材料工艺学-热处理工艺.pptVIP

钢的回火 回火是将钢淬硬后，再加热到AC1点以下某一温度，保温后冷却到室温的热处理工艺。 目的： 1）通过回火，使马氏体发生转变，并控制转变程度获得不同的回火组织，使钢具有所需要的性能； 2）降低或消除淬火应力，减小变形，防止开裂； 3）通过不同的回火温度来调整硬度，减小脆性； 4）使淬火组织稳定化，避免工件在使用过程中发生尺寸和形状的变化。 淬火钢在回火时的转变 淬火钢回火时的组织转变主要发生在加热阶段。随加热温度升高，淬火钢的组织发生四个阶段变化。 网带式回火电炉 1、马氏体的分解 ?100℃回火时，钢的组织无变化。 100-200℃加热时，马氏体将发生分解,过饱和碳以?碳化物（FeXC）的形式析出。 ?碳化物使马氏体过饱和度降低。析出的碳化物以细片状分布在马氏体基体上，这种组织称回火马氏体，用M回表示。 在光镜下M回为黑色，A’为白色。? 0.2%C 时，不析出碳化物。只发生碳在位错附近的偏聚。 透射电镜下的回火马氏体形貌 回火马氏体 2、残余奥氏体分解 200-300℃时, 由于马氏体分解，奥氏体所受的压力下降, Ms 上升，A’ 分解为?- 碳化物和过饱和铁素体，即M回。 转变为在保持马氏体形态的铁素体基体上分布着细粒状Fe3C组织，称回火托（屈）氏体，用T回表示。 发生于300-400℃，此时，?-碳化物溶解于F中，并从铁素体中析出Fe3C。 到350℃, 马氏体含碳量降到铁素体平衡成分, 内应力大量消除，M回 回火托氏体 3、?-碳化物转变为Fe3C 回火索氏体 4、Fe3C聚集长大和铁素体多边形化 400℃以上, Fe3C开始聚集长大。 450℃ 以上铁素体发生多边形化，由针片状变为多边形. 这种在多边形铁素体基体上分布着颗粒状Fe3C的组织称回火索氏体，用S回表示。 过冷奥氏体的连续冷却转变 ??? 1.共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变 ?? ? （1）转变产物 　　在共析钢过冷奥氏本的连续冷却转变曲线（CCT 曲线）中，共析钢以大于Vk（上临界冷却速度）的速 度冷却时， 得到的组织为马氏体。冷却速度小于Vk′ （下临界冷却速度）时，钢将全部转变为珠光体型组 织。共析钢过冷奥氏体在连续冷却转变时得不到贝氏 体组织。 ??? 　 共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变组织 　 （2） 马氏体转变特点??????????????????????? 　　过冷奥氏体转变为马氏体是低温转变过程，转变温度在Ms～Mf之间，该温区称马氏体转变区。 ??? ① 过冷奥氏体转变为马氏体是一种非扩散型转变，铁和碳原子都不能进行扩散。铁原子沿奥氏体一定晶面，集体地（不改变相互位置关系）作一定距离的移动（不超过一个原子间距）， 使面心立方晶格改组为体心正方晶格，碳原子原地不动，过饱和地留在新组成的晶胞中，增大了其正方度c/a 。 　　马氏体就是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。过饱和碳使α-Fe 的晶格发生很大畸变，产生很强的固溶强化。 　 ??? ?② 马氏体的形成速度很快? 　 奥氏体冷却到Ms点以下后，无孕育期，瞬时转变为马氏体。随着温度下降，过冷奥氏体不断转变为马氏体，是一个连续冷却的转变过程。 ??? 　③ 马氏体转变是不彻底的? 　 总要残留少量奥氏体。残余奥氏体的含量与MS、Mf的位置有关。奥氏体中的碳含量越高，则MS、Mf越低，残余A含量越高。只在碳质量分数少于0.6%时， 残余奥氏体可忽略。 　　 ④ 马氏体形成时体积膨胀? 　　体积膨胀在钢中造成很大的内应力, 严重时导致开裂。 　 　　 （3）马氏体的形态与特点???　　　　　　　 ???　 碳质量分数在0.25%以下时，基本上是板条马氏体亦称低碳马氏体），板条马氏体在显微镜下为一束束平行排列的细板条。在高倍透射电镜下可看到板条马氏体内有大量位错缠结的亚结构，所以也称位错马氏体。 ??? 　 当碳质量分数大于1.0%时，则大多数是针状马氏体。针状马氏体在光学显微镜中呈竹叶状或凸透镜状，在空间形同铁饼。马氏体针之间形成一定角度（60°）。高倍透射电镜分析表明，针状马氏体内有大量孪晶，因此亦称孪晶马氏体。　　 　 低碳马氏体的组织形态???? 　 　　　碳质量分数在0.25～1.0%之间时，为板条马氏体和针状马氏体的混和组织。 高碳马氏体的组织形态 　 　　a.硬度很高。 碳质量分数对马氏体硬度的影响 　 ????? b.马氏体的塑性和韧性与其碳含量（或形态）密 切相关。高碳马氏体由于过饱