第二章奥氏体的形成2013解析.ppt

* 1. 奥氏体等温形成动力学 ④合金元素的影响（续） 改变相变临界点A1、A3、Acm的位置，即改变相变的过热度。 Ni、Mn、Cu等减低A1点，相对增加了过热度，故加快了奥氏体的形成速度 Cr、Mo、Ti、Si、Al、W、V等提高A1点，相对减小了过热度，减慢了奥氏体的形成速度 影响珠光体片层间距和C在奥氏体中的溶解度，从而影响相界面浓度差和奥氏体中的浓度梯度、形核功等 – 影响奥氏体形成速度 1. 奥氏体等温形成动力学 ④合金元素的影响（续） 合金元素在原始组织中分布不均匀。 碳化物形成元素主要集中在碳化物中 非碳化物形成元素主要集中在铁素体中 不均匀现象直到碳化物完全溶解后仍显著存在奥氏体中。 因此合金钢的奥氏体化过程，除了C的均匀化，还包括合金元素的均匀化 合金元素的扩散系数比C的扩散系数小（1000-10000倍），因此奥氏体化需要更高的温度和更长的时间 2. 连续加热时奥氏体形成 相同点（与等温加热比）： 钢在连续加热时珠光体向奥氏体的转变与等温加热转变大致相同，亦经过形核、长大、剩余碳化物溶解、奥氏体均匀化四个阶段，其影响因素也大致相同。  2.连续加热时奥氏体形成 不相同点（与等温加热比）： ①在一定的加热范围内，相变临界点随加热速度增大而升高 快速加热时非平衡Fe-C状态图 Ac1 Ac3 Accm 2. 连续加热时奥氏体形成 不相同点（与等温加热比）（续）： ②相变是在一个温度范围内完成的 随加热速度增大，各个阶段的转变温度范围均向高温推移并扩大。因此连续加热时，特别是加热速度大时，难以用Fe-Fe3C状态图来判断钢加热时的组织状态 2. 连续加热时奥氏体形成 不相同点（与等温加热比）（续）： ③奥氏体形成速度随加热速度增大而增大 加热曲线 转变曲线 加热速度越快，转变开始和终了的温度就越高，转变所需的时间就越短，即奥氏体的形成速度就越快。 连续加热时珠光体向奥氏体转变的各个阶段都不是在恒定温度下进行的，而是在一个相当大的温度范围内进行的，加热速度越快，奥氏体转变温度范围就越大。 加热速度：V4V3V2V1 2. 连续加热时奥氏体形成 不相同点（与等温加热比）（续）： ④奥氏体成分的不均匀性随加热速度的增加而增大 在快速加热条件下，因为碳化物来不及充分溶解，碳及合金元素来不及充分扩散，造成奥氏体中碳及合金元素的浓度很不均匀。 2. 连续加热时奥氏体形成 不相同点（与等温加热比）（续）： ⑤奥氏体起始晶粒大小随加热速度增大而细化 超快速加热时相变过热度很大，奥氏体不仅在铁素体和碳化物的相界面上形核，而且也可在铁素体内的亚晶界上形核。 超快速加热时奥氏体的形核率急剧增大，并且加热时间极短，奥氏体晶粒来不及长大，经适时淬火后可获得超细化的原始奥氏体晶粒，并获得超细化的淬火马氏体组织。 2.4 奥氏体晶粒长大及控制 奥氏体化目的：获得成分均匀和一定晶粒大小的奥氏体组织 多数情况希望获得细小的奥氏体晶粒，有时也需要较大的奥氏体晶粒 因此需要了解奥氏体晶粒的长大规律，掌握控制奥氏体晶粒的方法 1. 奥氏体晶粒度 奥氏体晶粒大小的表示方法：①奥氏体的直径或②单位面积中奥氏体晶粒数目 奥氏体的晶粒度N：一般是指奥氏体化后的奥氏体实际晶粒大小 奥氏体晶粒越小，n越大, N越大， n 为放大100倍的视野中每平方英寸（6.45cm2)所含的平均奥氏体晶粒数目 X100倍 晶粒度 N d (μm) 1 250 2 177 3 125 4 88 5 62 6 44 7 31 8 22 9 15.6 10 11 1. 奥氏体晶粒度 起始晶粒度：在临界温度以上，奥氏体形成刚刚完成，其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小 实际晶粒度：在某一加热条件下所得到的实际奥氏体晶粒大小 本质晶粒度：根据标准试验方法，在930?10℃保温足够时间（3-8h)后测得的奥氏体晶粒大小。 本质细晶粒钢：奥氏体晶粒度为5-8级 本质粗晶粒钢：奥氏体晶粒度为1-4级 1. 奥氏体晶粒度 奥氏体的起始晶粒度的大小，取决于奥氏体的形核率I和长大速度G ： 增加形核率I或降低长大速度G是获得细小奥氏体晶粒的重要途径 实际晶粒度取决于钢材的本质晶粒度和实际加热条件。在一般的加热速度下，加热温度越高，保温时间越长，得到的奥氏体实际晶粒就越粗大 单位面积内的奥氏体晶粒数目: 2. 奥氏体晶粒长大原理 晶界能量高，为了减少总的晶界面积，降低界面能，在一定温度条件下奥氏体晶粒会发生相互吞并而使晶粒长大的现象。 奥氏体晶粒长大在一定条件下是一个自发过程。奥氏体晶粒长大是通过晶界推移实现的，是晶粒长大动力和晶界推移阻力相互作用的结果。 2. 奥氏