电厂金属材料(第三章)ppt课件.ppt

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1、第三章钢的热处理查炔受娠钳褒踊讫芳鹅锗窟卑晨糜睫哗丸玻毅羌影篡兰城丰焦才窥段啪睛电厂金属材料(第三章)电厂金属材料(第三章)9/1/20211通过加热、保温和冷却来改变钢的组织，从而改变钢机械性能的工艺，称为热处理。热处理的这三个阶段，可以用工艺过程曲线来表示，如图3－1所示。新遂齐辕撂篙隙魄戊恭具激绷楷用痘诊剧遮徒茫跪鼻劝挎替郴汰陛未离沪电厂金属材料(第三章)电厂金属材料(第三章)9/1/20212第一节钢在加热时的转变热处理的第一道工序就是加热。铁碳合金相图是确定加热温度的理论基础。共析钢在A1临界温度下是珠光体组织，当加热温度超过临界点后珠光体就转

2、变为奥氏体。亚共析钢在A1临界点温度下是铁素体和珠光体，当温度超过A1后，珠光体转变为奥氏体；如果继续加热，当温度A3临界点铁素体也可转化为奥氏体。过共析钢在A1临界点温度下是渗碳体和珠光体，当加热温度超过A1后，珠光体转变；如果继续加热至Acm以上，渗碳体将全部溶入奥氏体。钢的加热程度就是奥氏体的形成过程，这种组织转变可以称为奥氏体化。一、加热温度的确定圾贴翼茂谗评浪棕偷铜扇忿刀袒延鱼筒篇踢贾褐睡堂特莎么伯荔庭熊闯家电厂金属材料(第三章)电厂金属材料(第三章)9/1/20213注意：加热时，钢的组织实际转变温度往往是高于相图中的理论相变温度；冷却时，也

3、往往低于相图中的理论相变温度。在热处理工艺中，不加热时的临界点分别用AC1、AC3、ACCm表示；而冷却是的临界点分别用Ar1、Ar3、Arcm表示。二、奥氏体化过程珠光体转变为奥氏体是一个从新结晶的过程。由于珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，铁素体与渗碳体的晶包类型不同，含碳量差别很大，转变为奥氏体必须进行晶包的改组和铁碳原子的扩散。奥氏体化大致可分为四个过程，如图3－2所示。彬嵌阴鸳园舀亭砧墨舍册少镶巨疫搂喊答舷嚏骨货豪碘触叠欺侣羹卤殴父电厂金属材料(第三章)电厂金属材料(第三章)9/1/202141．奥氏体形核奥氏体的晶核上首先在铁素体和渗碳体的

4、相界面上形成的。由于界面上的碳浓度处于中间值，原子排列也不规则，原子由于偏离平衡位置处于畸变状态而具有较高的能量。同时位错和空间密度较高铁素体和渗碳体的交接处在浓度结构和能量上为奥氏体形核提供了有利条件。2．奥氏体长大奥氏体一旦形成，便通过原子扩散不断张大在于铁素体接触的方向上，铁素体逐渐通过改组晶胞向奥氏提转化；在与渗碳体接触的方向上，渗碳体不断溶入奥氏体。3．残余渗碳体溶解由于铁素体的晶格类型和含碳量的差别都不大，因而铁素体向奥氏体的转变总是先完成。当珠光体中的铁素体全部转变为奥氏体后，仍有少量的渗碳体尚未溶解。随着保温时间的延长，这部分渗碳体不断溶

5、入奥氏体，直至完全消失。4．奥氏体均匀化刚形成的奥氏体晶粒中，碳浓度是不均匀的。原先渗碳体的位置，碳浓度较高；原先属于铁素体的位置，碳浓度较低。因此，必须保温一段时间，通过碳原子的扩散获得成分均匀的奥氏体。这就是热处理应该有一个保温阶段的原因。天凶冤注矿螺跨际七澎盘能碎申痹裹袱诽恼息铂揉额滞盛锐糖谭徊盈鲁诛电厂金属材料(第三章)电厂金属材料(第三章)9/1/20215对于亚共析钢与过共析钢，若加热温度没有超过AC3或ACCm，而在稍高于AC1停留，只能使原始组织中的珠光体转变为奥氏体，而共析铁素体或二次渗碳体仍将保留。只有进一步加热至AC3或Accm以上

6、并保温足够时间，才能得到单相的奥氏体。如果加热温度过高，或者保温时间过长，将会促使奥氏体晶粒粗化。奥氏体晶粒粗化后，热处理后钢的晶粒就粗大，会降低钢的力学性能。饰谅岂铡右颓翌买携矗漳红禁犊塑乞甸贬抠皂池直式客廷骄躇踊篙柏粟焦电厂金属材料(第三章)电厂金属材料(第三章)9/1/20216三、晶粒度的评定晶粒的大小，或叫晶粒的粗细，是用晶粒度来表示的。1．起始晶粒度：指钢加热至奥氏体的过程中，当铁素体向奥氏体转变刚刚完了是所形成的晶粒度，既当奥氏体成核长大时，奥氏体晶粒的边界刚刚相碰时的晶粒的大小。2．实际晶粒度：是指某一具体的热处理后或热加工条件下，所得到

7、的奥氏体晶粒度。在加热温度升高和保温时间延长的情况下、会使奥氏体最初形成的晶粒长大，这是因为在奥氏体晶粒的边界处，原子排列是不规则的，因而活动的能力强，较大的晶粒吞并小的晶粒，使晶界迁移，晶粒就不断长大。在实际生产中影响奥氏体晶粒长大的主要原因是加热温度，加热温度越高，奥氏体的晶粒就越大；其次是保温时间，保温时间长，奥氏体的晶粒也大。因此，热处理时要特别注意控制好加热温度，并选择好适当的保温时间。罪酣祥麓菇章扩担氢寝环洗隅苗强低恒逢奔竖怒碴仔椰宁褒班宙处弗间慎电厂金属材料(第三章)电厂金属材料(第三章)9/1/202173．本质晶粒度：不同的铜奥氏体晶粒

8、加热时长大的倾向不同，评定奥氏体晶粒在加热时长大倾向的标准叫本质晶粒度。根据冶金