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馬氏體、奧氏體組織經(jīng)回火爐熱處理的變化
時間: 2019-08-21 23:59:03
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馬氏體經(jīng)過回火爐熱處理后進(jìn)行分解，原馬氏體組織轉(zhuǎn)化為由有一定過飽和度的立方馬氏體和8一碳化物所組成的復(fù)相組織，殘余奧氏體的存在降低彈性極限和零件尺寸的穩(wěn)定性
馬氏體經(jīng)過回火爐熱處理后進(jìn)行分解，原馬氏體組織轉(zhuǎn)化為由有一定過飽和度的立方馬氏體和8一碳化物所組成的復(fù)相組織。殘余奧氏體(AR)轉(zhuǎn)變(200~300℃)，殘余奧氏體的存在降低彈性極限和零件尺寸的穩(wěn)定性，但也可能提高韌性和抗接觸疲勞性能。C > 0.4%的鋼，淬火后存在AR。AR不穩(wěn)定，回火時將發(fā)生轉(zhuǎn)變或分解。
回火爐熱處理加熱時，五個主要過程:
1.20~100℃ 碳的偏聚和聚集
2.100~250℃ M分解
3.200~300℃ A’分解
4.250~400℃ K類型變化
5.400~700℃ 相回復(fù)再結(jié)晶，F(xiàn)e3C球化粗化
回火時的催化和穩(wěn)定化，穩(wěn)定化:淬火中冷卻中斷所致，催化:通過回火使A穩(wěn)定化消除的現(xiàn)象。加熱回火后的冷卻時殘余A將轉(zhuǎn)變?yōu)镸，原因:回火時殘余A中有K析出，使AR中C含量下降，從而使Ms點升高。K析出與類型變化，250~400℃，M內(nèi)過飽和碳原子全部脫溶，析出比e-K更穩(wěn)定的K
1)低C位錯M:偏聚在位錯附近的C原子，可直接析出0-K ( Fe3C)。位置:析出在位錯線附近或M條間界上，呈細(xì)小片狀
2)高C孿晶M:最先析出e-K，當(dāng)回火溫度高于250℃析出x-K和e-K。位置:M孿晶面{112} M上。
中碳M碳化物析出，中碳M(0.2%-0.4%C)在200℃以下回火時先析出亞穩(wěn)過渡碳化物。隨著回火溫度的提高，將轉(zhuǎn)變?yōu)?碳化物，但不析出x碳化物。
回火爐中碳鋼淬火后可能得到板條M和片狀M的混合物。由片狀孿晶M析出碳化物的過程和高碳M相同。
碳化物的轉(zhuǎn)變方式:
(1)“原位”轉(zhuǎn)變一在舊碳化物的基礎(chǔ)上通過成分改組和點陣改組逐漸轉(zhuǎn)化為新的碳化物;
(2)“獨(dú)立”轉(zhuǎn)變一新碳化物在其他部位通過形核和長大獨(dú)立形成，即“獨(dú)立”形核長大轉(zhuǎn)變，此時由于新碳化物的析出使母相碳含量下降，故細(xì)小的舊碳化物將重新溶入基體當(dāng)中，直至消失。
以何種方式轉(zhuǎn)變，取決于新舊碳化物與母相的位相關(guān)系和慣習(xí)面。a相的回復(fù)與再結(jié)晶，由于析出K, M中C%↓，正方度↓。當(dāng)M中C<0.25%時，變?yōu)轶w心立方a相。當(dāng)T>400℃,a相中位錯亞結(jié)構(gòu)發(fā)生回復(fù)。
回復(fù)與再結(jié)晶(1)低碳板條M
回復(fù):位錯線、位錯胞逐漸消失，位錯密度杏，剩余位錯重新排成位錯網(wǎng)絡(luò)，a晶粒被位錯網(wǎng)絡(luò)分割成亞晶粒。回復(fù)后組織:。相顯微組織仍保持條狀。
再結(jié)晶(600-700℃):板條狀。轉(zhuǎn)變成等軸狀晶粒，并逐漸長大。
