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《鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第十章 鋼的回火轉(zhuǎn)變與回火1回火就是將淬火后鋼在A1以下溫度加熱、保溫，并以適當(dāng)速度冷卻的工藝過(guò)程。回火基本目的提高淬火鋼的塑性和韌性，降低其脆性降低或消除淬火所引起的殘余應(yīng)力不可避免地降低其強(qiáng)度和硬度穩(wěn)定工具鋼制品的尺寸2對(duì)于合金鋼，隨著合金元素種類和數(shù)量的不同，AR的變化幅度可能更大一些。10.1淬火鋼回火時(shí)的組織變化淬火鋼的組織馬氏體殘余奧氏體當(dāng)C%＜0.5％時(shí)，AR量常小于2％當(dāng)C%為0.8％時(shí)，AR量約為6％當(dāng)C%為1.25％時(shí)，AR量超過(guò)30％對(duì)于碳鋼3淬火鋼的組織馬氏體殘余奧氏體M中的碳是高度過(guò)飽和的M具有很高的應(yīng)變能和界面能殘A
2、具有一定數(shù)量淬火組織是高度不穩(wěn)定的回火處理就是通過(guò)提高原子的活動(dòng)能力、使轉(zhuǎn)變能以適當(dāng)?shù)乃俣冗M(jìn)行，或在適當(dāng)時(shí)間內(nèi)使轉(zhuǎn)變達(dá)到所需要的程度。一旦動(dòng)力學(xué)條件具備，M轉(zhuǎn)變就會(huì)自發(fā)進(jìn)行就是使原子具有足夠的活動(dòng)能力4根據(jù)在不同溫度范圍內(nèi)發(fā)生的組織轉(zhuǎn)變，碳鋼的整個(gè)回火過(guò)程可分為5個(gè)有區(qū)別而又相互重疊的階段。時(shí)效階段（100℃以下）：馬氏體中碳原子偏聚回火第1階段(80～250℃)：馬氏體分解回火第2階段(200～300℃)：殘余奧氏體分解回火第3階段(250～400℃)：碳化物析出與轉(zhuǎn)變回火第4階段(400℃以上)：滲碳體的聚集長(zhǎng)大與α相的再結(jié)晶回火轉(zhuǎn)變隨著溫
3、度的升高是連續(xù)進(jìn)行的，由于所采用的試驗(yàn)方法和精度不同，不同文獻(xiàn)給出的各階段的溫度范圍略有差異，甚至對(duì)回火階段的劃分也不同。5在80～100℃以下回火時(shí)，雖然從組織和硬度方面觀察不到明顯變化，但此時(shí)M中卻發(fā)生了C的偏聚.㈠馬氏體中碳原子偏聚——時(shí)效階段(100℃以下)晶體點(diǎn)陣中的微觀缺陷較多碳鋼中M是碳在α–Fe中的過(guò)飽和固溶體，C分布于bcc點(diǎn)陣的扁八面體間隙中心，使晶體產(chǎn)生較大彈性變形其彈性變形能儲(chǔ)存于M晶體內(nèi)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，要自發(fā)地向穩(wěn)定狀態(tài)過(guò)渡M的內(nèi)能較高6⑴低碳位錯(cuò)型馬氏體中碳的偏聚M中C原子分布在正常間隙位置時(shí)比偏聚在位錯(cuò)線附近時(shí)的電
4、阻要高，因此可通過(guò)測(cè)定淬火鋼的電阻率變化來(lái)間接推測(cè)C原子的偏聚行為。在20～100℃的范圍內(nèi)板條M晶內(nèi)存在大量的位錯(cuò)C原子可通過(guò)擴(kuò)散從八面體間隙位置遷出遷入微觀缺陷比較集中的地方而發(fā)生偏聚使M的內(nèi)能降低C傾向于在位錯(cuò)線附近偏聚形成C偏聚區(qū)間隙位置的彈性變形減小導(dǎo)致M彈性畸變能下降7⑵高碳片狀馬氏體中碳原子的富集區(qū)高碳片狀M的亞結(jié)構(gòu)為孿晶，可被利用的低能量位錯(cuò)很少，因此除少量C原子可以向位錯(cuò)偏聚外，大量碳原子可以在M的某一晶面(一般為{112}α或{100}α晶面)上富集，形成碳濃度比平均碳濃度高的碳原子富集區(qū)。偏聚區(qū)形成的條件M中不具備形成碳化
5、物的條件，或形成的碳化物穩(wěn)定性小于偏聚區(qū)碳原子擴(kuò)散能力不能過(guò)大，否則偏聚區(qū)將因原子擴(kuò)散而消失8C富集區(qū)的形狀為片狀，厚度為3?，寬度為6?，長(zhǎng)為7?，每片中含2～3個(gè)碳原子。富集區(qū)只是碳原子在某一晶面上的富集，因此，它與母相馬氏體保持密切的聯(lián)系，它的存在將使馬氏體點(diǎn)陣發(fā)生畸變；隨富集區(qū)數(shù)量的增加，畸變量也增加，硬度將有所提高，同時(shí)也使馬氏體的電阻率有所提高。C富集區(qū)的能量C偏聚區(qū)的能量＞C富集區(qū)的穩(wěn)定性C偏聚區(qū)的穩(wěn)定性＜9在80～250℃之間，隨著回火溫度的升高以及回火時(shí)間的延長(zhǎng)，偏聚區(qū)或富集區(qū)的碳原子將發(fā)生有序化，繼而轉(zhuǎn)變成碳化物而析出，即M
6、發(fā)生分解。馬氏體分解階段，得到的組織是回火馬氏體。㈡馬氏體分解——回火轉(zhuǎn)變第一階段(80～250℃)10M分解過(guò)程中隨著碳化物的析出，M中碳含量的不斷下降，將使點(diǎn)陣常數(shù)c下降，a升高，正方度c/a減小。實(shí)驗(yàn)測(cè)定了高碳鋼(1.4%C)M的正方度與回火溫度之間的關(guān)系⑴高碳馬氏體的分解回火溫度回火時(shí)間a/?c/?c/aC%室溫10年2.8462.880，3.021.012，1.0620.27，1.4100℃1h2.8462.882，3.021.013，1.0540.29，1.2125℃1h2.8462.8861.0130.29150℃1h2.8522
7、.8861.0120.27175℃1h2.8572.8841.0090.21200℃1h2.8592.8781.0060.14225℃1h2.8612.8721.0040.08250℃1h2.8632.8701.0030.0611當(dāng)回火溫度低于125℃當(dāng)回火溫度高于125℃M相呈現(xiàn)兩種正方度M相呈現(xiàn)一種正方度一種為高碳M另一種為低碳M隨回火溫度升高，正方度c/a逐漸減小，M相中碳含量逐漸降低只存在一種M相兩種碳含量不同的M相雙相分解單相分解12當(dāng)回火溫度較低（20～150℃）時(shí)，M的分解將以雙相分解方式進(jìn)行。①雙相分解在高碳M分解過(guò)程中，碳以碳
8、化物的形式析出，此時(shí)析出的碳化物為亞穩(wěn)碳化物，屬于Fe3N型，一般稱為ε-碳化物，用ε-FeXC表示，其中X常為2～3。雙相分解由于溫度較低，碳原子擴(kuò)
