金属热处理知识点
金属热处理正火

金属热处理正火金属热处理是一种通过加热和冷却的方式改变金属材料的物理和化学性质的工艺。
其中,正火是一种常用的金属热处理方法之一。
正火的目的是通过控制加热温度和冷却速率,使金属材料达到理想的组织和性能。
正火的工艺过程包括加热、保温和冷却三个阶段。
在加热阶段,金属材料被加热到一定温度,以使其组织发生相应的变化。
保温阶段是为了保持材料在一定温度下的一段时间,使其达到热平衡。
最后,在冷却阶段,金属材料以一定的速率冷却,形成理想的组织结构。
正火的主要目的是改变金属材料的组织结构和性能。
通过正火处理,可以增加材料的强度、硬度和耐磨性,提高其抗蠕变性和抗疲劳性能。
此外,正火还可以改善材料的可加工性,并减少内应力和变形。
正火的关键是控制加热温度和冷却速率。
加热温度应根据金属材料的组织和性能要求进行选择。
过高的加热温度会导致晶粒长大、晶界清晰度下降,从而降低材料的强度和硬度。
过低的加热温度则可能导致组织不均匀,影响性能。
冷却速率的选择也十分重要,过快或过慢的冷却速率都会对材料的性能产生负面影响。
正火的应用广泛,特别是在钢铁行业。
钢材经过正火处理后,可以改变其组织,提高其硬度和强度,从而满足不同领域的需求。
例如,汽车制造业常用正火处理来提高车辆零部件的耐磨性和强度,以保证其在复杂工况下的可靠性。
机械制造业也广泛应用正火处理来改善机械零件的性能,提高其使用寿命和可靠性。
在正火处理中,除了控制加热温度和冷却速率外,还需要注意一些其他因素。
首先,材料的初始状态和化学成分会对正火效果产生影响。
不同的金属材料和不同的合金元素对正火处理的响应是不同的,需要根据具体情况进行选择和调整。
其次,正火的时间也是一个重要的参数。
保温时间过长或过短都会影响组织的形成和性能的改善。
此外,正火后的材料还需要进行适当的回火处理,以消除残余应力和提高材料的稳定性。
金属热处理正火是一种重要的工艺方法,通过控制加热温度和冷却速率,可以改善金属材料的组织和性能。
(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。
金属材料及热处理考试知识点

《金属材料及热处理》考试知识点考试要求要求学生全面、系统的掌握“金属学与热处理”课程的基础理论、基本知识和基本技能,并能灵活运用金属学与热处理理论分析和解决工程的实际问题的综合能力。
考试知识点(一)金属的晶体结构1、金属的宏观特性。
2、金属的晶体结构;晶体学基础——晶体结构、空间点阵、晶格常数、晶向指数和晶面指数、晶面间距。
三种典型金属晶体结构。
3、实际金属的晶体结构;晶体缺陷——点缺陷、位错和面缺陷。
(二)纯金属的结晶1、金属结晶的基本规律——结晶的两个基本过程,冷却曲线、过冷度。
2、金属结晶的基本条件——结晶的动力学条件、热力学条件和结构条件。
3、形核——均匀形核与非均匀形核。
4、长大——液/固界面的微观结构、晶核的长大机制与晶体的长大形态及温度梯度。
5、结晶理论的应用——结晶理论在实际生产中的具体应用。
(三)合金相结构与二元相图1、合金的相结构——合金、组元、系(统)、相(变)、相平衡、固溶体与金属化合物(中间相)。
2、二元合金相图概论——相图、相律,杠杆定律的应用。
3、匀晶相图——结晶规律、平衡结晶和不平衡结晶。
4、共晶相图——结晶规律、平衡结晶的组织与不平衡结晶组织。
5、包晶相图——结晶规律、平衡结晶的组织与不平衡结晶组织。
6、金属铸锭的组织与缺陷——合金铸锭的三晶区和铸锭组织的缺陷。
(四)铁碳合金1、铁碳相图——基本相的组成及相图的特点。
2、铁碳合金的平衡结晶——铁碳合金的分类,平衡结晶过程及其组织形貌。
3、含碳量的影响——掌握含碳量对铁碳合金平衡组织、机械性能和工艺性能的影响。
