《热处理原理》PPT课件

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1、（二）、粒状珠光体的形成、组织与性能粒状珠光体是通过碳化物的球化而获得的；（F＋Fe３C粒）１、组织右图所示，是粒状的碳化物均匀弥散地分布在铁素体基体上；1２、形成：①由过冷奥氏体直接分解而成：条件：过共析钢加热到ＡＣ１稍上：Ａ、奥氏体（成分不均匀）：Ｂ、未溶渗碳体：Ｃ、过冷到Ａｒ１以下一个很小　　的过冷度时：②由片状珠光体球化而成：如图９－２８所示：③通过淬火和高温回火得到：渗碳体球化的原因：在略高于A1温度保温时，第二相颗粒的溶解度与其曲率半径有关。曲率半径小的渗碳体尖角处的奥氏体含碳量高，而靠近曲率

2、半径大的渗碳体平面处的奥氏体含碳量低。导致扩散－－破坏界面平衡－－为恢复平衡－－尖角处的渗碳体溶解，曲率半径增大，而平面处的渗碳体长大，曲率半径减小，－－渗碳体球化。渗碳体颗粒的大小由奥氏体转变温度而定，低－－细小。渗碳体颗粒的形态取决于奥氏体化温度－－（1）奥氏体化得到碳浓度不均匀或未溶的渗碳体质点；（2）在A1下较高温度范围内缓冷。淬火＋回火－－粒状珠光体。３、性能：①粒状珠光体的性能与渗碳体颗粒的大小有关，渗碳体的颗粒越细，相界面就越多，则钢的硬度、强度也就越高；②与片状珠光体相比，粒状珠光体具有更

3、高的韧性和塑性，而硬度降低，适于改善钢的切削加工性。ＨＢ＝141+0.11Ｓ（单位体积F/Fe3C相界面）（三）先共析相的析出：亚（过）共析钢有先共析相的析出；在实际冷却条件下：如图９－３０所示：其中：ＳＥ‘线：渗碳体在过冷奥氏体中的饱和溶解度极限；ＳＧ‘线：铁素体在过冷奥氏体中的饱和溶解度极限；在ＳＥ‘、ＳＧ‘线下同时析出渗碳体和铁素体，称为伪珠光体（伪共析区）故：①冷却速度越快，先共析量越少；C－曲线②含碳量越低，先共析铁素体的量越多；生产中的应用：①低碳钢轧后喷雾、水冷，增加珠光体的量，提高强度；②

4、高碳钢轧后空冷，消除网状渗碳体；珠光体组织的应用：高碳钢的铅浴淬火获得索氏体，冷拔获得高强度的钢丝；五、马氏体转变马氏体：①钢中：碳在α－Fe中的过饱和固溶体；②一般：凡是相变基本特征属于马氏体型的转变产物都称为马氏体。马氏体转变（在较低温度下发生的无扩散相变）是一种有效的强化手段。（一）、马氏体的形成条件１、马氏体形成条件马氏体是低温转变产物，要形成马氏体:（１）冷却速度必须大于淬火临界冷却速度；（２）过冷奥氏体必须过冷到一定的温度Ｍｓ点以下才能发生马氏体转变。２、马氏体形成的热力学条件（１）、相变驱动

5、力：仍是新相和母相的自由能差ΔＧγ→α′＝Ｇα′-Ｇγ（２）、相变阻力大：温度低于ｔ０奥氏体并不是马上转变为马氏体，而是温度必须降到Ｍｓ点以下，转变才能发生，这是因为:①、马氏体转变是一个共格界面的转变，而奥氏体和马氏体的比容差又特别大。因而转变的弹性应变能非常大，则构成了大的相变阻力。ΔGγ→α′＝-ΔG体+（ΔG表+ΔG弹）②、马氏体具有高密度的位错和孪晶，形成这些缺陷需要大的外加能量。Ms的物理意义：奥氏体和马氏体两相自由能差达到相变所需的最小驱动力值时的温度。即开始发生马氏体转变的温度。（二）马氏

6、体的晶体结构、组织和性能１、马氏体的晶体结构钢中马氏体的本质：是碳在α-Fe中的过饱和间隙固溶体。含碳量最大可以达到2.11%第一种：体心立方结构　（当含碳量很低或不含碳时）第二种：体心正方结构（当含碳量较高或很高时）晶格常数：ａ＝ｂ≠ｃ；α＝β＝γ＝90°马氏体的晶体结构其中；c/a叫轴比，也叫做马氏体的正方度，c/a=1+0.046ｗc，马氏体中的含碳量越高，正方度越大，合金元素对正方度的影响不大。还有六方晶格ε-马氏体，原子菱面排列的ε’-马氏体，反常轴比的马氏体等。２、马氏体的组织形态：（１）板

7、条状马氏体　（低碳马氏体、位错马氏体）光学显微镜下：平行的板条状；如图所示：大角度晶界：束与束小角度晶界：板条与板条立体形态：椭圆断面的柱状晶体；在板条间有残余奥氏体存在；电镜下：板条内有大量的位错(0.3-0.9×1012cm-2)，且分布不均匀，形成胞状亚结构；如图所示；故板条马氏体又叫位错马氏体，特点：形成后立即发生不同程度的分解，即自回火；板条马氏体是低、中碳钢、不锈钢中的一种典型的马氏体组织；故板条马氏体又叫低碳马氏体；（２）片状马氏体(高碳马氏体、孪晶马氏体）立体形态：双凸透镜形；光学

8、显微镜下：竹叶状、针状：互成一定的角度，如图所示；所以马氏体片的最大尺寸取决于奥氏体晶粒的大小：隐晶马氏体：当最大尺寸的马氏体细小到光学显微镜下分辨不清时的片状马氏体叫做隐晶马氏体；电镜下：内部为大量的微细孪晶，故片状马氏体又叫作孪晶马氏体，23常出现在高碳钢中，当含碳量大于0.6％易出现，故又叫高碳马氏体；当含碳量大于1.4％时，马氏体片中，可看到“中脊线”，如图所示；重要特点：存在大量的显微裂纹；（３）影响马氏体形态的主要