(完整版)金属热处理知识点概括

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金属热处理的基本知识

金属热处理的基本知识

金属热处理的基本知识金属热处理是通过对金属材料进行加热、冷却和变形等一系列工艺步骤,以改变材料的结构和性能的过程。

它是一种重要的金属加工方法,广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。

本文将介绍金属热处理的基本知识,包括热处理的目的、方法和常见的热处理工艺。

1. 热处理的目的热处理的主要目的是改变金属材料的组织结构和性能,以满足不同工业领域的需求。

具体来说,热处理可以实现以下几个方面的目标:•改善材料的硬度、强度和韧性;•改变材料的晶粒大小和形态,提高材料的显微组织稳定性;•消除金属材料中的内部应力,减少材料的变形和裂纹等缺陷;•提高材料的耐腐蚀性能和抗疲劳性能;•调整材料的磁性、导电性等特性。

2. 常见的热处理方法热处理方法根据加热和冷却的方式可以分为几种常见形式:2.1 退火退火是最常用的热处理方法之一。

退火的目的是通过加热和缓慢冷却来改善金属材料的结构和性能。

退火有多种类型,包括完全退火、球化退火、正火退火等。

完全退火是将材料加热到足够高的温度,然后缓慢冷却,使材料的晶粒重新长大,从而改善材料的韧性和塑性。

2.2 硬化硬化是通过加热和快速冷却来提高金属材料的硬度和强度。

硬化可以通过淬火、间歇冷却等方式实现。

淬火是将材料迅速冷却到室温以下,使材料的组织结构发生相变,形成硬质的马氏体或贝氏体,从而增加材料的硬度和强度。

2.3 回火回火是在淬火后,将材料再次加热到适当的温度,然后缓慢冷却。

回火可以消除材料的内部应力,提高材料的塑性和韧性。

回火温度和时间的选择对材料的性能有着重要的影响。

2.4 化学热处理除了上述常见的热处理方法外,还有一些特殊的热处理方法,如表面渗碳和氮化等化学热处理方法。

这些方法可以在金属材料的表面形成硬质的保护层,提高材料的耐磨损和耐腐蚀性能。

3. 常见的热处理工艺在金属热处理过程中,常用的工艺包括以下几种:3.1 加热加热是热处理过程中的关键步骤之一。

加热温度和时间的选择对于保证金属材料的性能起着至关重要的作用。

(完整版)金属热处理知识点概括

(完整版)金属热处理知识点概括

(一)淬火--将钢加热到Ac3或Ac1以上,保温一段时间,使之奥氏体化后,以大于临界冷速的速度冷却的一种热处理工艺。

淬火目的:提高强度、硬度和耐磨性。

结构钢通过淬火和高温回火后,可以获得较好的强度和塑韧性的配合;弹簧钢通过淬火和中温回火后,可以获得很高的弹性极限;工具钢、轴承钢通过淬火和低温回火后,可以获得高硬度和高耐磨性;对某些特殊合金淬火还会显著提高某些物理性能(如高的铁磁性、热弹性即形状记忆特性等)。

表面淬火--表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度,而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。

分类——感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束加热表面淬火、离子束加热表面淬火、盐浴加热表面淬火、红外线聚焦加热表面淬火、高频脉冲电流感应加热表面淬火和太阳能加热表面淬火。

单液淬火——将奥氏体化后的钢件投入一种淬火介质中,使之连续冷却至室温(图9-1a线)。

淬火介质可以是水、油、空气(静止空气或风)或喷雾等。

双液淬火——双液淬火方法是将奥氏体化后的钢件先投人水中快冷至接近MS点,然后立即转移至油中较慢冷却(图9-1b线)。

分级淬火——将奥氏体化后的钢件先投入温度约为MS点的熔盐或熔碱中等温保持一定时间,待钢件内外温度一致后再移置于空气或油中冷却,这就是分级淬火等温淬火--奥氏体化后淬入温度稍高于Ms点的冷却介质中等温保持使钢发生下贝氏体相变的淬火硬化热处理工艺。

等温淬火与分级淬火的区别是:分级淬火的最后组织中没有贝氏体而等温淬火组织中有贝氏体。

根据等温温度不同,等温淬火得到的组织是下贝氏体、下贝氏体+马氏体以及残余奥氏体等混合组织。

(二)回火--将淬火后的钢/铁,在AC1以下加热、保温后冷却下来的金属热处理工艺。

回火的目的:为了稳定组织,减小或消除淬火应力,提高钢的塑性和韧性,获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合,以满足不同工件的性能要求。

