金属材料与热处理钢加热时的组织转变奥氏体晶粒度及其控制.ppt

奥氏体晶粒度及其控制 金属材料与热处理课程 主讲教师：张恩耀 西安航空职业技术学院 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 奥氏体的晶粒大小用晶粒度来表示。所谓晶粒度是指在金相显微镜下，单位面积上的晶粒个数。为方便起见，目前国际上将奥氏体晶粒度分为8个级别，并制定了每个级别的标准金相图片。若要测定某种钢的奥氏体晶粒度，只需要把该钢的奥氏体金相图片与标准图片比较，就可以得到钢的奥氏体晶粒度级别，以此来判定奥氏体晶粒大小。 金属材料与热处理 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 奥氏体晶粒度及其控制 奥氏体晶粒度 奥氏体晶粒大小与晶粒度级别的关系为： n= 2N-1 式中n为显微镜下放大100倍时，每平方英寸面积上的奥氏体晶粒个数； N为奥氏体的晶粒度级别。奥氏体晶粒度级别通常分为8级，1级最粗，8级最细，8级以上称为超细晶粒。 金属材料与热处理 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 奥氏体晶粒度 奥氏体晶粒度有以下三类： 起始晶粒：指加热时奥氏体转变过程刚刚结束时的晶粒，此时的晶粒尺寸称为奥氏体起始晶粒度。 实际晶粒：指在热处理时某一具体加热条件下最终所得的奥氏体晶粒，其尺寸大小即为奥氏体实际晶粒度。 本质晶粒：指各种钢加热时奥氏体晶粒长大的倾向，晶粒容易长大的称本质粗晶粒，晶粒不易长大的称本质细晶粒。 金属材料与热处理 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 奥氏体晶粒度的分类 正常长大 晶界在驱动力P推动下匀速前进，由经典力学可导出： DA2 = K exp(-Q/KT)t 其中，DA 为长大中A晶粒平均直径，K为常数，t为时间，Q为Fe的自扩散激活能。可见在一定温度T，随时间t增加，DA增大。 金属材料与热处理 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 奥氏体长大的方式 异常长大 1、异常长大的原因 由于温度T升高，第二相颗粒(碳氮化合物)的溶解，使阻力F =0，而此时驱动力P却很大，故晶粒急剧长大。 2、异常长大的特点 长大到一定程度不在长大；在长大过程中出现混晶现象。 金属材料与热处理 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 奥氏体长大的方式 增加第二相颗粒起弥散分布：如钢中加Al ,形成AlN颗粒、碳化物(TiC、NbC等)细化组织。 提高加热速度:利用温度和时间对奥氏体晶粒长大影响来细化晶粒。如高频感应加热、激光加热、电子束加热等。 金属材料与热处理 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 奥氏体晶粒大小的控制 加热温度和保温时间—对实际晶粒度的影响；? 加热速度—对起始晶粒度的影响； 化学成分的影响—对本质晶粒度的影响； 原始组织的影响—对起始晶粒度的影响。 金属材料与热处理 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 影响奥氏体晶粒大小的因素