钢的热处理――钢的回火转变ppt课件.ppt

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1、第六章钢的回火转变回火的定义、目的淬火钢的回火时的组织转变淬火钢回火时力学性能的变化本章基本内容回火的定义：将淬火零件重新加热到低于临界点A1某一温度加热保温，使淬火亚稳组织发生转变为稳定的回火组织，并一适当的冷却速度冷却到室温的热处理工艺过程。回火目的：（1）使淬火得到的亚稳组织转变为稳定的回火组织；（2）提高淬火钢的塑性和韧性，降低脆性；（3）降低或消除淬火引起的残余应力，防止变形和开裂，稳定工件尺寸。淬火钢组织：M+Ar回火转变的四个阶段：（1）马氏体分解，室温～350℃；（2）残余奥氏体转变，200℃300℃，属于低温回火，得到回火马氏体(M

2、')；（3）碳化物的析出和变化，250400℃,属于中温回火，得到回火屈氏体(T')；（4）a相的回复、再结晶,400℃650℃，属于高温回火，得到回火索氏体(S')。6.1淬火钢回火时的组织转变一碳原子的偏聚（～100℃）1.板条马氏体亚结构为位错，碳原子向位错线附近偏聚形成偏聚区。C＋⊥=⊥C2.片状马氏体亚结构主要为孪晶，大量的碳原子向垂直于马氏体的C轴的｛100｝面富集，形成富碳区。此过程发生在温度高于100℃时，马氏体开始发生部分分解，随回火温度的升高及时间的延长，富集区的碳原子发生有序化然后转变为碳化物。随碳化物的析出，马氏体的含碳量不

3、断减少，点阵常数c下降、a升高、正方度c/a不断下降，并析出弥散分布的过渡型ε碳化物。α′→M回(α′+ε-FexC)～0.25%C共格2~3二马氏体的分解与亚稳碳化物的形成----转变第一阶段（一）高碳马氏体高碳马氏体的分解分为两步：1.马氏体双相分解（100～150℃）a)在碳原子的富集区，形成碳化物核，周围碳原子的扩散促使其长大。但由于温度低，进行的仅仅是近程扩散，从而形成具有二个浓度的α相，析出的碳化物粒子也不易长大。b)在高碳区继续形成新核，随时间延长，高碳区逐渐变成低碳区，高碳区减少。c)低碳区增多，平均成分将至0.250.3%，与原始碳

4、量、分解温度无关Α’→α’(C↓)+ε-FexC+α’(C↑)动画1动画2表7-1含碳1.4%的马氏体回火后点阵常数、正方度与含碳量的变化回火温度℃回火时间acc/a碳含量(%)室温10d2.8463.021.0621.41001h2.8463.021.0621.21251h2.8462.8861.0130.291501h2.8522.8861.0120.271751h2.8572.8841.0090.212001h2.8592.8781.0060.142251h2.8612.8741.0040.082501h2.8632.8721.0030.062

5、.马氏体单相分解当温度高于150℃时，碳原子扩散能力加大，a-Fe中不同浓度可通过长程扩散消除，析出的碳化物粒子可从较远处得到碳原子而长大。故在分解过程中，不再存在两种不同碳含量的a相，碳含量和正方度不断下降，当温度达300℃时，正方度c/a接近1。（二）板条马氏体低碳(＜0.2%C)板条马氏体在100~200℃回火，C原子仍偏聚在位错线附近处于稳定状态，不析出ε-FexC。马氏体分解与回火温度和时间的关系（1）回火T↑，回火t↑，M分解加剧；（2）M含碳量愈高，随T升高，含碳量降低迅速。（3）回火初期，M中的碳含量下降快，一定时间后基本不变。在普通金

6、相显微镜下，观察不出回火马氏体中的ε碳化物。回火马氏体在形态上与淬火马氏体相似，但回火马氏体易腐蚀，成黑色组织；回火马氏体和下贝氏体都是由α固溶体和ε碳化物所组成，但回火马氏体中的ε碳化物较下贝氏体中的ε碳化物分布均匀。20钢980℃淬火+200℃回火组织（400倍）三残余奥氏体转变(200~300℃)——转变第二阶段在200～300℃之间,钢中的残余奥氏体将发生分解，转变为回火马氏体或下贝氏体。其转变可用下式表示：Ar→M回或B下(α+ε-FexC)回火T>Ms点，转变为P、B二次淬火：回火过程中未能分解的残余奥氏体，在随后冷却到Ms点以下温度时，

7、将再次转变为马氏体，这种情况称为二次淬火。回火过程中，马氏体将继续转变，这必然影响到残余奥氏体的转变，所以：a)当加热到A1～MS之间时，马氏体的存在可促进珠光体转变，但影响不大。马氏体的存在可大大促进贝氏体转变。b)当加热至MS以下时，残余奥氏体有可能转变为马氏体。c)当加热回火时，如残余奥氏体未分解，则在冷却过程中残余奥氏体将转变为马氏体，这一过程称为催化。如W18Cr4V淬火后，加热到560℃三次回火，由于560℃正处于高速钢的珠光体与贝氏体之间的转变奥氏体稳定区，故奥氏体在回火中不发生转变，在随后的冷却过程中就转变为马氏体，这就是催化。但如果该

8、钢560℃回火后，在冷却过程中在250℃停留5分钟，残余奥氏体又变得稳定，这一过程称为稳定化。