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《金属学与热处理第九章钢的热处理原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第七章钢的热处理原理7.1概述热处理的作用热处理:在一定温度下,保温一定时间,然后以一定速度冷却下来的工艺.作用:改变钢的内部组织性能.二.热处理与相图能进行热处理的合金的条件:具有固态相变.几条重要的曲线热处理中重要的因素:温度,时间,速度.三.固态相变的特点(一)相变阻力大(二)新相和母相间有一定的晶体学位向关系.惯习面惯习方向惯习现象(三)母相缺陷对相变起促进作用(四)容易出现过度相上述的原因:固态转变一方面力求使自由能尽可能降低;另一方面又力求沿着阻力最小,做功最小的途径进行.四.固态相变的类型扩散型相变非扩散型相变半扩散型相变7.2钢在加热过程时的转变奥氏体化:共
2、析钢奥氏体的形成过程当温度高于AC1时,珠光体转变为奥氏体:(一)奥氏体的形核(二)奥氏体的长大(三)剩余渗碳体的溶解(四)奥氏体成分均匀化亚(过)共析钢的加热温度要超过AC3和ACM并保温足够的时间后,才能获得单相奥氏体.二.影响奥氏体形成速度的因素(一)加热温度和保温时间孕育期:加热速度越快(V2),孕育期越短,奥氏体开始转变的温度和转变终了的温度越高.(二)原始组织的影响(三)化学成分的影响1.碳碳含量的提高奥氏体形成速度加快.2.合金元素影响碳在奥氏体中的扩散速度.改变钢的临界点和碳在奥氏体中的溶解度.合金元素的均匀化.三.奥氏体晶粒大小及其影响因素奥氏体对冷却后的
3、钢的组织和性能影响很大.(一)奥氏体晶粒度表示方法:单位面积内晶粒的数目或每个晶粒的平均面积(直径)描述.三个概念:起始晶粒度本质晶粒度实际晶粒度(二)影响奥氏体晶粒大小的因素奥氏体晶粒长大,晶界的迁移,本质是原子在晶界的扩散.1.加热温度和保温时间2.加热速度的影响3.钢的化学成分的影响4.钢的原始组织的影响一般,原始组织越细小,碳化物弥散度越大,则奥氏体晶粒越小.7.3钢在冷却时的转变两种冷却方式:连续冷却,等温冷却.过冷奥氏体:临界温度以下,不稳定的奥氏体.过冷奥氏体的分解:是个点阵重构和碳的扩散过程.不同冷速下的组织:缓冷:珠光体(P)较快冷:贝氏体(B)快冷:马氏
4、体(M)过冷奥氏体的等温转变曲线(共析钢):TTT图转变开始时间转变终了时间过冷奥氏体区过冷奥氏体正在转变区过冷奥氏体转变终了区珠光体转变区(扩散型转变)贝氏体转变区(半扩散型转变)马氏体转变区(非扩散型转变)C-曲线特点及其原因C-曲线鼻子处:过冷奥氏体最不稳定.转变速度最快.过冷奥氏体转变速度与形核率和生长速度相关,而形核率和生长速度受控制于过冷度.过冷奥氏体的连续冷却转变曲线(共析钢):CCT图虚线:TTT曲线实线:CCT曲线钢种:共析钢连续冷却转变过程====无数个温差很小的等温转变过程Vc’和Vc是不同产物的分界线.Vc:上临界冷却速度或临界淬火速度.Vc’:下临
5、界冷却速度.CCT曲线:过冷奥氏体转变开始线过冷奥氏体转变终了线过冷奥氏体转变终止线有F析出区和B转变区.数字的意义:例如:以V2速度冷却有先共析滲碳体,无B转变区.CCT曲线的作用获得真实的临界淬火速度.是制定正确的冷却规范的依据.估计淬火后钢件的组织和性能.三.影响过冷奥氏体等温转变的因素过冷奥氏体越稳定,孕育期越长,转变速度越慢,C-曲线右移.(一)奥氏体成分的影响含碳量合金元素(二)奥氏体状态的影响加热速度越快,保温时间越短,奥氏体晶粒越小,成分越不均匀,未溶的第二相越多,则等温转变速度越快,C-曲线左移.(三)应力和塑性变形的影响三种典型的转变珠光体(P)转变:马
6、氏体(M)转变:贝氏体(B)转变:转变特点见下页组织组织组成物形貌分类性能形成条件形成机制转变特点珠光体(P)铁素体()F+滲碳体(Fe3C)片层状;(粒状是片层状球化来的)珠光体;索氏体;屈氏体;(由片间距决定)性能由片间距决定缓冷扩散马氏体(M)碳在-Fe中的过饱和固溶体.板条状;片状;板条(位错)马氏体;片状(孪晶)马氏体;高硬度;高强度;快冷非扩散(切变)无扩散.切变共格.转变有共格和惯习面.在一定温度范围内.转变可逆.贝氏体(B)碳的过饱和铁素体()F+碳化物(FeXC)羽毛状;针状;粒状;上贝氏体;下贝氏体;粒状贝氏体;强度高+韧性好(下B)较快冷半扩散(
7、切变+扩散)形核与长大.铁素体切变产生.碳化物分布随温度.魏氏体组织7.4钢在回火时的转变回火:将淬火钢加热到低于临界点A1的某一温度,保温并以适当的冷却方式冷到室温的热处理方法.回火目的:淬火钢的组织主要是马氏体和残余奥氏体,它们在室温下为亚稳态,因此必须通过回火,减少或者消除内应力,防止开裂,并获得稳定的组织和性能.回火过程中组织的变化马氏体中碳的偏聚.马氏体分解.残余奥氏体的分解.碳化物的转变.滲碳体的聚集长大和相的再结晶.回火后的组织回火马氏体(低温)回火屈氏体(中温)回火索氏体(高温)三.淬火钢在回火是