(五)金属及合金的塑性变形1、金属的应力-应变曲线——应力-应变曲线、弹性极限、屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率。
2、(金属)单晶体的塑性变形——滑移、滑移系、位错的运动和增殖、弗兰克-瑞德源、位错的交割与塞积。
3、多晶体的塑性变形——晶粒尺寸对塑性变形的影响,Hall-Patch公式。
4、合金的塑性变形——合金相对塑性变形的影响,固溶强化、弥散强化、沉淀强化、加工硬化。
钢材热处理知识:铝合金的热处理知识

钢材热处理知识:铝合⾦的热处理知识本站之前发表过⽂章:铝合⾦热处理特点与钢的热处理有哪些不同? ⼤家都说很好,今天我们再来详细的说说:铝合⾦的热处理知识点。
铸造铝合⾦的⾦相组织⽐变形铝合⾦的⾦相组织粗⼤,因⽽在热处理时也有所不同。
前者保温时间长,⼀般都在2h以上,⽽后者保温时间短,只要⼏⼗分钟。
因为⾦属型铸件、低压铸造件铸造铝合⾦的⾦相组织⽐变形铝合⾦的⾦相组织粗⼤,因⽽在热处理时也有所不同。
前者保温时间长,⼀般都在2h以上,⽽后者保温时间短,只要⼏⼗分钟。
因为⾦属型铸件、低压铸造件、差压铸造件是在⽐较⼤的冷却速度和压⼒下结晶凝固的,其结晶组织⽐⽯膏型、砂型铸造的铸件细很多,故其在热处理时的保温也短很多。
铸造铝合⾦与变形铝合⾦的另⼀不同点是壁厚不均匀,有异形⾯或内通道等复杂结构外形,为保证热处理时不变形或开裂,有时还要设计专⽤夹具予以保护,并且淬⽕介质的温度也⽐变形铝合⾦⾼,故⼀般多采⽤⼈⼯时效来缩短热处理周期和提⾼铸件的性能。
⼀、热处理的⽬的铝合⾦铸件热处理的⽬的是提⾼⼒学性能和耐腐蚀性能,稳定尺⼨,改善切削加⼯和焊接等加⼯性能。
因为许多铸态铝合⾦的机械性能不能满⾜使⽤要求,除Al-Si系的ZL102,Al-Mg系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合⾦外,其余的铸造铝合⾦都要通过热处理来进⼀步提⾼铸件的机械性能和其它使⽤性能,具体有以下⼏个⽅⾯:1)消除由于铸件结构(如璧厚不均匀、转接处厚⼤)等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造成的内应⼒;2)提⾼合⾦的机械强度和硬度,改善⾦相组织,保证合⾦有⼀定的塑性和切削加⼯性能、焊接性能;3)稳定铸件的组织和尺⼨,防⽌和消除⾼温相变⽽使体积发⽣变化;4)消除晶间和成分偏析,使组织均匀化。
⼆、热处理⽅法1、退⽕处理退⽕处理的作⽤是消除铸件的铸造应⼒和机械加⼯引起的内应⼒,稳定加⼯件的外形和尺⼨,并使Al-Si系合⾦的部分Si结晶球状化,改善合⾦的塑性。
《金属材料与热处理》综合训练知识点训练解答模块7金属的塑性变形与再结晶

模块七金属的塑性变形与再结晶(P155)一、名词解释滑移,加工硬化,纤维组织,变形织构,回复,再结晶,热变形加工,冷变形加工,带状组织。
答:滑移:是指在切应力作用下,晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面(即滑移面)发生相对的滑动。
加工硬化:塑性变形过程中,随着变形程度的增加,金属强度和硬度提高,塑性和韧性下降的现象。
纤维组织:金属发生塑性变形时,随着变形程度的增加,晶粒外形被拉长而形成的组织状态。
变形织构:由于变形而使晶粒具有择优取向的组织叫作变形织构。
回复:冷塑性变形金属加热时,当加热温度较低时,原子活动能力较弱,只能回复到平衡位臵,冷变形金属的显微组织没有明显变化,力学性能变化也不大;但残留应力显著降低,其物理和化学性能也基本恢复到变形前状态,称这一阶段为回复或恢复。
再结晶:冷塑性变形金属加热时,当加热温度较高时,由于原子活动能力增大,金属的显微组织发生明显的变化,破碎的、被拉长或被压扁的晶粒变成均匀、细小的等轴晶粒,这一变化过程也是通过形核和晶核长大方式进行的,故称为再结晶。
