材料工程基礎講(1)-資料下載頁
2025-08-23 14:57本頁面
【正文】 碳且增加，故在滲碳后空冷時極易出現(xiàn)魏氏組織，以致大大地降低其機械性能。 鋼中魏氏組織的形成，主要決定于其化學成分 (含碳量 )、奧氏體的晶粒度和冷卻速度 (轉(zhuǎn)變溫度 )。 隨著上述三個參數(shù)的變化，先共析鐵素體大體上以下列三種金相狀態(tài)存在，即塊狀鐵素體、魏氏組織鐵素體及晶界網(wǎng)狀鐵素體。它們各自的形成溫度范圍與成分范圍如圖下圖所示。可以看出，不同碳含量的鋼，奧氏體品粒大小不同時，形成魏氏組織的溫度也不一致。碳含量越高，奧氏體晶粒越小，就必須有較大的冷卻速度 (即較大的過冷度或較低的轉(zhuǎn)變溫度 )才能形成魏氏組織。 ASM Handbook Volume 04 Heat Treating, 1991 冷卻速度和晶粒度對鐵碳合金合金組織的影響 在連續(xù)冷卻時 ， 冷卻速度和晶粒大小對亞共析鋼形成魏氏組織的影響如圖所示 。 可以看出 ， 在正常奧氏體晶粒度的情況下 ， 只有當合碳量在%范圍以及較高的冷卻速度時 ， 才能出現(xiàn)魏氏組織 。 冷卻速度增加 ， 形成魏氏組織的合碳量范圍向低碳含量的一側(cè)移動 ， 當奧氏體的晶粒粗大時 [圖 5— 5l(a)]， 即使較小的冷卻速度也能出現(xiàn)魏氏組織 ， 且形成魏氏組織的含碳量范圍向高碳含量的一側(cè)擴展 。 由此可知 ， 各種鋼的成分和原始條件不同時 ， 形成魏氏組織的冷卻速度也是不一致的 。 如前所述，與亞共析鋼相似，即使在過共析鋼中，當碳合量和冷卻條件與奧氏體晶粒較合適時，也可能產(chǎn)生滲碳體的魏氏組織。此時，滲碳體往往以針狀或扁片狀、條狀出現(xiàn)在奧氏體晶粒內(nèi)部。其組織形態(tài)如前面圖所示。 一般認為 ,鋼中魏氏組織的存在，雖然對抗拉強度影響不大，但卻能顯著降低其塑性，特別是沖擊韌性將大為降低，有的甚至能降低 50一 75％，因此，希望能通過退火或正火予以消除。后來，一些研究說明，對上述這一結(jié)論應重新加以考慮。研究指出，過去一些關于針狀鐵索體 (魏氏組織 )使鋼的機械性能惡化的結(jié)論，都是在與熱處理后具有細晶粒組織的鋼相比前提下做出的。 實際上，主要是奧氏體晶粒粗大所造成的影響。 正因為魏氏組織常伴隨著粗大奧氏體晶粒而出現(xiàn)，從而降低鋼的機械性能，因此，生產(chǎn)中常以控制不使魏氏組織的出現(xiàn)作為質(zhì)量標準。 至于過共析鋼中的針狀或條狀滲碳體魏氏組織，一股都在含碳量很高、熱處理加熱溫度過高、冷卻速度較大等綜合條件下產(chǎn)生。在實際生產(chǎn)中比較少見。但在低碳鋼滲碳過程中，由于慘碳溫度高，保溫時間長，表層含碳且增加，故在滲碳后空冷時極易出現(xiàn)魏氏組織，以致大大地降低其機械性能。當出現(xiàn)此類情況時，應在滲碳后的熱處理以前，先降低加熱溫度正火，以消除其魏氏組織和網(wǎng)狀滲碳體。 消除魏氏組織的常用方法是細化奧氏體晶粒的正火、退火以及鍛造等。
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