材料的結(jié)構(gòu)組織與性能4-展示頁(yè)
2025-01-12 10:33本頁(yè)面
【正文】 層 片 狀組織 注： 對(duì)于普通珠光體 P，較大倍數(shù)的光學(xué)顯微鏡可觀察到層片結(jié)構(gòu)，對(duì)于索氏體 S和屈氏體 T，在光學(xué)顯微鏡上往往難以辨別其層狀結(jié)構(gòu)，只有在高倍電子顯微鏡上才能分辨。珠光體較粗，索氏體較細(xì)，屈氏體最細(xì)。按片層間距，珠光體類(lèi)組織習(xí)慣上分為珠光體（ P）、索氏體 （ sobite）（ S） 、和 屈氏體 （ troostite）（ T）。與此同時(shí)又有新的珠光體結(jié)晶核形成并長(zhǎng)大，直到各個(gè)珠光體群落彼此相接觸、奧氏體完全消失，相變便告結(jié)束。 α的長(zhǎng)大使周?chē)鷬W氏體中含碳量升高，這又為產(chǎn)生新的 Fe3C片創(chuàng)造了條件。 因其形狀像英文字母 “ C” ， 故又稱(chēng) C曲線 ， 共析鋼C曲綫測(cè)定原理示意圖 共析鋼的C曲線 共析鋼的C曲線 及非平衡組織 珠光體（ P） 索氏體（ S） 屈氏體（ T） 上貝氏體（ BS） 下貝氏體（ Bu） 馬氏體（ M） 奧氏體恒溫相變過(guò)程及相變產(chǎn)物 (1) 高溫轉(zhuǎn)變區(qū)－－過(guò)冷奧氏體向珠光體類(lèi)組織的轉(zhuǎn)變 珠光體相變化就是前面介紹過(guò)的共析反應(yīng)，它也是一個(gè)形核和長(zhǎng)大的過(guò)程，如圖所示。 常把臨界點(diǎn)以下存在且不穩(wěn)定的奧氏體稱(chēng)為 “ 過(guò)冷奧氏體 ” 。在保溫過(guò)程中完成的組織相變，稱(chēng)為恒溫相變。 在實(shí)際熱處理過(guò)程中，常用的冷卻方式有兩種：一是 連續(xù)冷卻 ，即將鋼件以一定的冷卻速率從高溫一直連續(xù)冷卻至室溫 。 面心立方複雜斜方體心立方CACCcCFe%%3%0 21 1 ?? ?? ??? ? 共析鋼中奧氏體的形成由下列四個(gè)基本過(guò)程組成，即 ： ?奧氏體形核， ?奧氏體晶核長(zhǎng)大， ?剩余滲碳體的溶解， ?奧氏體成分的均勻化， 共析鋼奧氏體的形成過(guò)程示意圖 鋼在冷卻時(shí)的相變 鋼從奧氏體狀態(tài)冷卻的過(guò)程是熱處理的關(guān)鍵工序 ， 因?yàn)殇摰男阅茏罱K取決于奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變后的組織 。 A3 Arcm Acm Accm Ar3 溫度 C% α Ac3 γ Ar1 A1 Ac1 碳鋼的臨界點(diǎn)在 FeFe3C狀態(tài)圖上的位置 奧氏體化的溫度 Ac1： 加熱時(shí)珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變的開(kāi)始溫度 Ar1： 冷卻時(shí)奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變的開(kāi)始溫度 Ac3： 加熱時(shí)游離鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的終了溫度 Ar3： 冷卻時(shí)奧氏體開(kāi)始析出游離鐵素體的溫度 Accm： 加熱時(shí)二次滲碳體全部溶入奧氏體的終了溫度 Arcm： 冷卻時(shí)奧氏體開(kāi)始析出二次滲碳體的溫度 圖中各符號(hào)含義如下 : 奧氏體化的過(guò)程 共析鋼在室溫的平衡組織為單一珠光體 ， 但加熱至 Ac1以上溫度時(shí) ，珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體 。加熱時(shí)形成奧氏體的化學(xué)成分 、 均勻化程度及晶粒大小直接影響鋼在冷卻后的組織和性能 。 通常 把鋼加熱到奧氏體溫度 ， 使之轉(zhuǎn)變成奧氏體的過(guò)程稱(chēng)為鋼的 “ 奧氏體化 ” 。 加熱是熱處理的第一道工序 。 下面以共析鋼為例： 奧氏體化后的鋼 爐冷 ～ HRC10 空冷 ～ HRC20 風(fēng)冷 ～ HRC30 水冷 ～ HRC60 冷卻方式 σb (Kg/MM2) σs (Kg/MM2) δ (%) φ (%) HRC 爐冷 10~15 空冷 67~72 15~18 45~50 18~24 淬油 90 18~20 48 40~50 淬水 110 72 7~8 12~14 52~60 45鋼在不同介質(zhì)中冷卻后的機(jī)械性能 鋼在加熱時(shí)的相變 將金屬材料通過(guò)加熱 、 保溫 、 冷卻以獲得不同非平衡組織的工藝叫 “ 熱處理 ” 。材料學(xué)院 材料的結(jié)構(gòu)組織與性能 （四） 鋼的非平衡組織 Fe－ C相圖是在緩慢冷卻條件下指導(dǎo)分析相變的圖形，其獲得的組織稱(chēng)為平衡組織，它不能用于分析在不同的冷卻速度下的組織變化。 實(shí)際上，同樣成分的鋼加熱到 奧氏體溫度 后再以不同冷卻速度冷卻，其性能相差很大。 熱處理通常是由加熱 、保溫和冷卻三個(gè)階段組成的 。 對(duì)于鋼來(lái)說(shuō) ， 大多數(shù)熱處理過(guò)程首先必須將其加熱到奧氏體狀態(tài) ， 然后以適當(dāng)?shù)姆绞嚼鋮s以獲得所期望的組織和性能 。 奧氏體化是通過(guò) “ 熱處理 ” 使鋼的組織發(fā)生變化的基礎(chǔ) 。 因此 ， 研究鋼在加熱時(shí)的組織相變規(guī)律
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