再结晶后金属的强度、硬度显著下降,塑性、韧性明显提高,冷变形强化得以消除。
热变形加工:在再结晶温度以上进行的变形加工称为热变形加工;冷变形加工:在再结晶温度以下进行的变形加工称为冷变形加工。
带状组织:在经过热变形加工的亚共析钢的显微组织中,出现铁素体与珠光体呈条带状沿金属的热变形方向大致平行、交替排列分布的组织。
因为热变形时夹杂物排列成纤维状,缓慢冷却后,铁素体首先在夹杂物的周围析出而排列成行,珠光体随之析出,形成带状组织二、填空题1.常温下,金属单晶体的塑性变形方式为滑移和孪生。
2.再结晶温度是指能够进行再结晶的最低温度,其数值与熔点间的大致关系为T再≈(0.35~0.40)T 。
3.在金属学中,冷变形加工和热变形加工的界限是以再结晶温度来划分的。
因此,Cu(熔点为1084℃)在室温下的变形加工称为冷加工,Sn(熔点为232℃)在室温下的变形加工称为热加工。
金属热处理技术手册

金属热处理技术手册
摘要:
本手册旨在对金属热处理技术进行全面而系统的介绍和总结。
内容
包括金属热处理的基本原理、分类、工艺流程、设备及技术等方面的
知识点。
希望能为金属材料加工及相关从业人员提供参考和实用指导。
第一章金属热处理的基本原理
金属热处理是指加热金属材料,将其保持在一定温度下并进行适当
冷却后得到期望的金属组织和性能的过程。
这一过程可以改善金属的
塑性、韧性、抗疲劳性、耐腐蚀性和耐热性能等特点。
第二章金属热处理的分类
金属热处理的分类按材料性质不同而异,主要包括调质、退火、正火、淬火等不同的热处理类型,各种类型的热处理都会在一定程度上
改变材料的性质和组织结构。
第三章金属热处理的工艺流程
金属热处理的工艺流程包括加热、保温、降温、处理等过程。
在这
一过程中,需要注意合理控制加热和冷却速率,保证金属组织均匀性
和性能等要素的达成。
第四章金属热处理的设备
金属热处理的设备通常包括热处理炉、热处理钢罐、加热炉、降温设备、炉具等。
其中,炉具的种类和质量直接决定着金属热处理成品的质量水平和工艺效率。
第五章金属热处理的技术
金属热处理的技术主要包括热处理工艺、工艺参数和环境因素等,其中前两者直接决定了金属组织和性能的变化方向和程度。
结论:
金属热处理作为一项重要的金属材料加工技术,一直以来受到广泛的关注和应用。
本手册对于金属热处理技术的全面系统介绍和总结,期望能为从事金属热处理的相关从业人员提供参考和实用指导,使其能更好地从事相关工作,提高工作效率和成果质量。
钢的热处理

二、过冷奥氏体连续冷却转变组织 冷却速度大于Vc 连续冷却转变得到马氏体组织
冷却速度大于Vc′而小于Vc 连续冷却转变将得到珠光体+马 氏体的混合组织
冷却速度小于Vc′连续冷却转变得到珠光体组织
三、过冷奥氏体等温冷却转变图在连续冷却中的应用 用等温转变曲线来估计连
续冷却转变过程,是很粗略 的、不精确的。随着实验技 术的发展,将有更多、更完 善的连续转变曲线被测定, 用它来解决连续冷却转变问 题才是合理的。
用于亚共析钢的铸、锻、焊件 接近平衡组织
二、 等温退火
加热到高于Ac3 (或Ac1 ) 的适当温度,保温,组织转变后空冷 应用、组织同完全退火
加热到Ac1+30--50℃,保温,随炉冷却或等温冷却 三、球化退火 主要用于共析钢和过共析钢等工模具钢 铁素体基体上分布着细小均匀的球状渗碳体
高速钢的等温退火与普通退火
T12钢球化退火显微组织(500×)
对于存在网状二次渗碳体的过共析钢,应在球化退火前进行正火消除网状渗碳体,以 利于球化。
加热至低于A1的某一温度(一般为500~650℃),保温后随炉冷却 四、去应力退火 钢结构件
不发生组织变化
加热到固相线以下100~200℃,长时间保温,缓慢冷却 五、均匀化退火 消除钢锭、铸件或锻造毛坯的偏析现象 晶粒很粗大。一般再进行完全退火或正火处理