高溫長時間回火后，得到由多邊形。相和均勻分布的球狀K組成的完全再結(jié)晶組織。繼續(xù)升高溫度，a晶粒和K將長大。
(2)回火爐孿晶M
t>250℃時，孿晶亞結(jié)構(gòu)逐漸消失，而出現(xiàn)位錯胞和位錯線(可能是由于碳化物析出的體積變化引起)。
當(dāng)t>400℃時，孿晶全部消失，t↑，a相發(fā)生回復(fù)和再結(jié)晶(與位錯M變化相同)。
回火爐熱處理加熱時，五個主要過程:
1.20~100℃ 碳的偏聚和聚集
2.100~250℃ M分解
3.200~300℃ A’分解
4.250~400℃ K類型變化
5.400~700℃ 相回復(fù)再結(jié)晶，F(xiàn)e3C球化粗化
回火時的催化和穩(wěn)定化，穩(wěn)定化:淬火中冷卻中斷所致，催化:通過回火使A穩(wěn)定化消除的現(xiàn)象。加熱回火后的冷卻時殘余A將轉(zhuǎn)變?yōu)镸，原因:回火時殘余A中有K析出，使AR中C含量下降，從而使Ms點升高。K析出與類型變化，250~400℃，M內(nèi)過飽和碳原子全部脫溶，析出比e-K更穩(wěn)定的K
1)低C位錯M:偏聚在位錯附近的C原子，可直接析出0-K ( Fe3C)。位置:析出在位錯線附近或M條間界上，呈細(xì)小片狀
2)高C孿晶M:最先析出e-K，當(dāng)回火溫度高于250℃析出x-K和e-K。位置:M孿晶面{112} M上。
中碳M碳化物析出，中碳M(0.2%-0.4%C)在200℃以下回火時先析出亞穩(wěn)過渡碳化物。隨著回火溫度的提高，將轉(zhuǎn)變?yōu)?碳化物，但不析出x碳化物。
回火爐中碳鋼淬火后可能得到板條M和片狀M的混合物。由片狀孿晶M析出碳化物的過程和高碳M相同。
碳化物的轉(zhuǎn)變方式:
(1)“原位”轉(zhuǎn)變一在舊碳化物的基礎(chǔ)上通過成分改組和點陣改組逐漸轉(zhuǎn)化為新的碳化物;
(2)“獨(dú)立”轉(zhuǎn)變一新碳化物在其他部位通過形核和長大獨(dú)立形成，即“獨(dú)立”形核長大轉(zhuǎn)變，此時由于新碳化物的析出使母相碳含量下降，故細(xì)小的舊碳化物將重新溶入基體當(dāng)中，直至消失。
以何種方式轉(zhuǎn)變，取決于新舊碳化物與母相的位相關(guān)系和慣習(xí)面。a相的回復(fù)與再結(jié)晶，由于析出K, M中C%↓，正方度↓。當(dāng)M中C<0.25%時，變?yōu)轶w心立方a相。當(dāng)T>400℃,a相中位錯亞結(jié)構(gòu)發(fā)生回復(fù)。
回復(fù)與再結(jié)晶(1)低碳板條M
回復(fù):位錯線、位錯胞逐漸消失，位錯密度杏，剩余位錯重新排成位錯網(wǎng)絡(luò)，a晶粒被位錯網(wǎng)絡(luò)分割成亞晶粒。回復(fù)后組織:。相顯微組織仍保持條狀。
再結(jié)晶(600-700℃):板條狀。轉(zhuǎn)變成等軸狀晶粒，并逐漸長大。
高溫長時間回火后，得到由多邊形。相和均勻分布的球狀K組成的完全再結(jié)晶組織。繼續(xù)升高溫度，a晶粒和K將長大。
(2)回火爐孿晶M
t>250℃時，孿晶亞結(jié)構(gòu)逐漸消失，而出現(xiàn)位錯胞和位錯線(可能是由于碳化物析出的體積變化引起)。
當(dāng)t>400℃時，孿晶全部消失，t↑，a相發(fā)生回復(fù)和再結(jié)晶(與位錯M變化相同)。
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