“回火马氏体” - OK.PPT

机械工程材料2第六章 钢的热处理 一、常用的热处理分类： 二、钢在加热时的变化 ⑵、影响奥氏体化的因素： 2、奥氏体的晶粒长大 1、共析钢的等温转变 ⑵、共析钢的等温转变的组织和性能： ②、贝氏体型转变：属于半扩散型转变组织 ③、马氏体型转变：属于非扩散型转变组织 ⑷过冷奥氏体的连续冷却曲线。 1、回火的目的 ⑴、降低脆性，减少或消除内应力，稳定组织，提高尺寸的稳定性， 减小工件的变形，防止工件的开裂。 ⑵、提高钢的弹性极限或屈强比。 ⑶、提高钢的塑性和韧性，适当的降低硬度和强度，获得零件设计所 要求的性能。 ⑷、也可以作为高淬透性钢的软化的处理方法。 * 一个零件由毛坯到成形通常要经过很多工序，在加工时希望材料较软，便于加工。而加工完后希望材料有良好的力学性能。因而大多数零件都要进行热处理。一般零件的制造过程：锻造→预先热处理（退火或正火）→机械加工（粗加工）→最终热处理（淬火+回火或表面热处理）→机械加工（精加工）→检验（尺寸和硬度）。由此可知热处理在机械加工中是很重要的工序。 钢的热处理都有共同点：加热→保温→冷却。此过程可用一条工艺曲线表示即热处理工艺曲线。 钢的加热的变化是钢的冷却变化的逆过程，需要有一定的过热度。因此加热转变温度分别用：Ac1（PSK）、Ac3（GS）、Accm（ES）表示。 1、奥氏体的形成过程：P→A ⑴、基本过程：（奥氏体化） ①、形核。 ②、长大。 ③、残余奥氏体溶解。 ④、奥氏体均匀化。 ⑤、亚共析钢的转变： P+F→A+F→A。 ⑥、过共析钢的转变： P+Cm→A+Cm→ A 。 ①、加热温度的影响：等温温度越高，“孕育期”越短，奥氏体化速度越快。 ②、加热速度的影响：连续加热时，加热速度越快，转变温度越高，奥氏体化速度越快。 ③、原始组织形态的影响：细片P＞粗片P＞球化P ④、含碳量越高，有利奥氏体的形核和扩散，加速奥氏体的形成。 ⑴、奥氏体晶粒度： 晶粒度—表示晶粒大小的尺度。 起始晶粒度—奥氏体刚刚形成时的晶粒度。（此时晶粒细小） 实际晶粒度—在具体的热加工条件下，得到奥氏体晶粒度。（与热加工工艺参数有关，一般比起始晶粒度大） 本质晶粒度—在特定的加热条件下，奥氏体晶粒长大的倾向。 钢随温度升高，晶粒迅速长大的，为本质粗晶粒钢。反之为为本质细晶粒钢。 930±10℃；保温3～8小时；缓慢冷却； 放大100×；与标准图比较。 钢的晶粒度1～4级，为本质粗晶粒钢。 钢的晶粒度5～8级，为本质细晶粒钢。 ⑵、奥氏体晶粒长大及其影响因素： ①、成分：C＜1.2%，含碳量增加，扩散速度增加，晶粒易长大。C＞1.2%，含碳量增加，网状渗碳体的阻碍，晶粒不易长大。 Mn、P促进奥氏体晶粒的长大。 ②、温度高，晶粒大。 ⑶、奥氏体晶粒的大小对冷却后晶粒的影响：奥氏体晶粒越大，冷却后的晶粒也越大。 三、钢在冷却时的转变 冷却时的转变需要过冷，故发生相变时的温度要低于平衡温度分别为：Ar1（PSK）、Ar3（GS）、Arcm（ES）。 钢的冷却是热处理工艺重要的组成部分，对钢的性能产生很重要的影响。冷却又有等温冷却和连续冷却，等温冷却的等温温度不同，所得组织不同，因而性能有很大的差异，连续冷却的冷却速度不同，所得组织不同，所以性能也不同。等温冷却时的转变过程，转变不随温度而变故以下先讨论共析钢的等温转变过程。 ⑴、共析钢的等温转变曲线和分析： 等温转变—加热奥氏体化的钢快速冷却到Ar1以下的某一温度等温使奥氏体在此温度完成组织转变过程。 ①、曲线的建立： 实验的方法:每组有若干个试样，在不同的温度等温，作出转变量与时间的关系曲线，然后在温度—时间坐标系中找出对应点即可。 ②、“C”曲线的分析： A、在Ar1—Ms温度之间，a曲线的左边，钢在此温度和时间范围，钢的组织还是奥氏体组织。在此时间为“孕育期”。 在此温度和时间范围内存在的奥氏体组织为过冷奥氏体组织。 过冷奥氏体—在Ar1温度以下存在的不稳定奥氏体。 B、在Ar1—Ms温度之间，a—b线之间，钢在此之间发生转变，从a点开始转变，到b点转变结束。 C、在Ar1—Ms温度之间，b曲线的右边，钢在此温度和时间范围转变已结束，冷却到室温组织不发生变化。 D、在Ms—Mf温度之间，连续冷却不与a-b线相交，钢发生马氏体转变。 E、在550℃—Ms温度之间，等温冷却与a-b线相交，钢发生贝氏体转变。 F、在550℃—Ar1温度之间，等温冷却与a-b线相交，钢发生珠光体转变。 ①、珠光体型转变：属于扩散型转变组织 组织共性：铁素体与渗碳体组成层片状混合物。 组织个性：层片间距随过冷度的增加而减小。 A、珠光体；等温转变温度（Ar1—650℃）； HRC5—20。（P） B、索氏体；等温转变温度（650—60