45钢退火的显微组织(500×)
45钢正火的显微组织(500×)
二、正火的应用 1.消除缺陷组织 2.作为最终热处理 3.改善切削加工性能 三、退火与正火的选用原则
1.从切削加工性上考虑
2.从使用性能上考虑
钢的几种热处理工艺与合适加工硬度范围的关系
3.从经济性上考虑 正火生产周期短,设备利用率高,工艺操作简单,比较经济。在条件允许 的情况下,应尽量选择正火。
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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1 热处理的目的、分类、条件;定义:通过加热、保温和冷却的方法,使金属的内部组织结构发生变化,从而获得所要求的性能的一种工艺方法。
目的:1、消除毛坯中的缺陷,改善工艺性能,为切削加工或热处理做组织和性能上的准备。
2、提高金属材料的力学性能,充分发挥材料的潜力,节约材料延长零件使用寿命。
分类:特点:热处理区别于其他加工工艺如铸造、压力加工等的特点是只通过改变工件的组织来改变性能,而不改变其形状。
热处理条件:(1)有固态相变发生的金属或合金(2)加热时溶解度有显著变化的合金热处理过程中四个重要因素:(1)加热速度V;(2)最高加热温度T;(3)保温时间h; (4)冷却速度Vt.2 什么是铁素体、奥氏体、渗碳体?其结构与性能; Ac1、Ar1、Ac3、Ar3、Accm、Arcm临界温度的意义;奥氏体的形成条件;奥氏体界面形核的原因/条件;以共析钢为例,详细分析奥氏体的形成机理;影响奥氏体转变速度的因素;影响奥氏体晶粒长大的因素;铁素体:碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体,以F或α表示;结构:体心立方结构;组织:多边形晶粒性能:铁素体的塑性、韧性很好(δ=30~50%、aKU=160~200J/cm2),但强度、硬度较低(σb=180~280MPa、σs=100~170MPa、硬度为50~80HBS)。
其力学性能几乎与纯铁相同。
奥氏体:碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体;用A或γ表示结构:面心立方晶格性能:奥氏体常存在于727℃以上,是铁碳合金中重要的高温相,强度和硬度不高,但塑性和韧性很好(σb≈400 MPa、δ≈40~50%、硬度为160~200HBS),易锻压成形。
钢材热加工都在γ区进行。
组织:多边形等轴晶粒,在晶粒内部往往存在孪晶亚结构渗碳体:铁与碳形成的金属化合物,是钢铁中的强化相,高温下可分解,Fe3C →3Fe+C(石墨) 。
结构:复杂斜方性能:渗碳体中碳的质量分数为6.69%,熔点为1227℃,硬度很高(800HBW),塑性和韧性极低(δ≈0、aKU≈0),脆性大。
渗碳体是钢中的主要强化相,其数量、形状、大小及分布状况对钢的性能影响很大。
由于碳在α-Fe中的溶解度很小,因而常温下碳在铁碳合金中主要以Fe3C或石墨的形式存在。
五个重要的成份点: P、S、E、C、F。
四条重要的线: ECF、ES、GS、PSK。
三个重要转变: 包晶转变反应式、共晶转变反应式、共析转变反应式。
两个重要温度: 1148 ℃、727 ℃。
奥氏体1.奥氏体:碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体;用A或γ表示结构:面心立方晶格组织:多边形等轴晶粒,在晶粒内部往往存在孪晶亚结构性能:奥氏体常存在于727℃以上,是铁碳合金中重要的高温相,强度和硬度不高,但塑性和韧性很好(σb≈400 MPa、δ≈40~50%、硬度为160~200HBS),易锻压成形。
钢材热加工都在γ区进行。
