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回火过程残余奥氏体的分解是导致马氏体韧性下降的根本原因吗

 我的图书73号 2013-01-25

其实道理很简单。当钢加热奥氏体化后,冷却形成马氏体。马氏体的比容大于奥氏体,先形成的马氏体占据了空间,使以后的奥氏体无法形成马氏体,夹在先形成的马氏体间隙之中,保留到室温成为残奥。 至于回火后马氏体碳化物,沿晶界析出。过饱和的立方体晶格,转变成正方体。给残奥的转变释放了空间。在热力驱动下,残奥就转变成回火马氏体。和冷处理转变的道理不相同。而奥氏体陈化稳定,及奥氏体钢另当别论。这里不做探讨。


 

奥氏体向珠光体转变是什么类型的转变


奥氏体是碳溶解在铁中形成的一种间隙固溶体,一般是高温下的组织,其存在有一定的温度和成分范围。有些淬火钢能使部分奥氏体保留到室温,这种奥氏体称残留奥氏体。在合金钢中除碳之外,其他合金元素也可溶于奥氏体中,并扩大或缩小奥氏体稳定区的温度和成分范围。例如,加入锰和镍能将奥氏体临界转变温度降至室温以下,使钢在室温下保持奥氏体组织,即所谓奥氏体钢。 铁素体由亚共析成分的奥氏体通过先共析析出形成。铁素体还是珠光体组织的基体。 渗碳体是铁碳合金按亚稳定平衡系统凝固和冷却转变时析出的Fe3C型碳化物,分为一次渗碳体(从液体相中析出)、二次渗碳体(从奥氏体中析出)和三次渗碳体(从铁素体中析出)。 珠光体是奥氏体(奥氏体是碳溶解在γ-Fe中的间隙固溶体)发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。得名自其珍珠般(pearl-like)的光泽。其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物,也称片状珠光体。 马氏体是过冷奥氏体发生无扩散的共格切变型相转变即马氏体转变所形成的产物。 索氏体,钢经正火或等温转变所得到的铁素体与渗碳体的机械混合物。索氏体组织属于珠光体类型的组织,但其组织比珠光体组织细,其实质是一种珠光体,是钢的高温转变产物,是片层的铁素体与渗碳体的双相混合组织,其层片间距较小(30~80nm),碳在铁素体中已无过饱和度,是一种平衡组织。 屈氏体,又称托氏体,是通过奥氏体等温转变所得到的由铁素体与渗碳体组成的极弥散的混合物。是一种最细的珠光体类型组织,其组织比索氏体组织还细。钢经淬火后在300~450℃回火所得到的屈氏体称为回火屈氏体。 贝氏体,钢在奥氏体化后被过冷到珠光体转变温度区间以下,马氏体转变温度区间以上这一中温度区间(所谓“贝氏体转变温度区间”)转变而成的由铁素体及其内分布着弥散的碳化物所形成的亚稳组织,α-Fe和Fe3C 的复相组织。
 
 
 

钢铁中的什么元素通常认为是有


钨主要是保持高的红硬性,钒细化晶粒,铬主要是固溶强化和提高钢的淬透性,碳和各合金形成各种金属化合物,在三次回火过程中弥散析出,从而达到二次硬化的目的。我认为要研究各合金的作用应该从铬合金的晶体类型、各自形成碳化物的自由能、各自扩散所需要的激活能、外层电子的排列等本质因素来考虑,而不是单纯的记忆他的性质。
 
 
 

