金屬熱處理及材料改性-展示頁
2025-05-11 14:03本頁面
【正文】 均勻、晶粒粗大、未溶碳化物減少，增加了過冷奧氏體的穩(wěn)定性，使 C 曲線右移。 Cr對 C曲線的影響 ? ② 合金元素的影響 ? 除 Co 外 , 凡溶入奧氏體的合金元素都使 C 曲線右移。 Ms 與 Mf 點(diǎn)隨含碳量增加而下降。 B相變時(shí) 只發(fā)生碳原子擴(kuò)散，鐵原子不擴(kuò)散 ，過冷 A— 貧碳區(qū)、孕育 F晶核、 F含 C↑， C從 F向 A擴(kuò)散形成 Fe3C。轉(zhuǎn)變終了點(diǎn)的連線稱 轉(zhuǎn)變終了線 。 ? ⑷將各溫度下轉(zhuǎn)變開始時(shí)間及終了時(shí)間標(biāo)在溫度 — 時(shí)間坐標(biāo)中，并分別連線。 一、過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變圖 (TimeTemperatureTransformation diagram) ? C曲線的建立 ? 以共析鋼為例： ? ⑴取一批小試樣并進(jìn)行奧氏體化 . ? ⑵ 將試樣分組淬入低于 A1 點(diǎn)的不同溫度的鹽浴中 ,隔一定時(shí)間取一試樣淬入水中。 針狀馬氏體脆性大， 板條馬氏體具有較好的塑性和韌性 . 針狀馬氏體 板條馬氏體 馬氏體的透射電鏡形貌 過冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物（共析鋼） 轉(zhuǎn)變類型 轉(zhuǎn)變產(chǎn)物 形成溫度， ℃ 轉(zhuǎn)變機(jī)制 顯微組織特征 HRC 獲得工藝 珠 光 體 P A1~650 擴(kuò) 散 型 粗片狀 ， F、 Fe3C相間分布 520 退火 S 650~600 細(xì)片狀， F、 Fe3C相間分布 2030 正火 T 600~550 極細(xì)片狀 ， F、 Fe3C相間分布 3040 等溫處理 貝 氏 體 B上 550~350 半擴(kuò)散型 羽毛狀，短棒狀 Fe3C分布于過飽和 F條之間 4050 等溫處理 B下 350~MS 竹葉狀，細(xì)片狀 Fe3C分布于過飽和 F針上 5060 等溫淬火 馬 氏 體 M針 MS~Mf 無擴(kuò)散型 針狀 6065 淬火 M*板條 MS~Mf 板條狀 50 淬火 ? 過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變方式有 等溫轉(zhuǎn)變 和 連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變兩種。此外，馬氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的組織細(xì)化也有強(qiáng)化作用。 ? 合金元素對馬氏體硬度的影響不大。 ? 含碳量增加，其硬度增加。 ? 當(dāng)最大馬氏體片細(xì)到光鏡下無法分辨時(shí)，該馬氏體稱 隱晶馬氏體 . ? ⑷ 馬氏體的性能 ? 高硬度 是馬氏體性能的主要特點(diǎn)。 馬氏體形態(tài)與含碳量的關(guān)系 %C %C 1..2%C 45鋼正常淬火組織 ? 先形成的馬氏體片橫貫整個(gè)奧氏體晶粒，但不能穿過晶界和孿晶界。 電鏡下 電鏡下 光鏡下 ? ⑶ 馬氏體的形態(tài)主要取決于其含碳量 ? C%小于 %時(shí)， 組織幾乎全部是 板條馬氏體 。 顯微組織為 針狀 。 ? 在電鏡下，板條內(nèi)的亞結(jié)構(gòu)主要是高密度的位錯(cuò)， ?=1012/cm2,又稱 位錯(cuò)馬氏體 。 ? ⑴ 板條馬氏體 ? 立體形態(tài)為細(xì)長的扁棒狀 ? 在光鏡下板條馬氏體為一束束的細(xì)條組織。 ? 下貝氏體除了強(qiáng)度、硬度較高外，塑性、韌性也較好，即具有良好的綜合力學(xué)性能，是生產(chǎn)上常用的強(qiáng)化組織之一。角。 ? 在光鏡下呈 竹葉狀 。 ? 在光鏡下呈 羽毛狀 . ? 在電鏡下為 不連續(xù)棒狀的滲碳體分布于自奧氏體晶界向晶內(nèi)平行生長的鐵素體條之間。 ? 二 、 貝氏體的組織形態(tài)及性能 ? 過冷奧氏體在 550℃ 230℃ (Ms)間將轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w類型組織，貝氏體用符號(hào) B表示。 ? 現(xiàn)以共析鋼為例說明： ? 一、珠光體的組織形態(tài)及性能 ? 過冷奧氏體在 A1到 550℃ 間將轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w類型組織 ，它是 鐵素體與滲碳體片層相間的機(jī)械混合 珠光體 索氏體 托氏體 物 ，根據(jù)片層厚薄不同 ,又細(xì)分為 珠光體 、 索氏體 和 托氏體 . ? ⑴ 珠光體： ? 形成溫度為 A1650℃ ，片層較厚， 500倍光鏡下可辨，用符號(hào) P表示 . ? ⑵ 索氏體 ? 形成溫度為 650600℃ ,片層較薄， 8001000倍光鏡下可辨，用符號(hào) S 表示。 過冷奧氏體是非穩(wěn)定組織，遲早要發(fā)生轉(zhuǎn)變。 箱式可控氣氛多用爐 真空熱處理爐 第二節(jié) 過冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織形態(tài)與性能 ? 冷卻是熱處理更重要的工序。 ? 奧氏體晶粒粗大，冷卻后的組織也粗大，降低鋼的常溫力學(xué)性能，尤其是塑性。 析出顆粒對黃銅晶界的釘扎 Nb/% 奧氏體晶粒尺寸/μm Nb、 Ti對 奧氏體晶粒的影響 ? 促進(jìn)奧氏體晶粒長大的元素： Mn、 P、 C、 N。 ? 加熱時(shí)奧氏體晶粒的長大傾向稱 本質(zhì)晶粒度 。前者晶粒長大傾向大，后者晶粒長大傾向小。 溫來判斷。 ? 隨加熱溫度升高或保溫時(shí)間延長，奧氏體 晶粒將進(jìn)一步長大， 這也是一個(gè)自發(fā)的過程。 ? 第四步 奧氏體成分均勻化： Fe3C溶解后，其所在部位碳含量仍很高，通過長時(shí)間保溫使奧氏體成分趨于均勻。 ? 第三步 殘余 Fe3C溶解 : 鐵素體的成分 、 結(jié)構(gòu)更接近于奧氏體，因而先消失?，F(xiàn)以共析鋼為例說明： ? 第一步 奧氏體晶核形成： 首先在 ?與 Fe3C相界形核。加熱分兩種：一種是在A1以下加熱，不發(fā)生相變；另一種是 在臨界點(diǎn)以上加熱，目的是獲得均勻的奧氏體組織，稱 奧氏體化 。第六章 金屬熱處理及材料改性 第一節(jié) 鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變 第二節(jié) 過冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織形態(tài)與性能 第三節(jié) 過冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線圖 第四節(jié) 鋼的退火和正火 第五節(jié) 鋼的淬火 第六節(jié) 鋼的回火 第七節(jié) 鋼的表面處理和化學(xué)熱處理 第八節(jié) 熱處理技術(shù)條件及工序位置 第九節(jié) 高聚物的改性 第十節(jié) 材料的復(fù)合強(qiáng)化 第十一節(jié) 材料的表面處理技術(shù) ? 熱處理 ： 是指將鋼在固態(tài)下加熱、保溫和冷卻，以改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，獲得所需要性能的一種工藝 . ? 為簡明表示熱處理的基本工藝過程，通常用溫度 — 時(shí)間坐標(biāo)繪出 熱處理工藝曲線 。 ? 根據(jù)加熱、冷卻方式及鋼組織性能變化特點(diǎn)不同，將熱處理工藝分類如下： 其他熱處理 普通熱處理 表面熱處理 熱處理 退火正火淬火回火 真空熱處理形變熱處理激光熱處理 控制氣氛熱處理 表面淬火 — 感應(yīng)加熱、火焰加熱、 電接觸加熱等 化學(xué)熱處理 — 滲碳、氮化、碳氮 共滲、滲其他元素等 第一節(jié) 鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變 ? 加熱是熱處理的第一道工序。 鋼坯加熱 ? 一、 奧氏體的形成過程 ? （一）基本過程 ? 奧氏體化也是形核和長大的過程， 分為四步。 ? 第二步 奧氏體晶核長大： ? 晶核通過碳原子的擴(kuò)散向
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