4 钢中奥氏体的形成.pptVIP

控制奥氏体晶粒尺寸的工艺措施 提高加热温度和延长保温时间能加速奥氏体的形成和均匀化过程，这对于奥氏体的转变是有利的，但它们又能促使奥氏体晶粒长大，降低热处理后钢的性能。 晶粒长大主要是通过晶界的移动实现的。它受加热温度、保温时间、钢的成分与第二相颗粒以及加热速度等因素的影响。 减小奥氏体晶粒尺寸的措施： 两相区或临界区加热 零保温 快速加热 细化原始组织 循环加热 形变热处理 1.两相区或临界区加热 不完全奥氏体化加热：在两相区或临界区（接近临界点）进行加热，可以使奥氏体晶粒细小。 亚温淬火：将亚共析钢在Ac1~ Ac3温度之间加热淬火，又称临界区淬火。 中碳钢临界区淬火，能得到极细的奥氏体晶粒，并使P等有害杂质集中于少量游离分散的铁素体晶粒中，可以提高缺口韧性，降低冷脆转变温度，减少回火脆性等。 钢号 临界点 热处理 HRC aK/J.cm-2 Ac1 Ac3 淬火 回火 25 -20 -60 -80 -100 45 724 780 830 600 17.0 146.8 145.7 112.1 92.9 85.2 780 600 20.2 152.6 149.7 119.0 99.6 85.1 40Cr 743 782 860 600 30.7 157.0 109.9 76.9 67.4 65.4 770 600 29.8 147.2 133.3 89.9 69 67.0 35CrMn 755 800 860 575 36.4 122.5 122.3 78.7 66.2 62.5 785 550 37.3 150.7 131.2 142.9 131.2 120.1 42CrMo 730 780 860 600 36.0 120.1 119.7 115.9 105.9 85.8 765 600 38.7 -- 126.3 117.0 95.5 94.1 对于高碳钢淬火，可采用短时加热淬火，即采用较快的加热速度、较短的保温时间，以获得较高的强度与韧性的热处理工艺。淬火后的组织为板条状马氏体。 2. 零保温 零保温淬火的实质就是缩短加热时的保温时间。 对于碳钢和低合金钢，可去除淬火保温时间中的透烧时间和组织均匀化时间，仅保留工件表面加热到工艺温度时间。 3. 快速加热 在盐浴炉中加热、感应加热、激光加热等都具有较高的加热速率，容易得到细晶粒奥氏体。 4. 细化原始组织 原始组织越细小，相界面越多，形核位置越多，形核率越高，得到的奥氏体起始晶粒越细小。 对于中碳钢，锻造后进行正火处理。对于一些尺寸较大的零件，可以采用风冷或喷雾冷却，提高冷却速率，得到F小、P的片间距小的F+P组织，加热时易得到较细小的奥氏体晶粒。 用非平衡的马氏体、贝氏体组织或回火组织进行加热也容易得到细小的奥氏体晶粒。 5. 循环加热 淬火 Ac3 Ac1 Ac1 淬火 Ac3 6. 形变热处理 将高温形变与再结晶相结合的晶粒超细化淬火方法。 变形 淬火 4.5 过热、过烧及其校正 4.5.1 过热及其校正 由于加热工艺不当(加热温度过高、保温时间过长等)而引起实际奥氏体晶粒粗大，在随后的淬火或正火得到十分粗大的组织，从而使钢的机械性能严重恶化，此现象称为过热。 通过正火、退火的重结晶可以消除过热组织(非平衡组织则难以消除)。 过烧及其校正 由于加热工艺不当(加热温度过高、保温时间过长等)而引起奥氏体晶界熔化的现象称为过烧。 通过正火、退火的重结晶不能消除过烧组织。 * * 晶粒度：奥氏体晶粒大小。 奥氏体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，掌握奥氏体晶粒长大的规律及控制奥氏体晶粒度的方法，对于热处理生产实践非常重要。 一、奥氏体晶粒度 奥氏体晶粒大小可以用奥氏体晶粒直径或单位面积中奥氏体晶粒数目来表示。为了方便起见，实际生产上习惯用奥氏体晶粒度来表示奥氏体晶粒大小。 对于钢来说，如不特别指明，奥氏体晶粒度一般是指奥氏体化后的奥氏体实际晶粒大小。 奥氏体晶粒度评定 奥氏体晶粒度通常分为8级标准评定。1级最粗，8级最细，超过8级以上者称为超细晶粒。奥氏体晶粒度级别N与奥氏体晶粒大小的关系为 式中，n为放大100倍的视野中每平方英寸所含的平均奥氏体晶粒数目。 奥氏体晶粒愈细小，n就增大，N也就增大。下表是奥氏体晶粒度级别与其他各种表示方法的对照表。 奥氏体三种晶粒度 起始晶粒度：在临界温度以上，奥氏体刚刚形成时的晶粒度。 实际晶粒度：在某一加热条件下（实际热处理）所得到的实际奥氏体晶粒大小。 本质晶粒度：根据标准试验方法，在930?10 ℃，保温足够时间（3-8小时）后测得的奥氏体晶粒大小。经上述试验，奥氏体晶粒度在5-8级者称为本质细晶粒钢，而奥氏体晶粒在1-4级者称为本质粗晶粒钢