铁用什么蘸火最硬

那你要了解一下原理:钢材的热处理方法和特性 ※均质退火处理 简称均质化处理(Homogenization),系利用在高温进行长时间加热,使内部的化学成分充分扩散,因此又称为『扩散退火』。加热温度会因钢材种类有所差异,大钢锭通常在1200℃至1300℃之间进行均质化处理,高碳钢在1100℃至1200℃之间,而一般锻造或轧延之钢材则在1000℃至1200℃间进行此项热处理。 ※完全退火处理 完全退火处理系将亚共析钢加热至Ac3温度以上30~50℃、过共析钢加热至Ac1温度以上50℃左右的温度范围,在该温度保持足够时间,使成为沃斯田体单相组织(亚共析钢)或沃斯田体加上雪明碳体混合组织后,在进行炉冷使钢材软化,以得到钢材最佳之延展性及微细晶粒组织。 ※球化退火处理 球化退火主要的目的,是希望藉由热处理使钢铁材料内部的层状或网状碳化物凝聚成为球状,使改善钢材之切削性能及加工塑性,特别是高碳的工具钢更是需要此种退火处理。常见的球化退火处理包括:(1)在钢材A1温度的上方、下方反复加热、冷却数次,使A1变态所析出的雪明碳铁,继续附着成长在上述球化的碳化物上;(2)加热至钢材A3或Acm温度上方,始碳化物完全固溶于沃斯田体后急冷,再依上述方法进行球化处理。使碳化物球化,尚可增加钢材的淬火后韧性、防止淬裂,亦可改善钢材的淬火回火后机械性质、提高钢材的使用寿命。 ※软化退火处理 软化退火热处理的热处理程序是将工件加热到600℃至650℃范围内(A1温度下方),维持一段时间之后空冷,其主要目的在于使以加工硬化的工件再度软化、回复原先之韧性,以便能再进一步加工。此种热处理方法常在冷加工过程反复实施,故又称之为制程退火。大部分金属在冷加工后,材料强度、硬度会随着加工量渐增而变大,也因此导致材料延性降低、材质变脆,若需要再进一步加工时,须先经软化退火热处理才能继续加工。 ※弛力退火处理 弛力退火热处理主要的目的,在于清除因锻造、铸造、机械加工或焊接所产生的残留应力,这种残存应力常导致工件强度降低、经久变形,并对材料韧性、延展性有不良影响,因此弛力退火热处理对于尺寸经度要求严格的工件、有安全顾虑的机械构件事非常重要的。弛力退火的热处理程序系将工件加热到A1点以下的适当温度,保持一段时间(不需像软化退火热处理那么久)后,徐缓冷却至室温。特别需要注意的是,加热时的速度要缓慢,尤其是大型对象或形状复杂的工件更要特别注意,否则弛力退火的成效会大打折扣。 ※正常化处理 正常化热处理有两个重要的功用,一是使工件结晶粒微细化而改善材料机械性质;另一个目的是调节轧延或铸造组织中碳化物的大小或分布状态,以利后续热处理时碳化物容易固溶于材质,以便提升材料切削性,并使材质均匀化。正常化热处理的热处理程序,系将工件加热至A3(亚共析钢)或Acm(过共析钢)点温度以上30℃至60℃的高温(此即为正常化温度)保持一段时间,材质成为均匀沃斯田体后,静置于空气中使之冷却。正常化时间的估算,可以每25mm厚度持温30分钟来估算需持温时间。正常化热处理又可分为二段正常化、恒温正常化及二次正常化等多种改良式正常化热处理。 ※淬火处理 淬火处理的主要目的是将钢材急速冷却以便获得硬度极大的麻田散体组织。钢的淬火处理有三个要件,缺一不可,分别是:(1)在沃斯田体区域内加热一段时间(即沃斯田体化);(2)冷却时要能避开Ar’(波来体)变态;及(3)使钢材产生麻田散体或变韧体而硬化。 淬火处理可分为两个程序来实施,一是加热;一是冷却。通常加热温度又称为淬火温度或沃斯田体化温度,依热处理钢材的不同而有所差异。亚共析钢的淬火温度在Ac3温度以上30℃至60℃范围内,共析钢及过共析钢的淬火温度则是加热至Ac1温度以上30℃至60℃温度范围内。冷却时要分两个阶段来冷却,钢从加热炉取出的钢件,一直冷却到Ar’’变态前的临界区域,要尽量迅速冷却;在Ar’’以下的温度区域则需采缓慢冷却的方式,否则易造成钢材的淬裂或淬火变形,此温度区域又称为危险区域。 ※回火处理 一般回火处理常继在淬火处理之后实施,以便消除淬火处理之不良影响而保留并发挥淬火之功效,其主要目的是使淬火生成的组织变态或析出更加安定(使形成回火麻田散体),减少残留应力并改善相关机械性质(提升材料延展性)。回火温度不同,会产生不同的机械强度与延展性组合,一般回火温度大多在600℃以下,因为更高的回火温度,任何钢材都会呈现急速软化的趋势,此时碳化物逐渐凝聚而球化、肥粒体会再结晶而成长为连续基地,是软化的主要原因。 ※回火脆性 回火处理要避开几个会产生回火脆性的温度范围,这些脆化温度范围视钢材种类而有所不同,包括:(1)270℃至350℃脆化(又称低温回火脆性或A脆性),大多数的碳钢及低合金钢,都在此温度范围内发生脆化现象;(2)400℃至550℃脆化,通常构造用合金钢在此温度范围内会产生脆化现象;(3)475℃脆化(特别指Cr含量超过13%的肥粒体系不锈钢);(4)500℃至570℃脆化,针对工具钢或高速钢在此温度范围加热,会析出分布均匀的碳化物,产生二次硬化效果,但也易导致脆性。 ※麻淬火处理 麻淬火处理的主要目的,在降低淬火时工件内外温度的巨大差异,并使于较低温度时工件内外一起产生麻田散体变态,可避免淬火破裂,并使淬火变形量降至最低而无损任何淬火硬度。其主要操作程序系将钢材淬入至温度在Ms点微上之热浴中,短暂持温使工件内外温度相同后,再提出空冷,使工件形成麻田散体变态的热处理方法。 ※麻回火处理 麻回火处理是将钢材淬入Ms与Mf温度范围之间的热浴,经过长时间持温后,使过冷合金沃斯田体一部分变态成麻田散体,一部分变态成下变韧体。此种热处理后,可不必再行回火处理,且可降低一般淬火回火之急剧程度;其最终组织为回火麻田散体及变韧体之混合,因此拥有高硬度和高韧性的组合。主要的缺点是需要保持恒温的时间甚久,在工业应用上较不经济。 全球金属网www.
 