金属热处理基本知识

金属热处理基本知识

金属热处理基本知识金属热处理是一种通过加热和冷却来改变金属结构和性能的工艺,广泛应用于工业制造过程中。

本文将介绍金属热处理的基本知识,包括常见的热处理方法、热处理的目的以及热处理对金属材料性能的影响。

一、常见的热处理方法1. 固溶处理固溶处理是一种通过加热金属至其固溶温度,然后迅速冷却以增加金属的硬度和强度的方法。

常见的固溶处理方法包括淬火和时效处理。

淬火是将金属加热至固溶温度,然后迅速冷却以形成固溶体,从而提高金属的硬度和强度。

时效处理是在淬火后,将金属加热至适当温度保持一段时间,以达到固溶体中的晶粒溶解和析出硬化相的目的,提高金属的综合性能。

2. 马氏体转变马氏体转变是一种通过加热金属至马氏体起始温度,然后迅速冷却以在金属中形成马氏体组织的方法。

马氏体转变可以显著提高金属的强度和硬度,同时还可以改善其耐磨性能和韧性。

常见的马氏体转变方法包括淬火和回火。

淬火是将金属加热至马氏体起始温度,然后迅速冷却以形成马氏体,进而提高金属的硬度和强度。

回火是在淬火后,将金属加热至适当温度保持一段时间,使马氏体转变为较为稳定的组织,从而提高金属的韧性。

3. 回火处理回火处理是一种通过加热金属至适当温度,然后保温一段时间以改善金属的组织和性能的方法。

回火处理可以降低金属的硬度和强度,提高其韧性和延展性。

不同的回火处理参数可以得到不同的金属组织和性能。

常见的回火处理方法包括低温回火、中温回火和高温回火,分别适用于不同的金属材料和应用需求。

二、热处理的目的金属热处理的主要目的是改善金属材料的组织和性能,以满足特定的工艺和使用要求。

具体来说,热处理可以实现以下几个方面的目标:1. 提高金属的硬度和强度:通过热处理,可以使金属中的晶体细化,晶体界面增多,从而提高金属的硬度和强度。

2. 改善金属的韧性和延展性:热处理可以消除金属中的内应力和缺陷,减少晶界的孔洞,从而提高金属的韧性和延展性。

3. 提高金属的耐磨性和耐蚀性:通过调整金属的组织和相态,热处理可以增加金属的耐磨性和耐蚀性,提高其在恶劣环境下的使用寿命。

金属热处理原理与工艺总结 整理版

金属热处理原理与工艺总结 整理版

金属热处理原理与工艺一、热处理的概念热处理指的是将金属材料加热至一定温度,然后进行冷却或其他处理方法,以改变其组织结构、物理性能和化学性能的过程。

二、热处理的分类根据热处理的方式,可以将其分为以下几类:•退火(Annealing):在800-900℃的温度下,将金属材料慢慢地冷却,使其组织结构变得均匀,降低硬度,提高延展性和韧性。

