北京科技大学金属学2-4.ppt

与上贝氏体相比，下贝氏体中铁素体针细小而均匀分布，而且在铁素体内又沉淀析出细小、多量而弥散的ε—碳化物，因此，强度高，而且韧性好。 生产上避免出现上贝氏体，而用等温淬火得到下贝氏体。 1、请比较珠光体、贝氏体以及马氏体的区别？ 第四节 钢在回火过程中的转变 (1)钢回火的定义 淬火钢件加热到低于A1的某一温度，保温一段时间，然后冷却到室温的热处理工艺，称为回火。 (2) 回火的目的 　淬火后工件有复杂的内应力，回火可消除或降低内应力； 　淬火组织马氏体强度、硬度高，塑性韧性差，通过回火，向铁素体和碳化物稳定态转变，使强度和韧性得到较好的配合。 　因此，回火是淬火后必要的后续工序。 (3) 淬火钢在回火时的组织变化 　淬火钢的室温组织为马氏体和残余奥氏体，都是亚稳定相。（从热力学上） 　一旦进行加热，原子扩散能力加强，会自发地向稳定相铁素体和渗碳体转变。这个过程，随温度升高，可以分成5个阶段。 1)马氏体中碳原子的偏聚 在低温（100℃）下回火，碳原子难于作长距离扩散而析出碳化物，但尚能作短距离迁移，主要偏聚在一些缺陷处，如位错线上（对于0.2%C的钢）或一些特定的晶面上（001）。这个过程是能量降低的过程。它也为后面的碳化物的析出作准备。 2) 马氏体的分解 　100℃以上回火时，马氏体要发生分解。随着回火温度升高，过饱和α固溶体中碳浓度逐渐降低，即正方度c/a减小。 　高碳马氏体在100--150℃回火为马氏体分解的第一阶段，有ε碳化物析出。 　含碳量0.2%的板条马氏体，淬火时已自回火（Ms点较高），碳原子在位错附近偏聚，在100--200℃回火，不会析出ε碳化物。 　回火马氏体 3) 残余奥氏体的转变 　含碳量超过0.5%的碳钢或低合金钢，淬火后总有少量残余奥氏体存在； 　在200--300℃范围内回火时，残余奥氏体分解为过饱和α固溶体和薄片状ε碳化物的复相组织，两者保持共格； 一般认为为回火马氏体或下贝氏体 。 4) 碳化物的转变 　在250--400℃回火时，碳钢马氏体中过饱和碳原子几乎全部脱溶； 　随温度升高（或随时间延长）析出顺序ε碳化物----χ碳化物----θ碳化物（渗碳体）； 　回火屈氏体 。 5)　碳化物的聚集长大和α相回复、再结晶 　当回火温度高于400℃时，渗碳体明显聚集长大并球化； 　另外，由于过饱和铁素体中存在大量位错密度，会发生回复和再结晶过程； 　回火索氏体。 (4)　回火时的性能变化 　处于淬火状态的钢，不仅范性很差，由于内应力存在，强度也不高。 　200--300℃范围内回火，由于内应力消除，强度提高； 　300℃以上，随回火温度升高，钢的强度降低，延伸率和断面收缩率升高。 　为什么这些性能（硬度、强度以及塑性等）在加热过程中会发生变化？ 1)碳的偏聚和碳化物析出；２）内应力的消除；３)　残余奥氏体的分解；3)　碳化物的转变；４）铁素体的再结晶和碳化物的长大； 1、从成分、结构与相变机理以及性能方面，对珠光体、贝氏体与马氏体进行比较。 2、回火过程中，会产生什么变化？ 复习题 (5)　回火脆性 1)　钢的回火脆性：淬火钢回火后的冲击韧性并不总是随回火温度的升高单调地增大，有些钢在一定的温度范围内回火时，其冲击韧性（冲击功）显著下降； ２)　低温回火脆性 　低温回火脆性：淬火钢在250--400℃范围内回火时出现的脆性； 　几乎所有淬成马氏体的钢，在300℃左右回火后都存在这类脆性； 　此脆性区正是碳化物转变（ε碳化物----χ碳化物----θ碳化物（渗碳体））的区间，以及它们在马氏体板条或片间析出，引起韧性明显下降； 　在更高温度回火后脆性消除；防止方法只有不在此区间回火。 ３) 高温回火脆性 高温回火脆性：淬火的合金钢在450--650℃范围内回火后，进行慢冷所出现的脆性； 已产生脆性的工件，重新加热到600℃以上保温，然后快冷，则可消除它； 高温回火脆性主要原因：由于锑、磷、锡、砷等残余元素在原奥氏体晶界偏聚所引起的。合金钢中的合金元素如 Cr、Mn、Ni等元素促进这些微量元素的偏聚。 　若将已经消除脆性的钢件重新高温回火并随后缓冷时脆性现象再次出现，因此，高温回火脆性又称可逆回火脆性。 　与低温回火脆性不同，不是所有钢都有高温回火脆性。碳钢一般不出现这种脆性。 　钢中含有Cr、Mn、P、As、Sb等元素时，会使高温回火脆性倾向增大；如果钢中除Cr外，还含有Ni或相当的Mn量时，则高温回火脆性更为显著； 　W、Mo等元素能减弱高温回火脆性的倾向。 1、何谓CCT曲线?它有怎样的应用,举例说明之。 2、什么叫马氏体相变？它的特点？钢的