固态相变 教学课件 作者 刘宗昌第6章淬火钢的回火转变6.0淬火钢的回火转变.ppt

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1、6.淬火钢的回火转变序言将淬火马氏体重新加热到低于临界点(A1)的某一温度，保温一定时间，使亚稳的马氏体及残留奥氏体发生某种程度的转变，再冷却到室温，从而调整零件的使用性能。这种工艺操作称为回火。在回火过程中发生的组织结构的变化即为马氏体的回火转变。回火加热时非平衡组织的转变1、马氏体的回火转变；2、贝氏体的回火；3、残留奥氏体的分解及转变；4、低碳钢的时效。这些转变是非平衡组织在A1以下加热过程中不断向平衡态(F+碳化物)转化的过程。钢的回火转变的研究历程20世纪30年代：1927年，Г.В.库尔久莫夫等应用X射线研究马氏体本质时,也测

2、定了回火马氏体的晶体结构,首先提出了马氏体回火后,马氏体的正方度c/a值下降.随着温度升高而趋于1。试验证实了马氏体在回火时的转变乃是一种过饱和固溶体的脱溶过程。20世纪40~50年代1940年，М.П.阿尔布左夫、库尔久莫夫等对奥氏体单晶淬成的马氏体回火后X射线分析，提出在低温回火时，析出一种不同于平衡相θ－Fe3C结构的过渡相FexC,其结构和成分皆未确定。1946～1951年，R.D.海登瑞琪及K.H.贾克的X射线研究确定，FexC的晶体结构是正方晶系，定名为ε－碳化物，x值在2～3之间。1962年，Μ.Β.别罗路斯确定x=2.4。

3、1953～1956年郭可信研究了合金马氏体的脱溶。合金碳化物的脱溶发生在较高的温度，θ－M3C成为一种过渡相。有时还可能出现过渡型的合金碳化物。如，W、Mo的过渡合金碳化物M2C(六方系)，并指出，马氏体回火二次硬化是发生在M2C和MC析出初期的一种状态。20世纪60～70年代1968～1974年，弘津及依左托夫分别提出，Fe-C马氏体进行低温回火时，在过渡相析出之前，发生碳原子的偏聚，形成的富碳区呈片状。同期，斯培琪提出，低碳马氏体回火时，在脱溶相析出之前，发生碳原子在刃型位错线上的偏聚，形成柯垂尔气团。所有上述碳原子的偏聚行为皆可在室

4、温下快速进行。这就意味着，工业上实际得到的“淬火马氏体”，都是处于脱溶的碳原子偏聚状态的阶段。1972年弘津利用薄晶体电子衍射技术得出，高、中碳马氏体低温回火时析出的过渡相，即所谓ε－FexC相，并非六方晶格，而应当为正交晶格，x=2,定名为η－Fe2C。这一结果被一些研究者认同。马氏体的预脱溶——碳原子的偏聚人们认识到过饱和固溶体的脱溶，即回火转变，在马氏体形成最初，就开始了。一般的被称为“淬火马氏体”的组织，实质上是脱溶初期阶段的某种状态。困扰人们多年的马氏体强化机制问题也从此得到突破。现在一致认为，Fe-C合金马氏体强化机制中最重要

5、的问题之一是预脱溶阶段的碳原子的偏聚。回火转变的内容：淬火钢在回火过程中发生的转变主要是马氏体的分解，残留奥氏体的转变，此外还有碳化物的聚集长大，α相的回复、再结晶等。淬火钢组织中往往存在一些贝氏体组织，在连续冷却过程中贝氏体往往与马氏体共存，因此，回火时还有贝氏体的组织变化问题。如贝氏体中的碳化物、M/A岛、贝氏体铁素体的转变等。