•正火(Normalizing):在金属材料的贝氏体区域进行冷却,提高硬度和强度,但是会降低韧性。

•淬火(Quenching):将金属材料加热到临界温度(不同的金属有不同的临界温度),然后进行强制冷却,使其产生马氏体,提高硬度和强度。

•回火(Tempering):在淬火后,将金属材料加热到低于淬火温度的温度,然后进行冷却,使其产生新的组织结构,提高韧性和强度。

三、热处理中的关键因素1. 温度热处理中的温度是非常重要的因素。

不同的金属材料需要在不同的温度下进行热处理。

温度的高低会对金属材料的组织结构、物理性能和化学性能产生直接影响。

2. 时间热处理中的时间也是非常重要的因素。

不同的金属材料需要在不同的时间内进行热处理。

时间的长短会对金属材料的组织结构、物理性能和化学性能产生直接影响。

3. 冷却速率热处理中的冷却速率也是非常重要的因素。

冷却速度过快或过慢都会对金属材料的组织结构、物理性能和化学性能造成影响。

不同的金属材料需要在不同的冷却速率下进行热处理。

四、热处理的流程热处理的流程可以分为以下三个步骤:1. 加热将金属材料加热到一定的温度,使其达到预期的组织结构、物理性能和化学性能。

2. 保温在金属材料达到预期的温度后,需要将其保持一段时间,以便其达到平衡态。

3. 冷却冷却是热处理过程中非常重要的一步,冷却速率直接影响到金属材料的组织结构、物理性能和化学性能。

五、热处理的应用热处理被广泛应用于金属材料的加工和制造过程中。

例如,汽车制造、机械制造、航空航天、电子等行业都需要进行热处理。

金属热处理基础知识

金属热处理基础知识

金属热处理基础知识金属热处理是指通过加热和冷却的方式,以改变金属的结构和性能。

它是制造工业中非常重要的一项技术,涉及到金属材料的强度、硬度、韧性、耐磨性等方面的改善。

本文介绍金属热处理的基本原理、常用方法和应用。

1. 基本原理金属热处理的基本原理是通过对金属材料进行加热和冷却过程中的相变和组织改变来改善其性能。

加热过程中,金属晶格结构中的原子会发生位移和重新排列,形成新的相态和组织结构。

而冷却过程中,原子又会重新排列,使金属材料的结构趋于稳定。

这些相变和组织改变将直接影响金属的物理性能和力学性能。

2. 常用方法金属热处理的常用方法包括退火、淬火、回火、正火、表面处理等。

- 退火:通过加热和缓慢冷却的方法来消除金属材料内部的应力和硬度,使其结构更加均匀,提高塑性和韧性。

- 淬火:通过快速冷却的方法,使金属材料产生硬度较高的组织结构,提高其强度和硬度。

- 回火:在淬火后,将金属材料重新加热到一定温度,然后缓慢冷却,以减轻淬火造成的内部应力,提高金属的韧性和延展性。

- 正火:将金属材料加热到一定温度,然后在空气或其他介质中冷却,以改善金属的力学性能和耐磨性。

- 表面处理:金属热处理还可以通过表面处理方法,如渗碳、氮化、氧化等,来改善金属材料的表面硬度和耐磨性。

3. 应用领域金属热处理广泛应用于制造业的各个领域,其中最常见的应用包括汽车制造、机械工业、航空航天、电子电器等。

- 汽车制造:金属热处理在汽车制造中起到关键的作用。

通过对零部件进行热处理,可以提高其强度和硬度,增加耐磨性和耐久性,从而提高整车的可靠性和安全性。

- 机械工业:金属热处理在机械工业中也是不可或缺的。

通过对机械零部件进行热处理,可以提高其抗疲劳性能、耐腐蚀性能和耐磨性能,增加其使用寿命。

- 航空航天:航空航天领域对材料的性能要求极高,金属热处理可以使金属材料具有更高的强度、硬度和耐高温性能,满足航空航天工业对材料性能的要求。

- 电子电器:电子电器领域对金属材料的功能性要求也很高。

金属热处理重点归纳

金属热处理重点归纳

一名词解释1. 热处理:将钢在固态下进行加热、保温和冷却三个基本过程,以改变钢的内部组织结构,从而获得所需性能的一种加工工艺(P69)2. 同素异构转变:把同一元素或同一成分合金,在固态下随温度变化而具有不同晶体结构形态的转变3 . 过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差。

(P11)4 . 变质处理:在液态金属结晶前,加入一些变质剂或形核剂作为现成晶核或用以抑制长大速度以细化晶粒,这种处理方法称为变质处理(P14)5. 淬硬性:指钢在淬火时硬化能力,用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。

(P97)6. 晶內偏析:由于非平衡结晶造成晶体内化学成分不均匀的现象(P28)7 . 淬火:指将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上,保温并随之以大于临界冷却速度冷却,以得到介稳状态的马氏体或下贝氏体组织的热处理方式。

(P90)8 . 比重偏析: 当合金组成相与合金溶液之间密度相差较大时,初生相便会在液体中上浮或者下沉而造成的偏析。

(P32)9 .冷加工:指材料在再结晶温度以下所进行的塑性变形加工。

(P67)10 . 配位数:晶体中任意一个原子周围最近邻且等距的原子数目(P6)11 . 正火:指将材料加热到临界温度以上的适当温度,保温适当时间后以较快冷却速度冷却(空冷),以获得珠光体类型组织的热处理工艺。

(P85)12 . 致密度:晶体中原子所占体积与晶体体积的比值(P6)13.冷处理:指把淬冷至室温的钢继续冷却到一定低的温度,保持一段时间,使残余奥氏体在继续冷却的过程中转变为马氏体的处理方式。

