鋼的熱處理原理與馬氏體相變強化上(存儲版)
【正文】 隨形成溫度的變化關系 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 。 3. 珠光體的形成過程 2） 顆粒狀珠光體 對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 ， 從而形成顆粒狀珠光體 。 板條馬氏體的亞結(jié)構為高密度位錯 ， 所以又稱位錯馬氏體 。 3. 影響馬氏體形態(tài)的因素 鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變 ?Fe為體心立方結(jié)構，由于碳的過飽和，使 c軸伸長， a軸縮短，發(fā)生正方畸變，因此馬氏體具有體心正方結(jié)構。 4. 晶界強化 。 其轉(zhuǎn)變特點具有珠光體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變的某些共同特征 ， 如 ?相形成的無擴散性及碳化物析出的擴散性 。 3. 貝氏體的力學性能 鋼的貝氏體轉(zhuǎn)變 回 火 淬火后鋼的組織由馬氏體 （ M） 和殘余奧氏體 （ Ar） 組成 ， 是不穩(wěn)定組織 ， 有自發(fā)向鐵素體和滲碳體平衡組織轉(zhuǎn)變的傾向 將淬火鋼加熱到低于的某一溫度 ， 保溫一定時間 ， 使淬火組織轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的回火組織 ， 然后以適當方式冷卻到室溫的熱處理工藝 。 鋼的回火轉(zhuǎn)變及時效 1） 馬氏體中碳的偏聚 2 回 火 轉(zhuǎn)變 過程及組織 2） 馬氏體分解 3） 殘余奧氏體 （ Ar） 轉(zhuǎn)變 4） 碳化物轉(zhuǎn)變 5） 滲碳體聚集長大及 ?相回復 、 再結(jié)晶 ） 滲碳體聚集長大及 相回復 、 再結(jié)晶當回火溫度升高到 400℃ 以上時 ， 在馬氏體中發(fā)生回復和再結(jié)晶過程 ， 生成新的等軸晶粒 ， 同時滲碳體一定程度粗化 。 第二類回火脆性 —— 某些合金鋼在 350525℃ 范圍內(nèi)回火，或在稍高溫度回火后緩慢冷卻后出現(xiàn)的脆性，叫 第二類回火脆性（或馬氏體 高溫回火脆性）。 正火可以看作是退火的特殊形式 。 鋼的退火和正火 目的： 球化退火主要用于共析剛鋼和過共析鋼 ，目的在于降低硬度 、 改善切削加工性能 ， 并為后面的淬火作組織的準備 （ 所得到的組織為球狀珠光體 ） 。 1. 基本概念 淬 火 鋼的淬火 淬火現(xiàn)象 鋼的淬火 淬火現(xiàn)象 鋼的淬火 淬火加熱 介質(zhì) 過燒 AC3或 AC1+30℃ 氧化 脫碳 正火 報廢 余量 、 保護氣氛 、真空 淬火冷卻 過熱 鋼的淬火 淬火加熱溫度的選擇以得到細小的奧氏體晶粒為原則 ， 以便淬火后得到細小的馬氏體組織 。 4. 淬火方法 （ 2） 雙液淬火 指將工件先在一種冷卻能力較強的淬火介質(zhì)中冷卻 ，然后轉(zhuǎn)入另一種冷卻能力較弱的介質(zhì)中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的方法 。 亞共析鋼等溫轉(zhuǎn)變曲線（ C曲線） 4. 淬火方法 溫度 低溫（ ≤250℃ ） 中溫（ 350～ 500℃ ） 高溫（ 500～ 650℃ ） 時間 ≤2h 冷卻 通?？绽?，特殊急冷 鋼的回火 45鋼正火組織， 500? 鋼的熱處理組織觀察 45鋼 7600C水淬組織， 500? 鋼的熱處理組織觀察 45鋼完全淬火組織 (a) 細針狀馬氏體， 500? (b)粗大馬氏體， 500? 鋼的熱處理組織觀察 45鋼 8600C油淬組織， 500? 鋼的熱處理組織觀察 45鋼回火馬氏體 鋼的熱處理組織觀察 45鋼回火屈氏體 45鋼回火索氏體 。 鋼的淬火 3. 淬火介質(zhì) 油 鹽浴 這是熔融狀態(tài)的鹽 ， 其冷卻能力介于油和水之間 ， 只適用于形狀復雜和要求嚴格的小件分級淬火 。 鋼的退火和正火 3 退火的種類 1） 作為低中碳結(jié)構鋼的預備熱處理 ， 改善切削加工性能 ， 為淬火作組織準備； 2） 消除中碳鋼中熱加工缺陷； 3） 消除過共析中的網(wǎng)狀二次滲碳體 ， 為球化退火作組織準備； ； 4） 提高普通結(jié)構鋼的力學性能 ， 作為其最終熱處理工藝 。 鋼的退火和正火 目的： 主要應用于大批量生產(chǎn)的亞共析鋼鍛件 ，使珠光體片間距增大 ， 硬度有所降低 ， 內(nèi)應力有所減小 。 鋼的熱處理工藝種類 表面熱處理 普通熱處理 其他熱處理 退 火 正 火 淬 火 回 火 表 面 淬 火 化 學 熱 處 理 控 制 氣 氛 熱 處 理 真 空 熱 處 理 形 變 熱 處 理 1. 基本概念 退 火 正 火 將組織偏離平衡狀態(tài)的鋼加熱到適當溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。 原因： 片狀碳化物沉淀理論；雜質(zhì)元素晶界偏聚理論；殘留奧氏體薄膜分解理論 。 鋼的回火轉(zhuǎn)變及時效 1） 馬氏體中碳的偏聚 2 回 火 轉(zhuǎn)變 過程及組織 2） 馬氏體分解 3） 殘余奧氏體 （ Ar） 轉(zhuǎn)變 4） 碳化物轉(zhuǎn)變 5） 滲碳體聚集長大及 ?相回復 、 再結(jié)晶 ） 殘余奧氏體 （ ） 轉(zhuǎn)變 在 200350℃ 溫度區(qū)間回火時 ， 淬火鋼中的殘余奧氏體將發(fā)生分解 ， 形成 ?相和碳化物的機械混合物 ， 稱回火馬氏體或下貝氏體 。因此 ， 上貝氏體強度和韌性均較低 。因為多數(shù)鋼的點在室溫以下，因此，鋼快冷到室溫時仍有部分未轉(zhuǎn)變的奧氏體稱為殘余奧氏體記為 Ar。 馬氏體轉(zhuǎn)變時 ， 在晶體內(nèi)造成晶格缺陷密度很高的亞結(jié)構 ， 如板條馬氏體中的高密度位錯 ，
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