室温不稳定相高塑性、低屈服强度(利用奥氏体量改善材料塑性)顺磁性能(测残余奥氏体和相变点)线膨胀系数大(应用于仪表元件)导热性能差(耐热钢)比容最小(利用残余奥氏体量减少材料淬火变形)2.Ac1、Ar1、Ac3、Ar3、Accm、Arcm临界温度的意义Ac1——加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度;Ar1——冷却时奥氏体向珠光体转变的开始温度;Ac3——加热时先共析铁素体全部转变为奥氏体的终了温度;Ar3——冷却时奥氏体开始析出先共析铁素体的温度;Accm--加热时二次渗碳体全部溶入奥氏体的终了温度Arcm——冷却时奥氏体开始析出二次渗碳体的温度3.奥氏体的形成条件过热(T>A1)4.奥氏体界面形核的原因/条件(1) 易获得形成A所需浓度起伏,结构起伏和能量起伏.(2) 在相界面形核使界面能和应变能的增加减少。
△G = -△Gv + △Gs + △Ge△Gv—体积自由能差,△Gs —表面能,△Ge —弹性应变能相界面△Gs 、△Ge 较小,更易满足热力学条件△G<0.5.以共析钢为例,详细分析奥氏体的形成机理(1)奥氏体的形核球状珠光体中:优先在F/Fe3C界面形核片状珠光体中:优先在珠光体团的界面形核,也在F/Fe3C片层界面形核(2)奥氏体的长大片状珠光体:奥氏体向垂直于片层和平行于片层方向长大.球状珠光体:奥氏体的长大首先包围渗碳体,把渗碳体和铁素体隔开,然后通过A/F界面向铁素体一侧推移, A / Fe3C界面向Fe3C一侧推移,使F和Fe3C逐渐消失来实现长大的.A长大方向基本垂直于片层和平行于片层。
A平行于片层长大速度> 垂直于片层长大速度(3)残余碳化物的溶解残余碳化物: 当F完全转变为A时,仍有部分Fe3C没有转变为A,称为残余碳化物。
∵①A/F界面向F推移速度> A/Fe3C界面向Fe3C推移速度②刚形成的A平均含碳量<P含碳量残余碳化物溶解:由Fe3C中的C原子向A中扩散和铁原子向贫碳Fe3C扩散, Fe3C向A 晶体点阵改组实现的.(4)奥氏体的均匀化奥氏体的不均匀性:即使Fe3C完全溶解转变为奥氏体,碳在奥氏体中的分布仍然不均匀,表现为原Fe3C区域碳浓度高,原F区碳浓度低。
奥氏体的均匀化:随着继续加热或继续保温,以便于碳原子不断扩散,最终使奥氏体中碳浓度均匀一致。
6.影响奥氏体转变速度的因素温度、成分、原始组织1、温度的影响T↗,I ↗,G↗,且I ↗> G↗各种因素中,T的影响作用最强烈2、原始组织的影响片状P转变速度>球状P薄片较厚片转变快3、碳含量的影响C%↗,A形成速度↗4、合金元素的影响(1)对A形成速度的影响改变临界点位置;影响碳在A 中的扩散系数;合金碳化物在A中溶解难易程度的牵制;对原始组织的影响(2)对A均匀化的影响合金钢需要更长均匀化时间7.影响奥氏体晶粒长大的因素(1)加热温度和保温时间随加热温度升高,奥氏体晶粒长大速度成指数关系迅速增大。
加热温度升高时,保温时间应相应缩短,这样才能获得细小的奥氏体晶粒。
(2)加热速度:加热速度快,奥氏体实际形成温度高,形核率增高,由于时间短奥氏体晶粒来不及长大,可获得细小的起始晶粒度(3)钢的碳含量的影响碳在固溶于奥氏体的情况下,由于提高了铁的自扩散系数,将促进晶界的迁移,使奥氏体晶粒长大。
共析碳钢最容易长大。
当碳以未溶二次渗碳体形式存在时,由于其阻碍晶界迁移,所以将阻碍奥氏体晶粒长大。
过共析碳钢的加热温度一般选在Ac1 ---- Accm 两相区,为的就是保留一定的残留渗碳体。
(4)合金元素的影响Mn,P 促进奥氏体晶粒长大:Mn ---- 在奥氏体晶界偏聚,提高晶界能;P ---- 在奥氏体晶界偏聚,提高铁的自扩散系数。
强碳氮化物形成元素Ti,Nb,V 形成高熔点难溶碳氮化物(如TiC,NbN),阻碍晶界迁移,细化奥氏体晶粒。