(P94)14.回火:指将淬火钢加热到Ac1以下的某一温度保温后进行冷却的热处理工艺。

(P100)15. 加工硬化:随着变形量的增大,由于晶粒破碎和位错密度增加,晶体的塑性变形抗力迅速增大,强度和硬度明显升高,塑性和韧性下降的现象。

(P62)16 . 调制处理:淬火加高温回火相结合的热处理工艺(P102)17. 热加工:指在材料在结晶温度以上所进行的塑性变形加工工艺。

金属热处理基本知识

金属热处理基本知识

金属热处理基本知识热处理是一种加工金属的过程,通过改变金属的晶体结构和力学性能来应对各种需求。

金属热处理分为几个阶段,包括加热、保温和冷却。

本文将介绍金属热处理的基本知识,包括热处理的目的、热处理的类型、热处理的影响因素以及如何进行热处理实验。

热处理的目的热处理的主要目的是调整金属的物理和机械性能,使其适应不同的工程需求。

具体来说,热处理可以改变金属的硬度、塑性、耐蚀性、强度、韧性、磁性和导电性等性质,并使之达到最佳状态,以适应各种加工和使用要求。

热处理的类型热处理分为几种类型,包括退火、正火、淬火、回火、表面强化和时效等。

1. 退火退火是把金属加热到一定温度后,慢慢降温使其达到一种晶体结构更稳定、更均一以及更柔软的热处理方式。

退火可用于软化金属、改善可加工性、减少残余应力、优化晶粒尺寸并消除缺陷等。

2. 正火正火是把金属加热到一定温度,将其保温一段时间,然后进行适当的冷却。

这种方法常用于提高金属的强度、硬度和弹性模量等性能。

3. 淬火淬火是将金属加热到一定温度后迅速冷却到室温以下,以获得高硬度和高强度的一种热处理方式。

淬火对金属的晶粒尺寸会有一定的影响,在钢铁行业,淬火非常重要,因为它可以产生非常高的硬度和强度,同时保持较高的持久性能。

4. 回火回火是将已经淬火的金属加热到一定温度,然后以适宜方式冷却。

这种方法可以使金属达到合适的硬度和韧性。

回火可以提高淬火后的金属中弯曲问题的韧性和强度。

5. 表面强化表面强化是将金属表面加热并冷却以改善金属表面强度和硬度。

这种方法常用于硬化和淬火表面层的非平衡组织的金属。

6. 时效时效是通过一种持续时间的加热和冷却操作来改变金属的物理和化学性质。

针对不同的合金,其时效工艺也有不同,相应的性质也会有较大的变化。

热处理的影响因素金属热处理的影响因素主要包括金属类型、加热温度、保温时间、冷却速度等。

1. 金属类型不同类型的金属具有不同的性质,因此不同的金属对热处理的需求也不同。

金属材料热处理的重要知识点

金属材料热处理的重要知识点

一:珠光体类型组织有哪几种?他们形成条件、组织形态和性能方面有何不同?答:珠光体分为片状主珠光体和粒状珠光体两种组织形态,前者渗碳体呈片状,后者呈粒状。

它们的形成条件,组织和性能不同。

1、片状珠光体的形成,同其他相变一样,也是通过形核好和长大两个基本过程进行的。

由Fe-Fe3C相图可知,Wc=0.77%的奥氏体在近于平衡的缓慢冷却条件下形成的珠光体是由渗碳体和铁素体组成的片层相间的组织。

在较高奥氏体化温度下形成的均匀奥氏体于A1-500℃之间温度等温时也能形成片状珠光体。

根据片间距的大小,可将珠光体分为三类。

在A1-650℃较高温度范围内形成的珠光体比较粗,在片间距为0.6-1.0um,称为珠光体,通常在光学显微镜下极易分辨出铁素体和渗碳体层片状组织形态。

在650-600℃温度范围内形成的珠光体,其片间距较细,约为0.25-0.3um,只有在高倍光学显微镜下才能分辨出铁素体和渗碳体的片层形态,这种细片状珠光体有称作索氏体。

