钢的回火转变.pptx

第七章回火转变与钢的回火§7-1淬火碳钢回火时的组织变化二、马氏体分解/过渡碳化物的析出—回火第一阶段（100~200℃）回火温度、回火时间富C区的碳原子有序化析出碳化物高C马氏体：M内过饱和碳原子脱溶析出-碳化物密排六方Fe2.4C与母相共格低碳钢不大可能沉淀-碳化物–时效阶段末期M仍具有体心正方性-碳化物Fe2C回火马氏体：高碳钢在此温度范围回火时，M分解后形成的低碳相和弥散/-碳化物组成的复相组织。三、残余奥氏体的分解—回火第二阶段（200~300℃）分解产物：-碳化物（Fe3C）+F粒状—对韧性有害四、碳化物析出与转变—回火第三阶段（200~400℃）/-碳化物-碳化物-碳化物Fe5C2单斜晶系/-碳化物与-碳化物的惯习面不同-碳化物不是由/-碳化物转变而来单独形核并长大离位析出-碳化物{112}从-碳化物直接转变而来—就地形核（原位析出）{110}重新形核长大变化趋势：由具有一定饱和度的相与其有共格联系的-碳化物的混合组织，转变为相与其无共格联系的-碳化物的混合组织。转变后的组织—回火屈氏体注：①在碳浓度＜0.4%的马氏体回火时，不形成-碳化物；②在碳浓度＜0.2%的马氏体回火时，不析出-碳化物，而是直接形成-碳化物。五、α相状态变化及碳化物聚集长大—回火第四阶段（400℃）驱动力—表面能的减小胶态平衡理论高温长时回火：组织为等轴铁素体基体中分布的较粗的球状碳化物回复：①低碳条状M—内部位错胞、位错线逐渐消失—位错密度，剩下的位错—位错网络--相晶粒被分割成许多亚晶粒—回复后仍保持条状；②孪晶M：位错胞和位错线将取代孪晶，后面的过程同板条M等轴F的形成①再结晶；②晶粒长大的结果淬火内应力的消除—第一、第二、第三类内应力高碳钢中回火马氏体与下贝氏体的区别从显微组织的形态和分布来看，下贝氏体与高碳钢回火马氏体很相似，都是暗黑色针状，各个针状物之间都有一定的交角，而它们的区别是：1）高碳钢的回火马氏体表面浮凸呈N字形，下贝氏体的表面浮凸是不平行的，相交成“v”形或“Λ”形；2）高碳钢回火马氏体中存在位错与孪晶，下贝氏体中铁素体也有位错缠结存在，但没有孪晶结构存在；3）下贝氏体中碳化物的分布与高碳钢回火马氏体中碳化物的分布明显不同，前者沿着与贝氏体长轴呈50~60倾斜的直线规律排列，与相间析出相似，而后者在相中均匀分布；4）在高碳钢中回火马氏体的韧性低于同强度下贝氏体的韧性。§7-2合金元素对回火转变的影响2.合金元素对AR转变的影响1）ARB、ARP、ARM二次淬火—当AR在B和P之间的A稳定区域保持，AR不发生分解，在随后冷却转变为M。2）回火时的二次淬火和稳定化、催化现象催化—回火时二次淬火的Ms’Ms产生的二次M的量较多稳定化—回火时二次淬火的Ms’Ms产生的二次M的量较少二次淬火M脆性--必须再进行回火3.合金元素对碳化物聚集长大的影响合金碳化物的聚集长大：小颗粒碳化物的溶解，碳和合金元素扩散到大颗粒碳化物中去的方式进行随T--碳化物中的合金元素浓度变化碳化物形成元素从Fcem非碳化物形成元素从cem中扩散出来1）碳化物形成元素的加入—阻碍Fe3C的聚集长大①合金渗碳体稳定，减慢溶解；②与碳亲和力强—C在相中的扩散激活能--阻碍C扩散2）非碳化物形成元素的加入—Si固溶于-碳化物，不溶于Fe3C强烈阻碍Fe3C聚集长大原因：Fe3C长大—排Si--Fe3C周围形成高硅墙—阻碍C原子向Fe3C内扩散Fe3C颗粒的长大取决于Si的扩散(思考)相同温度下回火，含碳量相同的合金钢的硬度大于碳钢的硬度？4.合金元素对钢回火时回复和再结晶的影响Co、Cr、Mo、W、V--铁再结晶温度Si延缓中碳钢回火时回复（位错密度）和再结晶过程（相晶粒长大）总结：①300℃除硅外所有合金元素对钢的回火稳定性影响不大，；②300℃所有合金元素特别是碳化物形成元素，能强烈阻碍碳化物的聚集长大以及延缓钢的回复和再结晶—回火抗力二、合金元素对cem类型变化的影响及二次硬化现象强碳化物形成元素：Cr、Mo、W、V、Ti、Nb500℃碳化物类型变化：渗碳体特殊合金碳化物（极细小弥散）形成途径：①原位析出；②离位析出特殊合金碳化物与母相共格—回火钢硬度二次硬化：某些淬火合金钢在500~650℃回火后硬度，在硬度-回火温度曲线上出现峰值的现象。注：①碳素钢不发生二次硬化现象，非（弱）碳化物形成元素不能引起二次硬化；②二次硬化的本质：共格析出的合金碳化物的弥散强化；③T--特殊碳化物量--共格畸变硬度达到峰值T--碳化物长大—弥散度共格被破坏—畸变消失—位错密度应用：高速钢—刃具钢—保持高的红硬性§7-2淬火钢回火