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淬火钢在回火时发生的转变?

淬火钢在回火时发生的转变?

发布日期:2018-06-23 作者: 点击:

      淬火后钢的组织由马氏体和残余奥体氏所组成,它们在室温都处于亚稳定状态,马氏体处于含碳过饱和状态,残余奥氏体处于过冷状态,它们都趋向于向铁素体和渗碳体(碳化物)的稳定状态转化。淬火钢的回火正是促使这种转变易于进行,我们反这种转变称为回火转变。

     在淬火钢中马氏体是比容最大的组织,而奥氏体是比容最小的组织。马氏体是C在A-FE中的过饱和间隙固溶体。在发生回火转变时,必然会伴随明显的体积变化,如当马氏体发生分解时,钢的体积将减小,当残余奥氏体发生转变时,钢的体积将增大。因此,根据淬火钢在回火时的体积变化,就可了解回火时的相变情况。

      淬火碳钢回火后时,随着回火温度升高和回火时间的延长,相应地要发生如下几种转变。

       1、马氏体中碳的偏聚   在小于100摄氏度回火时,钢的体积没有变化,表明淬火钢中没有明显的转变发生,此时只发生马氏体中碳原子的偏聚,而没有开始分解。

       2 、马氏体分解     在100-200摄氏度回火时,钢的体积发生收缩,即发生回火的第一次转(回火第一阶段)。在此温度范围,马氏体开始分解,固溶在马氏体中的过饱和碳原子脱落沉淀而析出E碳化物(M中的碳并未全部析出),这种碳化物与马氏体保持共格联系。E碳化物不是一个平衡相,而是向FE3C转变前的一个过渡相。

      在回火第一次转变后,钢的组织由过饱和的A固溶体和与母相保持共格联系的E碳化物组成,这种组织称为回火马氏体。第一次转变后钢的硬度不会降低。

       3、残余奥氏体的转变     在第一次转变后,继续加热到200-300摄氏度温度范围时,钢的体积又发生膨胀,这主要是因为在钢的组织比容最小的残余奥氏体发生分解所致。

       4、碳化物的转变   当温度继续升高时,钢的体积又发生收缩,这表明,过饱和碳从A固溶体内继续析出,同时E碳化物也在逐渐转变为FE3C,一直延续致400摄氏度而告终。这种转变称为第三次转变或回火的第三个阶段显然,由于过饱和碳自A固溶体内析出,并出现稳定的与母相不再有晶格联系的FE3C,因而内应力大量消除。经第三次转变后,钢即由铁素体和渗碳体所组成。

       5、渗碳体的聚集长大和A固溶体的恢复与再结晶   继续升高温度,将使渗碳体质点发生聚合,而得到较粗的组织,称为回火、第四次转变或回火第四阶段。

      在回火的第四阶段(温度超过400摄氏度),A固溶体的含碳量已降致衡浓度。此时,A固溶体已由体心正方晶格变为体心立方晶格,内部亚结构发委回复与再结晶,所产生的固溶强化作用已完全消失,而钢的硬度和强度则取决于渗碳体质点的尺寸和弥散度,回火温度愈高,渗碳体质点愈大,弥散度愈小,则钢的硬度和强度愈低,而韧性却有较大提高。


  


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