奧氏體晶粒長大及其控制(參考版)
2025-05-19 01:54本頁面
【正文】 一般來說，原始組織愈細(xì)，碳化物彌散度愈大，所得到的奧氏體 起始晶粒 就愈細(xì)小。 用 Si、 Mn脫氧的鋼，因?yàn)椴恍纬蓮浬⑽龀龅母呷埸c(diǎn)第二相粒子，沒有阻礙奧氏體晶粒長大的作用，所以奧氏體晶粒長大傾向較大，屬于本質(zhì)粗晶粒鋼。 Al細(xì)化奧氏體晶粒的主要原因是鋼中形成 大量難溶 的六方點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的 AlN，它們彌散析出，阻礙奧氏體晶粒長大。 Mn、 P、 O和含量在一定限度以下的 C可增大奧氏體晶粒長大的傾向。 35 形成易溶化合物 的合金元素如 W、 Mo、 Cr等也阻礙奧氏體晶粒的長大，但其影響程度為中等。 34 （ 4）合金元素的影響 鋼中加入適量 形成難溶化合物 的合金元素如Nb、 Ti、 Zr、 V、 Al、 Ta等，將強(qiáng)烈地阻礙奧氏體晶粒長大，使奧氏體晶粒粗化溫度顯著升高。 在這種情況下，隨鋼中 碳含量的增加 ，二次滲碳體的數(shù)量增加，奧氏體 晶粒反而細(xì)化 。這是因?yàn)椋?鋼中碳含量增加時， C原子在奧氏體中的擴(kuò)散速度及 Fe原子的自擴(kuò)散速度均增大， 故奧氏體晶粒長大的傾向增大。所以，在保證奧氏體成分均勻的前提下， 快速加熱 并短時保溫能獲得細(xì)小的奧氏體晶粒。 30 表 奧氏體的形核率 I、長大速度 G 與溫度的關(guān)系 轉(zhuǎn)變溫度 （ ℃ ） 形核率 I （ 1/mm3 29 （ 2）加熱速度的影響 加熱速度愈大，過熱度就愈大，即奧氏體實(shí)際形成溫度就愈高，奧氏體的形核率與長大速度之比值 I/G增大（表 ） ，所以快速加熱時可以獲得細(xì)小的奧氏體起始晶粒。同時， 晶粒愈細(xì)小 ，界面能愈高，晶粒長大速度 u就愈大。 保溫時間 27 奧氏體晶粒長大速度 u與晶界遷移速率及晶粒長大驅(qū)動力成正比，即 DRTQKu m ????? )e xp( 式中， K為常數(shù)； R為氣體常數(shù)； T為絕對溫度；Qm為晶界移動激活能或原子擴(kuò)散跨越晶界激活能，σ 為比界面能， D 為奧氏體晶粒直徑。由圖中可見，在每個溫度下都有一個加速長大期，當(dāng)奧氏體晶粒長到一定尺寸后，長大過程將減慢直至停止長大。 晶粒長大主要表現(xiàn)為 晶界遷移 ，實(shí)質(zhì)上是原子在晶界附近的擴(kuò)散過程，它將受到諸多因素的影響。 在起始晶粒形成之后， 實(shí)際晶粒度 則取決于奧氏體晶粒在繼續(xù)保溫或升溫過程中的長大傾向。為了獲得細(xì)小的奧氏體晶粒， 必須保證鋼中含有足夠數(shù)量和足夠細(xì)小的難溶第二相粒子。 由于混晶造成的晶粒大小不均勻，又導(dǎo)致晶粒長大驅(qū)動力的增大 ，當(dāng)晶粒長大驅(qū)
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