(5)冶炼方法用Al脱氧,可形成AlN ---- 本质细晶粒钢用Si、Mn脱氧---- 本质粗晶粒钢(6)原始组织主要影响A的起始晶粒。
原始组织越细,起始晶粒越细小。
但晶粒长大倾向大,即过热敏感性增大,不可采用过高的加热温度和长时间保温,宜采用快速加热、短时保温的工艺方法。
3 何谓过冷奥氏体,过冷奥氏体等温转变曲线,转变产物;珠光体的组织形态和性能;珠光体的转变机理与影响因素;1.珠光体的组织形态和性能组织形态:层片状、粒状、其他片状珠光体:其F、Fe3C呈层状分布重量比:F: Fe3C = 8:1珠光体的存在:钢的退火或正火组织中力学性能:片间距↘,强度和硬度↗,同时塑性和韧性有所改善粒状珠光体:在铁素体基体上分布着粒状渗碳体的两相机械混合物称为粒状珠光体。
粒状珠光体一般经球化退火而得到,也可以通过淬火加回火处理得到。
性能:Fe3C 细小,分布均匀,则强度、硬度较高,韧性也↗。
与同成分片状P相比:强度硬度稍低,塑韧性较高粒状珠光体的力学性能主要取决于渗碳体颗粒的大小、形态与分布。
2.何谓过冷奥氏体过冷奥氏体——处于临界温度之下暂时存在的奥氏体。
3.过冷奥氏体等温转变曲线,转变产物4.珠光体的转变机理与影响因素一.片状珠光体的转变机理两个基本过程:形核+长大(1)珠光体的形核(i)领先相与化学成分有关亚共析钢:F过共析钢:Fe3C共析钢:两者均可,一般认为是Fe3C(ⅱ)珠光体形核位置领先相大多在奥氏体晶界或相界面(奥氏体与先共析相界面)上形核。
因为这些区域缺陷较多,能量较高,原子容易扩散,容易满足形核所需要的成分起伏、能量起伏和结构起伏的条件。
长大:扩散进行长大方式:纵向长大,沿着珠光体片长轴方向长大;横向长大,沿着珠光体片垂直方向长大。
二、粒状珠光体的形成机制粒状珠光体可通过球化退火和马氏体组织回火得到。
三、亚(过)共析钢的珠光体转变由偏离共析成分的过冷奥氏体所形成的珠光体称为伪共析体或伪珠光体。
影响因素:一、奥氏体成分与组织(1)碳含量共析成分的C曲线最靠右(共析A最稳定),成分偏离共析点,C曲线将左移(先析相的析出,降低过冷A的稳定性)。
成分偏离共析点越多,C曲线左移越多。
(2)奥氏体晶粒度晶粒细小,可促进P转变(3)奥氏体成分不均匀性成分不均匀,有利形核,加速P转变(4)合金元素除了Co,大部分使C曲线右移,降低P的转变二、外界条件(1)加热温度和保温时间加热T低,保温t短,将加速P转变(2)应力和变形拉应力和变形均加速转变4 马氏体的定义:晶体结构、组织形态、性能;马氏体具有高硬度、高强度的本质;Ms、Mf点;影响Ms点的主要因素;马氏体的形成条件与转变特点;1.马氏体的定义:马氏体是C 在α-Fe 中的过饱和间隙式固溶体。
具有体心立方点阵(C%极低钢)或体心正方(淬火亚稳相)点阵。
马氏体相变:钢铁在经过奥氏体化温度后采取快速冷却,抑制其扩散分解,在较低温度(<Ms)下发生的无扩散型相变。
晶体结构:体心正方晶格(a = b ≠c)轴比c/a ——马氏体的正方度钢中马氏体的本质:马氏体是碳溶于α-Fe中的过饱和间隙式固溶体,记为M或α'。
其中的碳择优分布在c轴方向上的八面体间隙位置。
这使得c轴伸长,a轴缩短,晶体结构为体心正方。
其轴比c/a称为正方度,马氏体含碳量愈高,正方度愈大。
马氏体的晶体结构类型(两种):体心立方结构(WC<0.2%)体心正方结构(WC>0.2%)组织形态:板条,片状,蝴蝶状、薄板状及薄片状性能:一. 马氏体的强度和硬度钢中马氏体的主要特性是高硬度和高强度。
马氏体高强度高硬度的本质①相变强化马氏体相变的切变特性,造成马氏体晶体内产生大量的微观缺陷(位错、孪晶、层错等)使马氏体强化,称为相变强化。
②固溶强化马氏体中以间隙式溶入过饱和碳原子将引起强烈点阵畸变,形成以碳原子为中心应力场,并与位错发生交互作用,使碳原子钉扎位错,强化马氏体。