加热温度和保温时间对奥氏体晶粒大小的影响。.ppt

实验一 钢的奥氏体晶粒度的显示与测定 一.实验目的 1.熟悉钢的奥氏体晶粒度的显示与测定的基本方法。 2.熟悉钢在加热时，加热温度和保温时间对奥氏体晶粒大小的影响。 3.测定钢的实际晶粒度。 二.实验原理 1.奥氏体晶粒度的显示 一般采用间接的方法显示其原奥氏体晶界,以测定奥氏体晶粒大小。根据GB6394-86规定显示奥氏体晶粒大小的方法有以下几种,可根据不同的钢种选用相应的方法。 氧化法、渗碳法、网状渗碳体法、网状铁素体法 （1）氧化法 适用于碳钢和合金钢。 方法是:将试样表面细磨、预抛光，然后将抛光面朝上置于热处理炉中,一般在860±10℃下加热1小时后淬入冷水或盐水中。再根据表面氧化情况,将试样倾斜10～15°磨制,但不可把氧化皮全部磨掉,然后进行短时间抛光,浸蚀（4%苦味酸酒精溶液），可显示出氧化物沿晶界分布的奥氏体晶粒形貌。采用氧化法显示晶粒时，经常因氧化过重或磨掉深度过浅使奥氏体晶内的嵌镶块边界也与晶间一同被氧化后并显示，同时试样也容易受奥氏体化前期低温氧化的影响，因此往往在试样表层遗留下细晶的假相。若加热时保护不当产生全脱碳区，也要出现假的大晶粒。 二.实验原理 1.奥氏体晶粒度的显示 一般采用间接的方法显示其原奥氏体晶界,以测定奥氏体晶粒大小。根据GB6394-86规定显示奥氏体晶粒大小的方法有以下几种,可根据不同的钢种选用相应的方法。 氧化法、渗碳法、网状渗碳体法、网状铁素体法 （1）氧化法 适用于碳钢和合金钢。 方法是:将试样表面细磨、预抛光，然后将抛光面朝上置于热处理炉中,一般在860±10℃下加热1小时后淬入冷水或盐水中。再根据表面氧化情况,将试样倾斜10～15°磨制,但不可把氧化皮全部磨掉,然后进行短时间抛光,浸蚀（4%苦味酸酒精溶液），可显示出氧化物沿晶界分布的奥氏体晶粒形貌。采用氧化法显示晶粒时，经常因氧化过重或磨掉深度过浅使奥氏体晶内的嵌镶块边界也与晶间一同被氧化后并显示，同时试样也容易受奥氏体化前期低温氧化的影响，因此往往在试样表层遗留下细晶的假相。若加热时保护不当产生全脱碳区，也要出现假的大晶粒。 （2）渗碳法 适用于渗碳钢的本质晶粒度。 测定时试样需经特定规范的热处理，其方法是:将表面无氧化脱碳的渗碳钢试样在930±10℃下渗碳6～8小时以上, 然后随炉以50℃/小时速度缓慢冷至600℃以下，再空冷或缓冷至室温。必须保证获得1mm以上的渗碳层和获得过共析层。试样渗碳后以缓慢的速度冷却,在渗碳层的过共析层的奥氏体晶界上析出网状渗碳体，以此来显示奥氏体晶粒形貌。处理后试样表面层含碳量达到过共析成份，经磨制、抛光和浸蚀（浸蚀剂可用4%硝酸酒精溶液或4%苦味酸酒精溶液）后，即可得到珠光体+网状渗碳体组织。虽然渗碳法适于测量渗碳钢的本质晶粒度，但在实践中沿晶界析出的碳化物网有时不连续，也有时会出现奇异的“大晶粒”、或大晶粒套小晶粒的混合等问题，给正确确定奥氏体晶粒带来了不少困难。 （3）网状铁素体法 网状铁素体法适用于测定亚共析钢的奥氏体晶粒。 其过程是将试样加热到930℃±10℃，保温3小时后再根据钢种不同，选择适当的冷却方法（可直接水冷、油冷、空冷、炉冷或等温冷却等），将试样冷却。试样处理后，用硝酸或苦味酸酒精溶液腐蚀，以便显示出围拢在腐蚀变黑的组织（珠光体、贝氏体或马氏体）周围的网状铁素体；铁素体所环挠面积的尺寸即为原奥氏体晶粒的大小。 过共析钢的状渗碳体(×100) （4）网状渗碳体法 适用于含碳量大于1.0%的过共析钢 方法是:将试样在820±10℃（或特定的温度）下加热保温30min以上后以缓慢的速度冷却,在过共析钢的奥氏体晶界上析出网状渗碳体，以此来显示奥氏体晶粒形貌。 2.奥氏体晶粒度的测定 根据GB6394-86规定显示奥氏体晶粒大小的方法有以下几种： （1）比较法 通过奥氏体实际晶粒大小与标准的评级图（×100）对比评定奥氏体晶粒度。该法简便、快速。 GB6394-86规定了奥氏体晶粒的标准评级图，奥氏体标准晶粒度分为8级，1级最粗，8级最细。若用其他倍数时可用下式换算: N = N’ ＋ 6.6439lg(M/Mb) 试样上的晶粒经常是不均匀的，大晶粒或小晶粒如属个别现象可不予考虑，若不均匀现象较为普遍，