材料热处理第7章钢回火转变课件.ppt

钢的回火转变;主要内容;回火------将淬火钢加热到低于A1临界点以下的某一温度，保温一定时间，使淬火态组织发生某种程度的变化，再冷却到室温，从而调整零件的使用性能的工艺，称为回火。 ;回火的目的;根据回火温度可将钢的回火分为三类：;;;;赁指挚嘛饿蠢述镑瓮恫蛊挝匡咐侵虱圭苇庚呈聘问疮抿畔凝疚窑晕椰串贺材料热处理第7章钢回火转变课件材料热处理第7章钢回火转变课件;7.1 淬火碳钢回火时的组织转变;（一）碳的偏聚和聚积（80～100℃以下）;原因： M是C在α-Fe中的过饱和间隙固溶体，C原子分布在体心立方点阵的扁八面体间隙位置，使晶体点阵产生严重的弹性变形，加之晶体点阵中的微观缺陷较多，因此使马氏体的能量较高，处于不稳定状态。因此C（N）原子向微观缺陷处的偏聚使马氏体能量降低。;特征： 从尺寸、比热、金相组织和硬度上都观察不到明显变化； 在马氏体中C（N）原子短距离移动，发生C原子的偏聚；;特征： 富集区的碳原子将发生有序化 析出碳化物 ——马氏体分解。 随着碳化物的析出，马氏体中的碳含量不断降低，点阵常数c减小，a增大，正方度c/a减小。过饱和程度下降。;M分解过程与M的成分(碳含量)密切相关 1）高碳M的分解 M的双相分解 M的单相分解 2）低碳M的分解;1）高碳马氏体的分解 特征： 当回火温度低于125℃时，α相呈现两种正方度，即由于碳化物析出，同时出现碳含量不同的两种α相： a ) C%:1.4%～1.2% (接近淬火高碳M)（c/a=1.062～1.054）; b) C%: 0.27%～0.29%(低碳M)（c/a=1.012～l.0l3）; 当回火温度高于125℃时，α相的正方度只有一种，即只存在一种α相，而且随回火温度升高，c/ a逐渐减小，α相中碳含量逐渐降低。 这表明，由于回火温度不同，碳化物析出可以有两种不同方式，即双相分解和单相分解。;高碳（1.4%C）马氏体正方度和碳含量及回火温度的关系;a. 马氏体的双相分解;碳化物长大：在碳原子富集区，经过有序化后析出碳化物晶核并依靠周围α相提供的碳原子长大成碳化物颗粒。 两相α相形成：由于碳化物的析出，在其周围出现低碳（C1）的α相，而远处的α相仍保持原有碳含量C0。;M继续分解：由于温度较低，碳原子不能作远距离扩散，已经析出的碳化物不能继续长大。马氏体的继续分解只能依靠在其他高碳区析出新的碳化物颗粒，并在其周围形成新的低碳区。;M分解完成：随着分解过程进行，高碳区愈来愈少，低碳区愈来愈多。当高碳区完全消失时双相分解即告结束。此时，α相的平均碳含量降至C1。; 低碳区的C1与马氏体原始C0及分解温度无关，为一恒定值，约为0.25%～0.30%。温度越高，分解越快。;b.马氏体的单相分解 温度： 回火温度高于125～150℃； 特征： 马氏体将以连续分解方式进行分解。 碳原子的活动能力增强，能够进行较长距离的扩散。已经析出的碳化物有可能从较远区域获得碳原子而长大，α相内的碳浓度梯度也可以通过碳原子的扩散而消除。 在分解过程中不再存在两种不同碳含量的α相。α相的碳含量及正方度随分解过程的进行不断下降。当温度达到300℃时，正方度c/a接近1，此时α相中的碳含量已经接近平衡状态，马氏体的脱溶分解过程基本结束。;2）低碳马氏体的分解 特征： 低碳钢的Ms点较高，淬火时发生自回火。 在淬火形成马氏体的过程中，除了可能发生碳原子向位错的偏聚外，在最先形成的马氏体中还可能发生自回火，析出碳化物。钢的Ms点愈高，淬火冷却速度愈慢，则自回火析出的碳化物就愈多。 回火温度较低不析出碳化物，高于200℃的回火析出碳化物。 淬火后在100～200℃之间回火时，低碳板条状马氏体不析出碳化物，C原子仍然偏聚在位错线附近，这是由于C原子偏聚的能量状态低于析出碳化物的能量状态。 当回火温度高于200℃时，才有可能通过单相分解析出碳化物，使α基体中的碳含量降低。;总结： 随着回火温度↑——→不断析出过饱和碳——→马氏体的碳含量↓ ——→立方马氏体＋ε碳化物;（三） 残余奥氏体转变（200～300℃）;残余奥氏体转变 1）残余奥氏体向珠