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熱處理中鋼的加熱和冷卻轉(zhuǎn)變
來源:
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作者:鼎言熱處理
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發(fā)布時間: 2019-10-26
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鋼的加熱和冷卻轉(zhuǎn)變
一、鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變
加熱是熱處理的第一大環(huán)節(jié),大多數(shù)熱處理工藝都必須先將鋼加熱至臨界溫度(A1、A3)以上,獲得奧氏體組織,然后再以適當(dāng)方式(或速度)冷卻,以獲得所需要的組織和性能。通常把鋼加熱獲得奧氏體的轉(zhuǎn)變過程稱為奧氏體化過程。加熱時形成的奧氏體的化學(xué)成分、均勻性、晶粒大小以及加熱后未溶入奧氏體中的碳化物、氮化物等過剩相的數(shù)量、分布狀況等,都對鋼的冷卻轉(zhuǎn)變過程及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能產(chǎn)生重要的影響。因此,研究鋼在加熱時奧氏體的形成過程具有重要的意
1.鋼的臨界溫度
鋼之所以能進(jìn)行熱處理,是由于鋼在固態(tài)下具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變,在固態(tài)下不發(fā)生相變的純金屬或某些合金則不能用熱處理的方法強(qiáng)化。Fe-Fe2C相圖上的臨界點(diǎn)是在平衡條件下得到的實(shí)際加熱或冷卻時,相變溫度會偏離平衡臨界點(diǎn),大多數(shù)都有不同程度的滯后現(xiàn)象。實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度與平衡臨界溫度之差稱為過熱度(加熱時)或過冷度(冷卻時)。
實(shí)際加熱和冷卻時臨界轉(zhuǎn)變度的符號及涵義見表3-1。
2.奧氏體的形成
把鋼加熱到臨界點(diǎn)Ac1以上,珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。奧氏體的形成是通過晶核的形成和晶核的長大來實(shí)現(xiàn)的,形成過程分為四個階段
見表3-1
3.奧氏體晶粒度及影響因素
奧氏體晶粒大小是衡量熱處理加熱工藝是否適當(dāng)?shù)闹匾笜?biāo)之一。奧氏體雖然是一種高溫相,但它直接影響鋼在室溫時的組織和性能。晶粒度是表示晶粒大小的尺度,分為8個級別,1級最粗,8級最細(xì)。晶粒度為1~4級者稱為本質(zhì)粗晶粒鋼,5~8級者稱為本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。如果不作特別說明,晶粒度一般是指鋼經(jīng)奧氏體化后的奧氏體實(shí)際晶粒大小。奧氏體晶粒度可分為起始晶粒度、實(shí)際晶粒度和本質(zhì)晶粒度三種,詳見表3-3。影響奧
氏體晶粒度的因素見表3-4
一、鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變
加熱是熱處理的第一大環(huán)節(jié),大多數(shù)熱處理工藝都必須先將鋼加熱至臨界溫度(A1、A3)以上,獲得奧氏體組織,然后再以適當(dāng)方式(或速度)冷卻,以獲得所需要的組織和性能。通常把鋼加熱獲得奧氏體的轉(zhuǎn)變過程稱為奧氏體化過程。加熱時形成的奧氏體的化學(xué)成分、均勻性、晶粒大小以及加熱后未溶入奧氏體中的碳化物、氮化物等過剩相的數(shù)量、分布狀況等,都對鋼的冷卻轉(zhuǎn)變過程及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能產(chǎn)生重要的影響。因此,研究鋼在加熱時奧氏體的形成過程具有重要的意
1.鋼的臨界溫度
鋼之所以能進(jìn)行熱處理,是由于鋼在固態(tài)下具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變,在固態(tài)下不發(fā)生相變的純金屬或某些合金則不能用熱處理的方法強(qiáng)化。Fe-Fe2C相圖上的臨界點(diǎn)是在平衡條件下得到的實(shí)際加熱或冷卻時,相變溫度會偏離平衡臨界點(diǎn),大多數(shù)都有不同程度的滯后現(xiàn)象。實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度與平衡臨界溫度之差稱為過熱度(加熱時)或過冷度(冷卻時)。
實(shí)際加熱和冷卻時臨界轉(zhuǎn)變度的符號及涵義見表3-1。
2.奧氏體的形成
把鋼加熱到臨界點(diǎn)Ac1以上,珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。奧氏體的形成是通過晶核的形成和晶核的長大來實(shí)現(xiàn)的,形成過程分為四個階段
見表3-1
3.奧氏體晶粒度及影響因素
奧氏體晶粒大小是衡量熱處理加熱工藝是否適當(dāng)?shù)闹匾笜?biāo)之一。奧氏體雖然是一種高溫相,但它直接影響鋼在室溫時的組織和性能。晶粒度是表示晶粒大小的尺度,分為8個級別,1級最粗,8級最細(xì)。晶粒度為1~4級者稱為本質(zhì)粗晶粒鋼,5~8級者稱為本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。如果不作特別說明,晶粒度一般是指鋼經(jīng)奧氏體化后的奧氏體實(shí)際晶粒大小。奧氏體晶粒度可分為起始晶粒度、實(shí)際晶粒度和本質(zhì)晶粒度三種,詳見表3-3。影響奧
氏體晶粒度的因素見表3-4
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