枝晶偏析的合金对合金的力学性能影响较大.doc

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1、枝晶偏析的合金对合金的力学性能影响较大。容易导致合金塑性韧性下降；易引起晶间腐蚀，降低合金的抗蚀性能。要消除枝晶偏析采用均匀化退火(扩散退火)工业纯铁：塑性较好，强度较低，具有铁磁性，在一般的机器制造中很少应用，常用的是铁碳合金铁素体（F）：碳溶于a-Fe中的一种间隙固溶体，体心立方晶体结构，组织和性能与工业纯铁相同奥氏体（A）：碳溶于g-Fe中的一种间隙固溶体，具有面心立方晶体结构，塑性好，变形抗力小，易于锻造成型渗碳体：铁和碳的金属化合物（即Fe3C）属于复杂结构的间隙化合物，硬而脆，强度很低，耐磨性好，是一个亚稳定的化合物，在一定

2、温度下可分解为铁和石墨珠光体（P）：铁素体和渗碳体的机械混合物，是两者呈层片相间的组织，即层片状组织特征，可以通过热处理得到另一种珠光体的组织形态1.纯铁(﹤0.0218%C）2.钢（0.0218%～2.11%C）亚共析钢（0.0218%～0.77%C）共析钢（0.77%C）过共析钢（0.77%C～2.11%C）过共晶白口（4.3%~6.69%C）共晶白口铁（4.3%C）亚共晶白口铁（2.11~4.3%C）3.白口铸铁（2.11%~6.69%C）1.亚共析钢的组织是由铁素体和珠光体组成，随含碳量的增加。其组织中珠光体的数量随之增加，因而

3、强度、硬度也升高，塑性、韧性不断下降。2.过共析钢的组织是由珠光体和网状二次渗碳体组成，随着钢中含碳量的增加，其组织中珠光体的数量不断减少，而网状二次渗碳体的数量相对增加，因因强度、硬度上升，而塑性、韧性值不断下降。但是，当钢中Wc﹥0.9％时，二次渗碳体将沿晶界形成完整的网状形态，此时虽然硬度继续增高，但因网状二次渗碳体割裂基体，故使钢的强度呈迅速下降趋势。至于塑性和韧性，则随着含碳量的增加而不断降低σe-—弹性极限σs—屈服极限σb—强度极限晶粒细化：→强度↑，且塑韧性↑4.3.1回复1）特征：温度低，光学显微组织未变化，亚结构发生

4、了变化（位错、点缺陷密度降低，甚至出现亚晶界，三个阶段）2）性能：力性变化不明显（强硬度到高温回复阶段有所降低，但不大内应力部分消除,导电率升高4.3.2再结晶1）特征：温度较高（纯金属：TR≈0.4Tm），重新形核,无畸变的新晶粒完全取代旧晶粒2）性能：强硬度显著降低，塑韧性显著提高（变形前水平）内应力完全消除3）结晶驱动力与再结晶温度4.3.3晶粒长大性能：强硬度进一步降低，塑韧性提高，但若严重粗化则降低控制：温度、时间，防止过分长大亚（过）共析钢过冷A的等温转变与共析钢相比，C曲线左移，多一条过冷AàF（Fe3CⅡ）的转变开始线，

5、且Ms、Mf线上（下）移。连续冷却转变产物CCT和TTT曲线的比较CCT位于TTT曲线右下方CCT中没有A→B转变炉冷→P(V≈０)空冷→S(V≤Vk')油冷→T+M+A'(Vk'～Vk)水冷→M+A'　　(V≥Vk)C%<0.25%时，为板条M（低碳M）。C%>1.0%时，为针状M。C%=0.25~1.0%时，为混合M。C%↑→M硬度↑针状M硬度高，塑韧性差。板条M强度高，塑韧性较好。亚共析钢连续冷却转变炉冷→F+P空冷→F+S油冷→T+M水冷→M过共析钢连续冷却转变炉冷→P+Fe3CⅡ空冷→S+Fe3CⅡ油冷→T+M+A'水冷→M+

6、A'转变温度对共析钢硬度和韧性的影响按转变温度的高低,转变产物分别是：P、S、T，上B、下B、M，其硬度依次增加。1．退火：加热、保温后，缓冷(炉冷)→近平衡组织P（+F或Fe3CII）扩散退火：加热至略低于固相线目的：使成分、组织均匀再结晶退火:：加热温度TR+30～50℃目的：消除加工硬化去应力退火：加热温度＜Ac1，一般为500～650℃目的:消除冷热加工后的内应力完全退火（亚共析钢）：加热温度Ac3+20～30℃缓冷→F+P目的：细化晶粒，均匀化组织降低硬度→切削性↑等温退火：等温转变→F+P，再缓冷球化退火（过共析钢）：在Ac

7、１+20～30℃等温,使Fe3CⅡ球化，再缓冷→　球状P（F+球状Cm）目的：硬度↓,切削性↑,韧性↑２．正火：加热温度Ac3(Accm)+30～50℃，空冷→S（+F或Fe3CII）应用:1)钢的最终热处理,细化晶粒，组织均匀化，增加亚共析钢中P(S)%→强度、韧性、硬度↑2)预先热处理——淬火、球化退火前改善组织。　3)增加低碳钢的硬度，以改善切削加工性能。3．淬火（蘸火）加热到Ac3、Ac1以上，保温，快速冷却→M。淬火温度1)亚共析钢Ac3+30～50℃2)过共析钢Ac1+30～50℃，→M+Fe3CII+A'，硬度大。A中C%

8、↓→M脆性↓，残余A%↓淬火温度低→M细小，淬火应力小。冷却速度：盐水＞水＞盐浴＞油淬火方法单介质淬火：水、油冷双介质淬火：水冷+油冷分级淬火：＞Ms盐浴中均温＋空冷等温淬火（在盐、碱浴中）→下B淬硬性：淬