金属热处理原理与工艺课件6-8章复习.ppt

《金属热处理原理与工艺课件6-8章复习.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、金属热处理原理与工艺6-8章复习材料科学与工程学院第六章珠光体转变和钢的退火与正火本章重点：碳钢两类珠光体(即片状和粒状)的组织形态、形成机制以及力学性能，掌握影响珠光体转变动力学因素。本章难点：珠光体(片状和粒状)的形成机制。6.1铁素体与珠光体的组织与性能钢中常见的珠光体有片状珠光体和粒状珠光体两种。片状珠光体：F和Fe3C层片相间的机械混合组织。粒状珠光体：Fe3C以粒状分布于F基体上形成的混合组织。片状珠光体晶粒尺寸大小可以用片间距大小来表示，相邻两片Fe3C(或F)的平均距离S0称珠光体的片层间距。珠光体片层间距方向大致相同的区域称为“珠光体

2、团”、“珠光体领域”或珠光体晶粒。一个原奥氏体晶粒内可以形成几个珠光体晶粒。P团原A晶界S0Fe3Cα根据珠光体片层间距S0的大小，可将珠光体分为三类：1.珠光体：用P表示；S0=1500~4500Ǻ。光镜下观察到F与Fe3C呈层片状。2.索氏体：用S表示；S0=800~1500Ǻ。光镜下难以区分F与Fe3C呈层片状，电镜下清晰观察到F与Fe3C的片层。3.屈氏体：用T表示；是极细的珠光体。S0=300~800Ǻ。光镜下无法分辨F与Fe3C的层片(呈黑球状)，电镜下清晰观察到F与Fe3C的片层。珠光体片层间距S0的大小，取决于过冷度ΔT而与原奥氏体晶粒

3、尺寸大小无关。(Ǻ)珠光体的晶体结构片状珠光体是F和Fe3C层片相间的机械混合组织。粒状珠光体是粒状Fe3C分布于F基体上形成的混合组织。其中F的晶体结构为体心立方；Fe3C为复杂斜方结构。在珠光体形成时，F与Fe3C具有两类确定的晶体学位向关系。同时，先共析相F、Fe3C与原奥氏体也有确定的晶体学位向关系。6.2珠光体的形成机制珠光体形成的热力学条件(1)由于A→P是在较高温度形成，Fe和C原子能够长程扩散，A→P是扩散型相变；(2)由于缺陷形核，相变消耗的能量较小，在较小过冷度ΔT条件下A→P相变即可发生。即满足：ΔG=Gp-Gγ≤0GγGpGTA

4、1T1ΔGΔT片状珠光体的形成机制γ→α+Fe3C晶体结构：面心立方体心立方复杂斜方C%：0.77%0.0218%6.67%1.形核：奥氏体晶界；满足能量起伏；结构起伏；成分起伏三个条件。关于F和Fe3C谁领先形核过去一直争论，现在认为都有可能成为领先相。2.长大：以Fe3C为领先相讨论，当珠光体晶核在奥氏体晶界形成(A、F和Fe3C三相共存)时，过冷奥氏体中存在C浓度不均匀，由于过冷奥氏体中存在C浓度不均匀，导致C原子扩散。珠光体晶核纵向长入奥氏体晶内。3.横向长大：奥氏体晶核内形成一片Fe3C，立刻就有两边F相连，搭桥机制。GESPC1C2C3C4

5、T1粒状珠光体的形成机制Fe3CFe3CαααFe3CFe3Cfff亚晶界在A1温度以下片状Fe3C的球化是通过Fe3C片的破裂，断开而逐渐球化的。6.3亚过共析钢的珠光体转变伪共析组织亚(过)共析钢快冷后抑制先共析相的析出，在非共析钢成分下析出的共析组织(F+Fe3C)成为伪共析组织。魏氏组织工业上将先共析的片(针)状铁素体或片(针)状碳化物加珠光体组织称魏氏组织，用W表示。前者称α-Fe魏氏组织，后者称碳化物魏氏组织。6.4珠光体转变动力学一、珠光体的成核率I和长大速度G1.形核率和长大速度与温度的关系：形核率和长大速度与转变温度之间有极大值。2.

6、形核率和长大速度与转变时间的关系：当温度一定时，等温时间增加，形核率I增加且很快达到饱和。当形核部位全部耗尽后，形核率降为零(与位置有关)。长大速度G与等温时间无关。影响珠光体转变动力学的因素1.化学成分的影响(1)C%(2)合金元素2.奥氏体成分均匀性和过剩相溶解情况的影响3.奥氏体化温度和时间的影响4.奥氏体晶粒度5.应力和塑性变形的影响6.5退火的概念及其分类退火与正火的主要区别：1.正火的冷却速度比退火稍快，过冷度较大。2.正火后所得到的组织比较细，强度和硬度比退火高一些。第七章马氏体转变本章重点：马氏体相变的主要特点、马氏体的组织形态及性能、

7、Ms点定义及影响因素。本章难点：马氏体转变的主要特征、马氏体产生异常正方度的原因以及马氏体相变的晶体学位向关系。7.1马氏体的组织与性能板条状马氏体常见于低碳钢、马氏体时效钢、不锈钢中。其显微组织是由许多成群的板条组成，称板条马氏体。亚结构为位错，也称位错马氏体。片状马氏体常见于淬火高、中碳钢、及Fe-Ni-C钢。空间形态呈凸透镜片形状，称透镜片状马氏体或片状马氏体，亚结构为孪晶，也称孪晶马氏体。马氏体的强度主要决定于马氏体的碳含量及组织结构，而马氏体的韧性主要取决于马氏体的亚结构，低碳的位错型马氏体具有相当高的强度和良好的韧性，高碳的孪晶马氏体具有高

8、的强度，但是韧性很差。7.2马氏体转变的主要特征一、马氏体转变的非恒温性二、马氏体转变的表面浮