在600-550℃更低温度下形成的珠光体,其片间距极细,只有0.1-0.15um。

在光学显微镜下无法分辨其层片特征而呈黑色,只有在电子显微镜下才能区分出来。

这种极细的珠光体又称为托氏体。

片状珠光体的力学性能主要取决于珠光体的片间距。

共析钢珠光体的硬度和断裂强度均随片间距的缩小而增大。

片状珠光体的塑性也随片间距的减小而增大。

2、粒状珠光体组织是渗碳体呈颗粒状分布在连续的铁素体基体中。

粒状珠光体组织即可以有过冷奥氏体直接分解而成,也可由片状珠光体球化而成,还可以由淬火组织回火形成。

与片状珠光体相比,粒状珠光体的硬度和强度较低,塑性和韧性较好。

二:贝氏体类型组织有哪几种?它们在形成条件、组织形态和性能方面有何不同?答:在贝氏体区较高温度范围内(600-350℃)形成的贝氏体叫上贝氏体,在较低温度范围内(350℃-Ma)形成的贝氏体叫下贝氏体。

上贝氏体形成温度较高,铁素体晶粒和碳化物颗粒较粗大,碳化物呈短杆状平行分布在铁素体板条之间,铁素体和碳化物分布有明显的方向性。

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(一)淬火--将钢加热到Ac3或Ac1以上,保温一段时间,使之奥氏体化后,以大于临界冷速的速度冷却的一种热处理工艺。

淬火目的:提高强度、硬度和耐磨性。

结构钢通过淬火和高温回火后,可以获得较好的强度和塑韧性的配合;弹簧钢通过淬火和中温回火后,可以获得很高的弹性极限;工具钢、轴承钢通过淬火和低温回火后,可以获得高硬度和高耐磨性;对某些特殊合金淬火还会显著提高某些物理性能(如高的铁磁性、热弹性即形状记忆特性等)。

表面淬火--表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度,而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。

分类——感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束加热表面淬火、离子束加热表面淬火、盐浴加热表面淬火、红外线聚焦加热表面淬火、高频脉冲电流感应加热表面淬火和太阳能加热表面淬火。

单液淬火——将奥氏体化后的钢件投入一种淬火介质中,使之连续冷却至室温(图9-1a线)。

淬火介质可以是水、油、空气(静止空气或风)或喷雾等。

双液淬火——双液淬火方法是将奥氏体化后的钢件先投人水中快冷至接近MS点,然后立即转移至油中较慢冷却(图9-1b线)。

分级淬火——将奥氏体化后的钢件先投入温度约为MS点的熔盐或熔碱中等温保持一定时间,待钢件内外温度一致后再移置于空气或油中冷却,这就是分级淬火等温淬火--奥氏体化后淬入温度稍高于Ms点的冷却介质中等温保持使钢发生下贝氏体相变的淬火硬化热处理工艺。

等温淬火与分级淬火的区别是:分级淬火的最后组织中没有贝氏体而等温淬火组织中有贝氏体。

根据等温温度不同,等温淬火得到的组织是下贝氏体、下贝氏体+马氏体以及残余奥氏体等混合组织。

(二)回火--将淬火后的钢/铁,在AC1以下加热、保温后冷却下来的金属热处理工艺。

回火的目的:为了稳定组织,减小或消除淬火应力,提高钢的塑性和韧性,获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合,以满足不同工件的性能要求。

第一类回火脆性:①淬火钢在250~400℃回火后出现韧性降低的现象称为第一类回火脆性,又称为低温回火脆性。

几乎所有工业用钢都在一定程度上具有这类回火脆件,而且脆性的出现与回火时冷却速度的快慢无关。

第二类回火脆性:①指合金钢(含有Cr、Ni、Mn、Si等元素的合金钢)淬火并在450~650℃回火后产生低韧性的现象,也称为高温回火脆性。

回火后缓冷促进回火脆性,而快冷抑制回火脆性。

(三)正火--是将工件加热至Ac3或Acm以上40~60℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。

目的:——如果终锻温度比较高和锻造后冷却速度比较慢,会出现网状碳化物的缺陷。

这种网状碳化物在球化退火时不易被消除,需要在球化退火前用正火工艺进行消除。

(四)退火——将钢加热到临界温度Ac1以上或以下温度,保温一定时间,然后缓慢冷却(如炉冷、坑冷、灰冷等)获得接近平衡组织的热处理工艺称为退火退火作用——退火过程使组织由非平衡向平衡过度,它可以均匀钢的化学成分及组织,消除铸造偏析,细化晶粒;消除内应力,稳定工件尺寸,减小变形,防止开裂;降低硬度,提高切削加工性能,一般硬度的最佳切削范围为170~230HB;提高塑性,便于冷变形加工;消除淬火后的过热组织以便再进行重新淬火;脱氢,防止白点等。