 
 

奥氏体与马氏体有何区别

马氏体(M)—原系外来语(Martensite)译名,台湾文献译为麻田三铁。马氏体是碳在α-Fe晶格中的过饱和固溶体,马氏体组织是奥氏体(溶有充足的碳原子)过冷到低温区(如240℃以下)在连续冷却过程中形成,与其他固态相变所不同的是:较变无孕育期,属于无扩散型相变,当奥氏体快冷到Ms点(马氏体开始转变的临界温度)以下,立即(爆发式)形成,其形成数量与等温时间无关 ,只随温度的不断降低而增加。低碳钢中的条状马氏体和高碳钢中的片状马氏体为常见的两种形态。马氏体硬度很高,并与含碳量有关,如T8钢的马氏体硬度可达62~65HRC。用4%硝酸酒精溶液或维列尔试剂腐蚀,马氏体可染成黑色。 回火马氏体—钢经淬火后在250℃以下进行低温回火时,所形成的组织叫回火马氏体,其织织中马氏体针状晶的特征依旧保存。析出的碳化物具有Fe2~2.5C成分,叫ε碳化物。在150~200℃回火时得到的回火马氏体硬度在800HV左右。回火马氏体经4%硝酸酒精溶液腐蚀后比淬火马氏体要深,在光学显微镜下,形貌与下贝氏体(B下)相似,马氏体内析出的ε—碳化物,呈无规则分布。
 
 

 
 

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