白背景-钢回火转变.ppt

第七章钢的回火转变§7.1淬火钢回火时的组织转变§7.2钢在回火时机械性能的变化

碳的偏聚※淬火钢回火时的组织转变分解AR的转变渗碳体的聚集长大马氏体碳化物+α相碳化物转变α相回复再结晶原子聚集区ε→χ→θT/℃残余奥氏体T/℃

(a)碳浓度与回火温度的关系(回火1h)马氏体含碳质量分数W(c)/%1.20.80.40100200300回火温度t/℃t/℃W(C)%W(c)%=1.42%W(c)%=1.09%W(c)%=0.56%(b)碳浓度与回火时间的关系马氏体含碳质量分数W(c)/%1.00.5051015回火时间τ/h150℃τ/hW(C)%200℃300℃

⑴二相式分解W(C)/%0ε-碳化物M’-马氏体M-马氏体M’M’εMM80～150℃FexC，x=2～3密排六方结构惯习面(001)M

⑵连续式分解W(C)/%0M’M’ε-碳化物M’-马氏体ε150～300℃

W(C)=0.79%钢淬火后经150℃回火3h析出的ε-碳化物回火马氏体500×

温度t/℃7006005004003002000.010.1110100时间τ/hP转变线B转变线ε析出线ARPARεARB⑴珠光体转变区间先共析ε+随后转变的P⑵贝氏体转变区间回火马氏体或下贝氏体淬火钢在200～300℃区间回火时，AR→α+ε铬钢的两种奥氏体的C-曲线（w(c)=1.0%，w(Cr)=4.0%）低温回火：150～250℃回火马氏体A’→PA’→BA’→ε

回火时间τ/h135回火温度t/℃150200300400500250350450εε+χε+χ+θχ+θθτt回火屈氏体(a)500×(b)5000×

淬火钢α相的回复和再结晶组织淬火低碳钢(w(C)=0.18%)α相的回复组织（600℃回火10min）淬火低碳钢(w(C)=0.18%)α相的再结晶组织（600℃回火10min）

回火索氏体组织示意图(a)500×回火索氏体(b)5000×

马氏体中碳的偏聚※淬火钢回火时的组织转变马氏体的分解残余奥氏体的转变渗碳体的聚集长大马氏体+残余奥氏体20～100℃80～350℃250～350℃低温回火：150～250℃回火马氏体弥散的ε碳化物+针状α相回火屈氏体中温回火：350～500℃400～600℃碳化物的转变ε→χ→θ250～400℃400～600℃α相回复、再结晶回火索氏体高温回火：500～650℃

6050403020100100200300400500回火温度t/℃硬度(HRC)W(C)=0.2%W(C)=0.8%W(C)=1.2%tHRCW(C)=0.35%W(C)=0.6%回火温度对淬火碳钢硬度的影响2004006007002040硬度(HRC)回火温度t/℃w(C)=0.2%HRC0200400800120016002000σb、σs、σe/MPa淬火钢的拉伸性能与回火温度的关系Ψ(%)8060402000102030δ(%)ψσbσsσeδ淬火碳钢回火后机械性能的变化

回火温度t/℃αk/(J.cm-2)100200300400500600700200150100500中碳镍铬钢冲击韧性与回火温度的关系第一类回火脆性产生机制1、残余奥氏体转变理论250～400℃正是AR→M回和B下转变的温度区，由于AR转变致脆。但：此理论不能解释低碳钢的回火脆性；并且有些钢AR转变温度与此脆性温度不重合。2、杂质偏聚理论⑴沿原奥氏体晶界断裂：P、S、As向原奥氏体晶界偏聚。⑵沿马氏体板条晶界断裂：ε转变为χ或θ的温度与第一类回火脆性温度相近，新生成的碳化物沿马氏体板条边界析出。⑶穿晶断裂：夹在板条间的残余奥氏体析出碳化物，或片状马氏体的孪晶界析出碳化物，当碳化物粗大甚至有裂纹。

回火温度t/℃αk/(J.cm-2)100200300400500600700200150100500中碳镍铬钢冲击韧性与回火温度的关系快冷慢冷第二类回火脆性回火温度t/℃αk/(J.cm-2)100200300400500600700200150100500中碳镍铬钢冲击韧性与回火温度的关系

1000800600400200σb,σs/(MN.m-2)硬度HRC202530δ，ψ×1005040302010硬度HRbσs片状珠光体粒状珠光体ψδσb相差不多Wc=0.84%钢的淬火组织与奥氏体直接分解组织机械性能的比较σs相差最大ψ相差最大片状碳化物受力使基体产生应力集中调质处理k/(J.cm-2)σb/MPa200