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金屬熱處理表面脫碳組織研究
來(lái)源: | 作者:鼎言熱處理 | 發(fā)布時(shí)間: 2021-04-19 | 6334 次瀏覽 | 分享到:
26MnB5850度加熱保溫，再降溫至770度保溫后淬火，表面脫碳組織如下：
用該樣繼續(xù)經(jīng)過(guò)850度加熱保溫，再降溫至730度保溫后淬火，表面脫碳組織如下：
從上圖可以看出不完全是再加熱擴(kuò)散造成的。第一次的加熱淬火后，表層大約有120um的脫碳層，在第二次850°加熱時(shí)，如果保溫只有30分鐘，這個(gè)碳原子的長(zhǎng)程擴(kuò)散到表層是很困難的。 

第一次淬火后的表層全脫碳，相當(dāng)于純鐵，在850°加熱，表層部分的奧氏體是不完全的，只有一少部分的鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，其余是未溶，部分轉(zhuǎn)變的奧氏體和未轉(zhuǎn)變的鐵素體之間有碳的短程遷移，從鐵素體里面擴(kuò)散到奧氏體，使得奧氏體碳含量升高，超過(guò)0.0218 的碳含量即可在隨后的淬火后，形成板條馬氏體。這就是表層有未溶鐵素體和板條的混合組織的原因。
另外，在第一次淬火后，因表層全脫碳，在淬火后形成表層拉應(yīng)力，再第二次的加熱時(shí)，在拉應(yīng)力的作用下，未溶鐵素體在高溫下發(fā)生晶粒吞并，大吃小，凹吃凸，晶粒漲大。
這里先要了解一個(gè)規(guī)律，鋼的脫碳是氧氣從鋼的表面通過(guò)晶界路徑向內(nèi)滲透，高溫作用和C結(jié)合生成二氧化碳后再?gòu)匿搩?nèi)溢出。這個(gè)過(guò)程中其實(shí)還包含在高溫下C原子從高濃度向低濃度擴(kuò)散的過(guò)程（內(nèi)向外）。如果氧氣結(jié)合碳的能力大于C原子向外擴(kuò)散的能力時(shí)，全脫碳的厚度增大。如果C原子向外擴(kuò)散的能力大于與氧氣結(jié)合的能力時(shí)原子向外擴(kuò)散而得到后面的結(jié)果。
第一張圖：次表層鐵素體晶粒比表層大的原因，除了變形量差別原因之外，另一個(gè)原因是由于降溫到770℃后次表層會(huì)析出鐵素體，之后的α/γ界面向內(nèi)層的γ遷移，表現(xiàn)出晶粒長(zhǎng)大的現(xiàn)象，770℃保溫時(shí)間越長(zhǎng)次表層晶粒越大，這種次表層的大晶粒有明顯的方向性（沿著碳擴(kuò)散方向），但是樓主的另一個(gè)帖子中次表層的大晶粒沒(méi)有明顯的方向性。
第二張圖：從全脫碳的鐵素體變成α/γ雙相必定是其它地方的碳擴(kuò)散來(lái)導(dǎo)致的，只能是氣氛中的碳或心部的碳，這個(gè)得根據(jù)你加熱的環(huán)境來(lái)判斷，不過(guò)從表層的界面來(lái)看我傾向于是心部擴(kuò)散來(lái)的，惰性氣氛保護(hù)下加熱導(dǎo)致的。
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