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热处理四把火
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Cu-16%Sn-8%P合金的球状Cu3P与热处理特性
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材料科学基础-第9章-固态相变和热处理.ppt 157页
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影响奥氏体化的因素
加热温度: T↑→A化↑,(D↑→浓度梯度大) 加热速度:V↑→转变开始温度↑,转变时间↓
含碳量:C%↑→界面多→核心多→转变快 非共析钢:P首先A化,然后先共析相溶解扩散。分为完全A化和不完全A化。 合金元素 Cr、M0、W、V、Nb、Ti强碳化物形成元素,↓奥氏体形成速度 C0、Ni非碳化物形成元素,↑奥氏形成速度 Al、Si、Mn对扩散影响不大,对A化速度影响不大 原始组织
片状,片间距小→相界面多→碳弥散度大→碳原子扩散距离短→奥氏体形核长大快 &粒状 奥氏体晶粒大小影响因素: 加热工艺:加热温度↑,保温时间↑--奥氏体晶粒大;加热速度增大,晶粒减小; 钢的合金化成分: 碳化物形成元素,MxC%↑→晶粒长大↓细化晶粒 Al→本质细晶钢 Mn、P、过量的Al→削弱Fe的结合力,加速扩散,促进长大
  马氏体转变特点???????????????????? ① 非扩散型转变 铁和碳原子都不能进行扩散 铁原子沿奥氏体一定晶面, 集体地(不改变相互位置关系)作一定距离的移动(不超过一个原子间距),使面心立方晶格改组为体心正方晶格 碳原子原地不动,过饱和地留在新组成的晶胞中;增大了其正方度c/a
过饱和碳使α-Fe 的晶格发生很大畸变,产生很强的固溶强化
  ?③ 转变不彻底?
总要残留少量奥氏体 奥氏体中的碳含量越高,则MS、Mf越低,残余A含量越高 只在碳质量分数少于0.6%时, 残余A可忽略     板条/低碳马氏体
C &0.2% 在显微镜下为一束束平行排列的细板条 在高倍透射电镜下可见大量位错缠结的亚结构,也称位错马氏体?      碳质量分数在0.25~1.0%之间时,为板条马氏体和针状马氏体的混和组织。 如45钢淬火的组织就是混合马氏体。
马氏体的性能 马氏体是钢中最硬的组织 主要取决于其中的含碳量 含碳量0.6%时, 达到最大值,约为HRC60-64 固溶强化、位错和孪晶、组织细化   塑性和韧性--与碳含量(或形态)密切相关 高碳马氏体:过饱和度大、内应力高和存在孪晶结构--硬而脆--塑性、韧性极差,但晶粒细化得到的隐晶马氏体却有一定的韧性 低碳马氏体:由于过饱和度小,内应力低和存在位错亚结构,则不仅强度高,塑性、韧性也较好 马氏体的比容比奥氏体大 当奥氏体转变为马氏体时,体积会膨胀 马氏体是铁磁相,而奥氏体为顺磁相 马氏体晶格畸变严重,因此电阻率高 热处理在机械制造过程中的作用、地位
热处理是机器零件和工具制造过程中的重要工序,一般零件的制造路线是:坯料——铸、锻、焊等热加工——热处理——(粗加工)——(热处理)——精加工——(热处理) 热处理主要作用有: (1)获得最终使用性能 (2)改善毛坯工艺性能,以利于冷、热加工。 热处理分类 按工序位置分: 预备热处理:改善材料加工工艺性能,为后续工序作组织和性能准备。 最终热处理:最后确定材料的使用性能。 按热处理要求和方法分: 退火、正火、淬火、回火、表面热处理等 应用: 球化退火主要适用于含C>0.6%的各种高C工具钢、模具钢、轴承钢的预备热处理。 有时也用于中C及中C合金钢。当要求硬度极低而韧性极高(如用于冷冲压坯料)时,才用球化。 低C钢球化退火后,不适于切削前处理(太软,发粘),但可以改善冷变形的加工性能。 中C钢普通零件正火后组织细化,得到一定的力学性能,要求不高时,可代替调质处理作为最后热处理或为感应加热表淬前的预备处理,还可以消除魏氏组织,低合金结构钢(wt<0.4%,如40Cr)可用正火代替完全退火作为切削加工前的准备,可缩短生产周期,降低费用。 过共析钢(工具钢、轴承钢)和渗C工件可用正火消除网状C化物。以便在球化退火中获得均匀的球状C化物。在用正火代替渗碳件的第一次淬火时,还能减少工件变形。 大型锻件常采用正火作为最终热处理,可避免淬火时较大的开裂倾向(但不能充分发挥材料潜力)。正火后需高温回火(T=700℃),以消除应力,得到良好的力学性能。
铸钢件正火, 细化铸态组织,即细化铸件中粗大晶粒 消除由于截面尺寸不同在结晶过程中产生的显微组织的不均匀性,如等轴晶-柱状晶-粗晶 改善切削加工性能
由于铸件一般形状较复杂,偏析严重,韧性较差。∴在正火中应采用较为缓慢的加热,以免热应力造成变形开裂,加热T也较锻件高。 盐水、碱水溶液(水中添加5~10%的盐、碱) 在高温区(650~550℃)的冷却能力约为水的10倍 缺点:①低温冷速仍很大。
②对工件有腐蚀作用,淬火后必须清洗。
③碱水对皮肤有刺激作用,且易于老化变质
∴碱水使用受到一定的限制。 适用范围:用于形状简单,尺寸较大的碳素结构钢件淬火,还可对大截面的碳素工具钢,低合金钢工件用盐-
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固态相变整理解析
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