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金属热处理原理
作者: 发布日期:2018/09/29 关注次数:409

一、钢加热时的a化过程

  1.共析钢p在加热温度大余等于ac1时,转化为a.

  其转化可分为以下四个阶段:①a形核②a晶核长大③残余fe3c溶解④a均匀化

  a形成必须要有一定的过热度△t,提供相变驱动力△g

  ①a形核,成核位置通常在f和fe3c两相界面上。

  ②a晶核长大,形核后同时向f和fe3c两个相界面推移,f晶格重构成面心立方,fe3c不断溶解,向a提供c分。重构速度比fe3c溶解速度快,所以f先溶解,剩余fe3c通过c原子扩散,从而使a均匀化。亚共析钢和过共析钢要分别加热到ac3或accm以上才能完全转变为a。

  二、a晶粒大小

  晶粒大小对冷却转变过程及其所获得的组织与性能均有很大影响。因此,掌握a晶粒长大的规律性及控制a晶粒度的方法,对于热处理实践具有很重要的意义

  1.a化后晶粒长大

  a化后,随着温度升高或保温时间延长,a晶粒会不断长大

  2.a晶粒大小指标

  ①晶粒度:晶粒直径的平均值。根据gb6394-86,a晶粒度一般分10个级别(标准照片对照),数字越大,越细。1-4级,粗晶粒;5-10级细晶粒;10级以上超细,也有比1级还粗的0级、-1级等。

  ②起始晶粒度:a形成刚结束,其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小。与a长大倾向性有关,还与化学成分有关。

  3.影响a长大因素:

  ①内因:钢的成分、组织决定它具有一定的a长大倾向性。

  长大倾向性:同样条件下,有些晶粒容易长大,因钢种的不同而不同,甚至对同一种钢,由于冶炼方法不同,在同样加热条件下也可以表现出不同的晶粒长大倾向性。

  a.钢c%↑,亚共析钢易长大,过共析钢不易长大,最易长大。

  b.合金元素

  除mn、p外,一般合晶元素均能阻止a晶粒长大,如v ti nb al等分布在晶界形成难溶化合物均能强烈阻止a晶粒长大。

  c.优质结构钢、碳素工具钢、a晶粒不易长大

  ②外因:加热条件

  加热温度越高,保温时间越长,原子扩散越容易,晶界越易迁移,a实际晶粒就越大。

  晶粒长大过程实际上是无数个晶粒同时长大的过程,是一种大晶粒吞并小晶粒的过程。

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