馬氏體、奧氏體組織經(jīng)回火爐熱處理的變化
時間: 2019-08-21 23:59:03
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馬氏體經(jīng)過回火爐熱處理后進行分解,原馬氏體組織轉(zhuǎn)化為由有一定過飽和度的立方馬氏體和8一碳化物所組成的復(fù)相組織,殘余奧氏體的存在降低彈性極限和零件尺寸的穩(wěn)定性
馬氏體經(jīng)過回火爐熱處理后進行分解,原馬氏體組織轉(zhuǎn)化為由有一定過飽和度的立方馬氏體和8一碳化物所組成的復(fù)相組織。殘余奧氏體(AR)轉(zhuǎn)變(200~300℃),殘余奧氏體的存在降低彈性極限和零件尺寸的穩(wěn)定性,但也可能提高韌性和抗接觸疲勞性能。C > 0.4%的鋼,淬火后存在AR。AR不穩(wěn)定,回火時將發(fā)生轉(zhuǎn)變或分解。
回火爐熱處理加熱時,五個主要過程:
1.20~100℃ 碳的偏聚和聚集
2.100~250℃ M分解
3.200~300℃ A’分解
4.250~400℃ K類型變化
5.400~700℃ 相回復(fù)再結(jié)晶,F(xiàn)e3C球化粗化
回火時的催化和穩(wěn)定化,穩(wěn)定化:淬火中冷卻中斷所致,催化:通過回火使A穩(wěn)定化消除的現(xiàn)象。加熱回火后的冷卻時殘余A將轉(zhuǎn)變?yōu)镸,原因:回火時殘余A中有K析出,使AR中C含量下降,從而使Ms點升高。K析出與類型變化,250~400℃,M內(nèi)過飽和碳原子全部脫溶,析出比e-K更穩(wěn)定的K
1)低C位錯M:偏聚在位錯附近的C原子,可直接析出0-K ( Fe3C)。位置:析出在位錯線附近或M條間界上,呈細小片狀
2)高C孿晶M:最先析出e-K,當回火溫度高于250℃析出x-K和e-K。位置:M孿晶面{112} M上。
中碳M碳化物析出,中碳M(0.2%-0.4%C)在200℃以下回火時先析出亞穩(wěn)過渡碳化物。隨著回火溫度的提高,將轉(zhuǎn)變?yōu)?碳化物,但不析出x碳化物。
回火爐中碳鋼淬火后可能得到板條M和片狀M的混合物。由片狀孿晶M析出碳化物的過程和高碳M相同。
碳化物的轉(zhuǎn)變方式:
(1)“原位”轉(zhuǎn)變一在舊碳化物的基礎(chǔ)上通過成分改組和點陣改組逐漸轉(zhuǎn)化為新的碳化物;
(2)“獨立”轉(zhuǎn)變一新碳化物在其他部位通過形核和長大獨立形成,即“獨立”形核長大轉(zhuǎn)變,此時由于新碳化物的析出使母相碳含量下降,故細小的舊碳化物將重新溶入基體當中,直至消失。
以何種方式轉(zhuǎn)變,取決于新舊碳化物與母相的位相關(guān)系和慣習面。a相的回復(fù)與再結(jié)晶,由于析出K, M中C%↓,正方度↓。當M中C<0.25%時,變?yōu)轶w心立方a相。當T>400℃,a相中位錯亞結(jié)構(gòu)發(fā)生回復(fù)。
回復(fù)與再結(jié)晶(1)低碳板條M
回復(fù):位錯線、位錯胞逐漸消失,位錯密度杏,剩余位錯重新排成位錯網(wǎng)絡(luò),a晶粒被位錯網(wǎng)絡(luò)分割成亞晶粒?;貜?fù)后組織:。相顯微組織仍保持條狀。
再結(jié)晶(600-700℃):板條狀。轉(zhuǎn)變成等軸狀晶粒,并逐漸長大。
高溫長時間回火后,得到由多邊形。相和均勻分布的球狀K組成的完全再結(jié)晶組織。繼續(xù)升高溫度,a晶粒和K將長大。
(2)回火爐孿晶M
t>250℃時,孿晶亞結(jié)構(gòu)逐漸消失,而出現(xiàn)位錯胞和位錯線(可能是由于碳化物析出的體積變化引起)。
當t>400℃時,孿晶全部消失,t↑,a相發(fā)生回復(fù)和再結(jié)晶(與位錯M變化相同)。