6.5.3 退火工艺的分类⑴去氢退火——溶解于固溶体中的氢,容易造成钢中出现白点缺陷。

为了消除大型锻钢件中出现白点缺陷而进行的退火,称为去氢退火(又称为消除白点退火)。

⑵再结晶退火:将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当的时间,使变形晶粒重新形核,转变为均匀细小的等轴晶粒,同时消除加工硬化的热处理工艺称为再结晶退火⑶等温退火——将亚共析钢工件加热到高于A c3的温度,待奥氏体转变完成并基本均匀后,较快地冷却到低于A r1以下的某个温度,等温保持足够长时间,使珠光体转变完全,然后出炉空冷(或油冷、水冷)的热处理工艺称为等温退火。

⑺球化退火——:使钢获得弥散分布于铁素体基体上的颗粒状碳化物组织(粒状珠光体)的热处理工艺称为球化退火。

目的:1. 便于切削加工:207~229HBS2.为淬火作组织准备:粒状珠光体在加热时渗碳体不容易溶解,得到含碳量为0.45%~0.6%左右的A+未溶渗碳体,渗碳体呈细小球状均匀分布在奥氏体基体上,奥氏体晶粒非常细小,淬火后得到隐针M和均匀分布在M上的未溶碳化物,硬度、接触疲劳强度和耐磨性都很高。

⑷低温球化退火——:将钢材或工件加热到A c1以下10~30℃左右,长时间保温(一般90~100h)后缓冷至450~550℃后出炉空冷,以获得粒状珠光体的热处理工艺,称为低温球化退火。

⑸一次球化退火——将钢加热到A cl与A ccm(或A c3)之间,一般稍稍高于A c1温度,充分保温一定时间(2~6h),然后缓慢冷却至500~650℃出炉冷却,称为一次球化退火。

⑹等温球化退火——将共析钢或过共析钢加热到A c1+(20~30℃)保温,接着冷却到略低于A r1以下的温度保持一段时间,然后炉冷或空冷到室温的球化退火工艺,称为等温球化退火退火与正火的区别①二者的加热温度相同,但正火的冷却速度较快,转变温度较低。

②对于亚共析钢来说,相同钢正火后组织中析出的铁素体数量减少,珠光体数量增多,且珠光体的片间距减小;对于过共析钢来说,正火可以抑制先共析网状渗碳体的析出,钢的强度、硬度和韧性也比较高。

(五)固溶强化——当溶质原子溶入溶剂原子而形成固溶体时,都能提高强度、硬度,而塑性、韧性有所下降,这种现象称为固溶强化。

合金元素的作用(1)固溶强化和韧化(2)形成碳化物提高强度和耐磨性(3)细化晶粒:W、Mo、V、Ti等与C形成特殊碳化物→奥氏体晶界起钉扎作用,强烈阻碍奥氏体晶粒长大→细小的奥氏体晶粒+未溶的碳化物质点(4)提高钢的淬透性:除Co以外的合金元素都能提高钢的淬透性,并且合金元素含量越高,淬透性越好。

