解理斷裂或準(zhǔn)解理斷裂，有時(shí)出現(xiàn)混合斷裂型。產(chǎn)生條件：應(yīng)力、化學(xué)介質(zhì)和金屬材料三者是產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的條件。（3）疲勞對(duì)缺陷十分敏感 由于疲勞裂紋是從局部開始的，所以它對(duì)缺陷具有高度的選擇性。疲勞現(xiàn)象極其特點(diǎn)：金屬機(jī)件或構(gòu)件在變動(dòng)應(yīng)力和應(yīng)變長(zhǎng)期作用下，由于積累損傷而引起的斷裂現(xiàn)象成為疲勞。即隨著變形溫度的升高和應(yīng)變速率的降低，硬化程度減弱[8]。 等溫淬火對(duì)60Si2Mn組織及性能的影響等溫轉(zhuǎn)變溫度對(duì)60Si2Mn鋼所獲貝氏體組織[5]，由于硅在貝氏體反應(yīng)過(guò)程中強(qiáng)烈抑制碳化物析出的結(jié)果，這種貝氏體組織中很少甚至沒(méi)有任何碳化物析出，它由奧氏體和貝氏體鐵素體組成的混合相。如要求硬度、強(qiáng)度愈高，則等溫溫度應(yīng)愈低，反之亦然。奧氏體的實(shí)際晶粒度大小對(duì)淬透性也有影響。如圖為淬火硬度與含碳量的關(guān)系：淬火硬度與含碳量的關(guān)系如圖可見(jiàn)，鋼的含碳量越高，淬透性越高；不考慮合金元素的作用，按照60Si2Mn鋼中C的成分范圍，正常淬火溫度應(yīng)在HRC50～63。例如，冷沖模具主要要求表面硬而耐磨。但它的作用不如奧氏體晶粒長(zhǎng)大對(duì)性能影響來(lái)的大。同一種鋼、相同的化學(xué)成分，而它們的力學(xué)性能可以根據(jù)工程上的要求通過(guò)不同的熱處理工藝獲得。因此，淬火是調(diào)整鋼制零件的性能以滿足使用要求的有效手段。淬火鋼的組織在多數(shù)情況下主要為馬氏體，有時(shí)也有主要為貝氏體或馬氏體與貝氏體的混合物，此外還有少量的殘余奧氏體和未融的第二相。研究結(jié)果表明，60Si2Mn采用950℃的高溫淬火，可以得到明顯的板條馬氏體，有最好的強(qiáng)韌性。在高于Ac0溫度以上的溫度保溫冷卻到常溫是奧氏體馬氏體的轉(zhuǎn)變過(guò)程。單位晶界面積雜質(zhì)偏聚程度減少了，未溶鐵素體也較細(xì)小且分布均勻，有利于提高韌性。在相同的時(shí)間下等溫，溫度越高60Si2Mn析出的碳化物等組織越多。結(jié)果表明，珠光體的片層間距隨轉(zhuǎn)變溫度的降低而減小，不受奧氏體化溫度和奧氏體晶粒大小的影響。60Si2Mn鋼的臨界點(diǎn)：Ac0755 ℃，Ac3 810 ℃，Ms305 ℃。其工藝為預(yù)熱、加熱、保溫、冷卻、回火保溫、冷卻等。亞溫淬火是一種新工藝，其強(qiáng)韌化機(jī)理是使晶粒細(xì)化，少量未溶鐵素體能阻止裂紋的擴(kuò)展，使殘余奧氏體增多以及改善有害雜質(zhì)元素的分布等，因而提高了鋼的強(qiáng)韌性。退火是將鋼加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，?jīng)過(guò)保溫后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s，以降低硬度、改善組織、提高加工性的一種熱處理工藝。一般來(lái)說(shuō)，淬火零件不經(jīng)過(guò)回火就投入使用時(shí)十分危險(xiǎn)的，也是不容許的。滲氮是將氮滲入到鋼件表面，以提高其硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度地一種化學(xué)熱處理方法。因?yàn)樵嚇釉谂R界溫度AC3以上加熱，隨著淬火溫度的提高，奧氏體晶粒明顯長(zhǎng)大。因此多數(shù)結(jié)構(gòu)零件都希望能在淬透的情況下供使用。60Si2Mn鋼有較高的彈性, 其綜合性能良好,在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用。C、Si、M n 均是提高60Si2Mn 鋼淬透性的元素。馬氏體淬火法是將加熱好的工件置于溫度稍低于Ms點(diǎn)的淬火介質(zhì)中保持一定時(shí)間，使鋼發(fā)生部分的馬氏體轉(zhuǎn)變，然后取出空冷。等溫淬火時(shí)對(duì)工件的最大厚度有一定限制，超過(guò)這一限制，其性能將達(dá)不到技術(shù)要求。(1) 在Ac3溫度下變形時(shí)，初期應(yīng)力上升很快，大約在5%～10%出現(xiàn)“應(yīng)力峰”，以后軟化現(xiàn)象較為嚴(yán)重[7]，隨著應(yīng)變的增加應(yīng)力急劇下降，下降的快慢與應(yīng)變速率和溫度相關(guān)：應(yīng)變速率越大，溫度越低（即與相變點(diǎn)溫差越大），則軟化越明顯。因此，工程技術(shù)界對(duì)其極為重視，從力學(xué)、設(shè)計(jì)、材料及工藝方面開展疲勞研究，尋求有效對(duì)策，至今已有百余年的歷史，取得了很大進(jìn)展，成為材料強(qiáng)度科學(xué)領(lǐng)域中的一個(gè)重要組成。