机械工建材料5-2.ppt

三、过冷奥氏体转变产物的组织与性能 1.　珠光体转变的组织及性能 2. 珠光体的转变过程 （二）贝氏体转变( 550℃～230℃ ) （2） 下贝氏体 B上转变过程示意图 ??（三）马氏体转变（低于Ms点) 板条状M 3.马氏体的性能 塑性、韧性取决于碳的过饱和度和亚结构形式 高碳片状M的硬度高，塑、韧性很差； 板条M强韧性好。 ??? 4. M转变的特点 ?（二）、合金元素的影响 （三）、 奥氏体化条件的影响 六、过冷奥氏体连续冷却转变图(CCT)简介 （三）? 球化退火 （不完全退火） 球化退火显微组织 （五）? 去应力退火 （六）???再结晶退火 二、钢的正火 三、退火与正火的选用原则 §5-3钢的退火与正火 2. 消除中碳钢热加工缺陷 消除魏氏组织、粗大晶粒等过热缺陷和带状组织。 高碳钢中的W 中碳钢中的W 低碳钢中的带状组织 * §5-2奥氏体在冷却时的转变 ??? （一）珠光体转变(A1~550℃) ?A（?）→P（?+Fe3C） (P为片层相间平行排列的机械混合物) 全扩散型转变——通过Fe、C原子的扩散和A晶格的改组来实现。 共析钢室温组织 §5-2奥氏体在冷却时的转变 温度/ ℃ A相变 层片间距 HRC 性能 A1~650 A→P （珠光体） 0.6～0.8μm，500×分清 10～20 随片间 距减小，强度、塑、韧性升高 650~600 A→S （索氏体） 0.25μm，1000×分清 20～30 600~550 ? A→T （屈氏体） 0.1μm, 5000×分清 30～40 §6-2奥氏体在冷却时的转变 珠光体转变过程示意图 A Fe3C A Fe3C ? Fe3C ? A } P 珠光体团：片状珠光体的片层位向大致相同的区域。 在一个奥氏体晶粒内可形成几个不同位向的珠光体团 。 §5-2奥氏体在冷却时的转变 ??? ?A→ B (?+Fe3C)，其中?相具有一定的碳过饱和度。 ? 过冷A→ B上(550℃~350℃ )，羽毛状? 半扩散型转变——碳原子扩散，铁原子不扩散。 ?Fe3C以较粗大杆状或片状分布在较宽的F片之间，易发生脆断 。 硬度HRC40～45 ，工业上不应用。 （１）上贝氏体 1. 贝氏体的组织和性能 §5-2奥氏体在冷却时的转变 过冷A→ B下（350℃~230℃），黑色针状???? B下 显 微 组 织 光 镜 照 片 ? Fe3C细小，均匀分布在过饱和F针内，强韧性高，硬度50～60HRC，是工业生产上追求的组织。可采用等温淬火得到。 §5-2奥氏体在冷却时的转变 ? A晶界 ? ? Fe3C } ? Fe3C 上B 2. 贝氏体的转变过程 §5-2奥氏体在冷却时的转变 B下转变过程示意图 ? ? 碳化物 ? 碳化物 ? 碳化物 下B §5-2奥氏体在冷却时的转变 马氏体：C在α－Fe中的 过饱和固溶体，用M表示。 　　　 无扩散型转变——仅发生Fe的晶格改组 　　　　　　　（面心立方→体心正方） 　马氏体的晶体结构 马氏体的晶体结构 体心正方 用c／a的比值反映 马氏体的正方度 §5-2奥氏体在冷却时的转变 马氏体形态取决于A中的含碳量。 2.马氏体组织形态 板条M（低碳M）与片状M（高碳M）。 WC 1.0%：片状M 0.2％ WC 1.0％：板条M＋片状M WC 0.2 % ：板条M 主要有两种形态： §5-2奥氏体在冷却时的转变 片状M §5-2奥氏体在冷却时的转变 其强度、硬度取决于M中的含碳量。含碳量增加，硬度升高。 高的硬度和强度 强化机理： 固溶强化 过饱和碳原子强烈地引起点阵畸变，阻碍位错的运动，故使马氏体显著强化。 相变强化 大量晶体缺陷，如位错、孪晶以及层错等，使得马氏体强化，其本质类似于形变强化。 时效强化 碳原子通过扩散产生偏聚或碳化物弥散析出，钉扎位错，阻碍位错运动，从而造成马氏体时效强化 §5-2奥氏体在冷却时的转变 高碳片状M的塑、韧性均很差的主要原因： 1）碳在M中过饱和程度大，晶格畸变严重，残余应力大，有显微裂纹； 2）片状M内的亚结构主要是孪晶。 低碳板条M的塑、韧性相当好的主要原因： 1）碳在M中过饱和程度小，晶格畸变轻微，残余应力小； 2）板条M内的亚结构主要是位错。 §5-2奥氏体在冷却时的转变 （4） 转变的不完全性。 （1）无扩散性。 仅是晶格的改组而没有成分的变 化。 （3） 非恒温性。 （2）高速度 瞬间形核，瞬间长大。 A中的C%↑ 则 MS、Mf ↓，残余A含量↑。 有残余奥氏体（A）。 Ms与Mf点主要取决于奥氏体的含