(5)提高回火稳定性推迟回火过程中的马氏体分解和残奥的转变,↑铁素体的再结晶温度,使碳化物不易聚集长大。

惯习面:固态相变时,新相与母相往往存在一定的取向关系,而且新相往往又是在其母相一定的晶面族上形成。

组织应力——由于不同组织的密度不同,当发生相变时密度也发生变化。

因为在加热或冷却过程中温度场的存在,使各点组织也不相同,这就产生了应力,这种应力称为组织应力。

时效——对过饱和固溶体在适当温度(如图3-1中的虚线所示)下进行加热保温,析出第二相,使强度、硬度升高的热处理工艺称为时效。

魏氏组织:工业上将先共析片状铁素体和先共析针(片)状渗碳体称为魏氏组织。

(六)奥氏体——是碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体。

奥氏体晶粒度小于4级为粗晶粒,5~8级为细晶粒,8级以上的晶粒称为超细晶粒。

起始晶粒度——就是珠光体刚完全转变成奥氏体时的奥氏体晶粒度。

实际晶粒度——钢在某一具体的加热条件下获得的奥氏体的实际晶粒大小称为奥氏体的实际晶粒度。

本质晶粒度本质晶粒度表示钢在一定条件下的奥氏体晶粒长大的倾向性。

需要强调的是本质晶粒度并不是指具体的晶粒大小。

影响珠光体转变为奥氏体的因素(1)温度的影响(2)原始组织的影响(3)合金元素1)合金元素一般将改变珠光体向奥氏体转变的临界点2)合金元素影响碳在奥氏体中的扩散速率,因而也影响奥氏体的形成速率3)合金元素在铁素体与碳化物中的分布是不均匀的(4)含碳量影响珠光体转变动力学的因素1.合金元素的影响2.加热温度和保温时间的影响3.原始组织的影响4.应力的影响5.塑性变形(七)马氏体的形态板条状马氏体和透镜片状马氏体影响马氏体形态的因素(1)碳含量:随着含碳量的增加,板条马氏体数量相对减少,片状马氏体的数量相对增加,残余奥氏体量增加(2)一般认为板条马氏体大多在200℃以上形成,片状马氏体主要在200℃以下形成(3)合金元素:溶入奥氏体中的合金元素除Co、A1外,大多数都使M S点下降,因而都促进片状马氏体的形成。

(4)形变:如果在M S点以上不太高的温度下进行塑性变形,将会显著增加板条马氏体的数量。

提高亚共析钢奥氏体形成温度也提高板条马氏体量。

马氏体转变主要特征:1’马氏体转变的非恒温性2马氏体转变的表面浮凸现象和共格性3马氏体转变的无扩散性4马氏体转变的位向关系及惯习面5马氏体转变的可逆性影响M S点的因素1.奥氏体化学成分的影响⑴碳的影响随碳含量增加M f及M S均不断下降(2)合金元素的影响一般规律:钢中常见的合金元素,除Al和Co可以提高M S外,其它合金元素均使Ms降低(如图5-10所示)。

2. 奥氏体化条件对M S的影响在完全奥氏体化条件下,温度高时间长,将使M S有所提高(约在几度到几十度范围内)。

3. 冷却速度的影响。

在高速淬火时,M S随冷却速度的增大而升高。

(八)上贝氏体(1)形成温度:中、高碳钢大约在350~550℃之间形成。

(2)形状特点:具有羽毛状特征上贝氏体中铁素体的亚结构是位错成束分布、平行排列的铁素体和夹于其间的断续的条状渗碳体的混合物。

下贝氏体(1)转变温度:中、高碳钢约为350℃~Ms之间。

(2)组成:由含碳过饱和的片状铁素体和其内部沉淀的碳化物组成的机械混合物。

(3)组织特点:①下贝氏体的空间形态呈双凸透镜状,与试样磨面相交呈片状或针状。

②在奥氏体晶界上形成,但更多的是在奥氏体晶粒内部形成。

③下贝氏体中铁素体的亚结构为位错,其位错密度比上贝氏体中铁素体的高粒状贝氏体(1)形成:粒状贝氏体形成于上贝氏体转变区上限温度范围内。

(2)组织特征:在粗大的块状或针状铁素体内或晶界上分布着一些孤立的小岛,小岛形态呈粒状或长条状等,很不规则。

粒状贝氏体中铁素体的亚结构为位错。

贝氏体的强度影响因素有(1)贝氏体铁素体片或条的大小主要取决于贝氏体形成温度.形成温度越低,贝氏体的强度越高。

(2)弥散碳化物质点一般说,贝氏体的形成温度越低,碳化物颗粒越小、越多。

所以贝氏体的形成温度越低,强度越高,其中也有碳化物的作用(3)其他因素的强化作用对于贝氏体的强化,上述铁素体晶粒的细晶强化和碳化物的弥散强化是主要的。

其他如碳和合金元素的固溶强化和位错亚结构的强化,无疑也有一定的作用。

影响贝氏体转变动力学的因素1.碳含量的影响随奥氏体中碳含量的增加,贝氏体转变速度下降。

2.合金元素的影响除Al与Co外,其他合金元素都或多或少地降低贝氏体转变速度,同时也使贝氏体转变的温度范围下降,从而使珠光体与贝氏体转变的C曲线分开。

3.奥氏体晶粒大小和奥氏体化温度的影响4.应力的影响5.塑性变形的影响6.冷却时在不同温度下停留的时间(九)过热——加热转变终了时所得奥氏体晶粒一般均较细小。

但如果在转变终了继续升高温度,则奥氏体晶粒将继续长大。

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