斷裂壽命隨應(yīng)力不同而變化，應(yīng)力高壽命短，應(yīng)力低壽命長(zhǎng)。因此，金屬材料的應(yīng)力腐蝕和氫脆腐蝕日益受到工程技術(shù)人員及材料科學(xué)工作者的重視。應(yīng)力腐蝕顯微裂紋常有分叉現(xiàn)象，呈枯樹枝狀。例如，銅對(duì)氨的應(yīng)力腐蝕敏感性很高，因此，接觸氨的機(jī)件就應(yīng)避免使用銅合金。由于氫和應(yīng)力共同作用而導(dǎo)致金屬材料產(chǎn)生脆性斷裂的現(xiàn)象，稱為清脆斷裂。氫脆斷裂的宏觀斷口形貌呈氧化色，顆粒狀[13]。氫化物的形狀與分布對(duì)金屬的變脆有明顯的影響。防止氫脆的措施，氫脆與環(huán)境因素、力學(xué)因素及材質(zhì)因素有關(guān)，因此可以從三方面來(lái)防止：（1）環(huán)境因素 設(shè)法切斷氫進(jìn)入金屬中的途徑，或者控制這條途徑上的某個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，延緩在這個(gè)環(huán)節(jié)上的反應(yīng)速度，使氫不進(jìn)入或少進(jìn)入金屬中。 金屬磨損機(jī)件表面相接觸并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，表面逐漸有微小顆粒分離出來(lái)形成磨削（松散的尺寸與形狀均不相同的碎屑），使表面材料逐漸流失（導(dǎo)致機(jī)件尺寸變化和質(zhì)量損失）、造成表面損傷的現(xiàn)象即為磨損。 珠光體的組織和性能 珠光體的組織形態(tài)和晶體學(xué) 共析成分的合金自?shī)W氏體相區(qū)冷卻至A1或A1以下200℃溫度范圍時(shí)，將得到珠光體組織[15]。奧氏體化的溫度、轉(zhuǎn)變前奧氏體的晶粒大小，只影響珠光體團(tuán)的大小，對(duì)片層間距則無(wú)影響。 珠光體轉(zhuǎn)變也分為形核和長(zhǎng)大兩個(gè)過(guò)程。 退火是鋼的熱處理工藝中應(yīng)用最廣、花樣最多的一種工藝。正火可以細(xì)化晶粒，使組織均勻化，改善鑄件的組織和低碳鋼的切削加工性；也可以作為預(yù)備熱處理，為隨后的熱處理做準(zhǔn)備。然后將已經(jīng)腐蝕好的試樣去拍金相，分別用100倍、200倍、500倍和1000倍的放大倍數(shù)觀察組織，并拍攝金相組織照片。 均勻化退火后的組織如圖31所示，其中白色的是鐵素體，黑白相間的是珠光體還有一些在鐵素體基體上彌散分布的碳化物存在。 (a) (b) (c) (d)圖32 60Si2Mn正火組織，（a）100 (b) 200 (c) 500 (d) 500 正火處理時(shí)還要考慮工件的截面大小和C曲線的位置。在圖中白色的是鐵素體組織，黑色的是細(xì)小珠光體組織，這可以根據(jù)顯微硬度看出來(lái)。在溫度較高時(shí)，擴(kuò)散比較快，所以最后組織比較均勻。序號(hào)12345硬度（Hv）148125128126126序號(hào)678910硬度（Hv）133119113119138 由上面表格可以看出，1號(hào)、2號(hào)試樣分別是在300℃和270℃等溫30min的試樣。并且驗(yàn)證了均勻化退火之后硬度是最低的，證明其組織是最軟的。這種特性以前從未取得過(guò)貝氏體。然而，有設(shè)計(jì)步驟以避免這種三個(gè)方面的困難：要通過(guò)調(diào)整T0曲線，用更大的碳濃度置換溶質(zhì)，通過(guò)控制二氧化碳的平均濃度，并通過(guò)最小化轉(zhuǎn)變溫度。 1700 MPa范圍內(nèi)。177。在均質(zhì)標(biāo)本在1000176。對(duì)于VB值對(duì)應(yīng)的體視錯(cuò)誤的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)差。18a 125℃處理29天。箔和副本在以200千伏電壓工作的Jeol JEM 200 CX透射電鏡下檢測(cè)。在加熱過(guò)程中的奧氏體形成監(jiān)督檢測(cè)隨溫度的微小變化擴(kuò)張。直徑5毫米和長(zhǎng)度15毫米的壓縮試樣進(jìn)行了在ASTM E989a 100千牛邁厄斯伺服液壓機(jī)上測(cè)試。C和150176。圖2顯示了硬度的變化與貝氏體作為等溫轉(zhuǎn)變溫度和時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。 在300 176。3和4。該T0’曲線的定義也很類似，但考慮到由于鐵素體轉(zhuǎn)變機(jī)制儲(chǔ)存的能量。在190℃等溫轉(zhuǎn)變2周的標(biāo)本實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，表1表明在鐵素體有固溶的碳存在，表5證實(shí)了在貝氏體鐵素體中