第二十章-回火转变.pptVIP

凝固理论与固态相变 Solidification Theory and Phase Transformations in Solids;第二十章 淬火钢回火时的转变;前 言;前 言;前 言;前 言;前 言;第一节 碳钢回火时的组织转变;第一节 碳钢回火时的组织转变;一、马氏体中碳的偏聚;板条马贝氏体内部存在大量的位错，碳原子倾向偏聚于位错线附近的缺陷，形成碳的偏聚区，导致马氏体的弹性畸变能降低。;片状马贝氏体的亚结构为孪晶，没有大量的位错位错线容纳间隙原子，除少量碳原子偏聚于位错线外，大量碳原子将向垂直于马氏体c轴的（100）晶面偏聚，形成小圆片状的富碳区，其厚度只有零点几nm，直径约1.0nm。;第一节 碳钢回火时的组织转变;第一节 碳钢回火时的组织转变;;马氏体的碳浓度与回火时间的关系（1.09%C）;第一节 碳钢回火时的组织转变;透射电镜下的?-碳化物形貌;第一节 碳钢回火时的组织转变;第一节 碳钢回火时的组织转变;马氏体的二相式分解（a）和连续式分解（b）示意图; 高碳钢在350℃ 以下回火时，马氏体分解而形成的α相和弥散的?-碳化物组成的复相组织称回火马氏体，用M回表示。;第一节 碳钢回火时的组织转变;第一节 碳钢回火时的组织转变;第一节 碳钢回火时的组织转变;第一节 碳钢回火时的组织转变;第一节 碳钢回火时的组织转变;第一节 碳钢回火时的组织转变;第一节 碳钢回火时的组织转变; θ -碳化物的惯习面有两组：;;第一节 碳钢回火时的组织转变;第一节 碳钢回火时的组织转变;第一节 碳钢回火时的组织转变;第一节 碳钢回火时的组织转变;第一节 碳钢回火时的组织转变;对于片状马氏体，当回火温度高于250℃时，马氏体中孪晶亚结构逐渐消失，出现位错网络。当回火温度＞400℃时，孪晶全部消失，α相发生回复。当回火温度超过600℃时，α相发生再结晶，其过程与板条马氏体的变化相同。;第一节 碳钢回火时的组织转变; 淬火钢在500~600℃回火时，渗碳体团聚成较大颗粒，同时马氏体的针状形态消失，形成多边形铁;第二节 合金元素对回火转变的影响; 合金元素可提高耐回火性：当回火硬度相同时，合金钢比同含碳量碳钢回火温度高。如果同温度回火，合金钢硬??比碳钢高。;一、合金元素对马氏体分解的影响;（2）强碳化物形成元素（Cr、Mo、W、V、Ti等）与C的结合力强于Fe，增大了C原子在马氏体中扩散的激活能，阻碍了C原子在马氏体中的扩散，所以减慢了马氏体分解的速度。 （3）非碳化物形成元素Si和Co能够溶解到?-FexC中，使?-FexC稳定，也减缓了碳化物的聚集，从而推迟了马氏体的分解。; 合金钢中马氏体的分解终了温度可延续到350~500℃，在含Ti、V、W、Mo的钢中，即使在较高温度下回火，仍可使α相保持一定的饱和碳浓度和细小的碳化物，从而保持高的硬度和强度。 合金元素阻碍α相中碳含量的降低和碳化物颗粒长大而使钢件保持高硬度、高强度的性质，称为抗回火性或回火稳定性。;二、合金元素对残余奥氏体转变的影响;残余奥氏体在贝氏体形成区域等温转变为贝氏体。 残余奥氏体在珠光体形成区域等温转变为珠光体。 残余奥氏体在回火加热、保温过程中不发生分解，而在随后的冷却过程中转变为马氏体。;三、合金元素对回火时碳化物转变的影响;碳化物形成元素Cr、Mn加入钢中，有延缓碳化物溶解、C扩散及渗碳体析出的作用，因而也延缓了碳化物转变，其中Cr的影响比Mn更强。 Mo、V、W、Ti等强碳化物形成元素都明显推迟发生碳化物抗回火性能。; 对于含有强碳化物形成元素的合金钢，当回火已经形成渗碳体之后，继续提高回火温度，会发生渗碳体向其它类型特殊碳化物转变的现象，即形成更稳定的合金碳化物。;碳化物类型; 回火时特殊碳化物的形成有两种途径：;独立成核长大：直接从α相中析出特殊碳化物晶核同时伴随着合金渗碳体的溶解。含有强碳化物形成元素V、Ti、Nb、Ta等合金钢以及高Cr钢（＞3~7%Cr）的碳化物转变就属于这种情况。 当钢中含有多种合金元素时，回火过程中碳化物转变更趋于复杂。但不论如何合金钢中碳化物的转变是与碳及合金元素在α相和碳化物中重新分配密切联系的。;四、合金元素对回火时α相回复、再结晶的影响;Ni含量较低时，对α相的回复、再结晶没有影响，Si和Mo提高了α相的再结晶温度。 含Mo、V、W、Ti等强碳化物形成元素的合金钢在高温回火时，形成特殊碳化物，其颗粒细小，又与α相保持共格关系，从而使α相保持较高的碳过饱和度，显著地延迟了α相的回复和再结晶回复、再结晶，使钢的硬度、强