热处理原理及工艺3-2014课件.pptVIP

(3);§2-4奥氏体的形成速度（A形成动力学）;连续加热时A形成的基本过程和等温转变相似，也是由A形核、长大、残余碳化物溶解和A成分均匀化四个阶段组成。

;2、相变是在一个温度范围内完成的

加热速度越快,A的转变温度范围越宽，但形成速度却加快，A形成时间缩短。;3、可以获得超细晶粒

过热度大，形核率急剧增大。

如超高频脉冲加热淬火后晶粒后晶粒尺寸在2万倍显微镜下也难以分辩;4、快速连续加热时形成的奥氏体成分不均匀性增大

Cγ-α降低，Cγ-cem升高。;§2-5奥氏体晶体长大及控制

一、奥氏体晶粒度

晶粒度：是表示晶粒大小的一种尺度。

晶粒度级别的评定标准

晶粒度的级别N与晶粒大小之间的关系为：

n=2N-1

n为放大100倍进行金相观察时每平方英寸（6.45cm2）视野中所含的平均晶粒数目。;奥氏体晶粒度有以下三个不同的概念：

1、起始晶粒度

临界温度以上A形成刚刚完成，晶粒边界刚刚互相接触时的晶粒大小。

2、实际晶粒度

指在某一热处理加热条件下，所得到的晶粒尺寸。

对钢来说，如果不特别指明，奥氏体晶粒度一般是指奥氏体化后的实际晶粒大小。;实际加热条件下，本质粗晶粒钢的晶粒不一定粗，而本质细晶粒钢的晶粒不一定细。;奥氏体晶粒的长大过程;σˊ单位奥氏体晶界的界面能；

Rˊ晶界曲率半径，若晶粒为球形时R即为其半径。

界面能越大、晶粒尺寸越小，奥氏体晶粒长大的驱动力越大，长大的倾向越大。;对实际金属材料而言，不是在所有情况下晶界都能自发迁移。

在晶粒边界及晶粒内部,存在很多细小难熔的第二相颗粒，它们将阻碍晶界移动，起着钉扎晶界的作用。;r……第二相颗粒的半径；

σ……界面能；

f……单位体积内第二相颗粒的数目。

r小，f多，则晶界移动阻力越大，晶粒越小

在一定温度下，奥氏体晶粒的平均极限半径Rˊlim决定于第二相颗粒的半径r及数量的多少：;总结

晶粒长大是一种自发过程

晶粒的长大主要表现为晶界的移动

高度弥散的、难熔的非金属或金属化合物颗粒对晶粒长大起很大的抑制作用，;2、加热速度

在保证奥氏体成分均匀的???提下，快速加热短时保温能够获得细小的奥氏体晶粒。;3、钢的含碳量的影响

在一定范围（T,t一定）内，随含碳量的增加，奥氏体晶粒长大的倾向增大；之后又随之增大而减小。极大值与加热温度有关。

900℃，wc为1.2%,

1000℃，wc为1.4%C，

1100℃，wc为1.6%C

1200℃，wc为1.25%

1300℃，wc为1.2%;(2)合金元素

按阻碍奥氏体晶粒长大程度不同，可将合金元素分成如下几类：

强烈阻碍晶粒长大的：Ti、Zr、Nb铌、V、Ta、Al等

有中等阻碍作用的：W、Mo、Cr等；

稍有阻碍作用或不起作用的：Ni、Co、Cu、Si等；

增大晶粒长大倾向的：C、P、Mn、O等。;

5、原始组织

原始组织细小，相界面积大，A形核率大，则起始晶粒细小，但晶粒长大倾向大，即过热敏感性大，因此不可采用过高的加热温度和长时间保温，宜采用快速加热、短时保温的工艺方法。;组织遗传：对粗大的非平衡组织（M、B、回火M、魏氏体组织）进行加热时，在一定的加热条件（慢速或快速）下，新形成的奥氏体有可能继承和恢复原粗大奥氏体晶粒的现象。

断口遗传：消除了组织遗传后，奥氏体晶粒已经细化，但其断口仍是粗晶断口的现象。

原因：原粗大晶粒边界析出MnS、或促进回火脆性的Cr、Ni、S、P等元素偏聚于原晶界。;控制粗大奥氏体晶粒遗传的方法

对非平衡组织的过热钢

1.采取中速加热

不同钢种不发生组织遗传的加热速度差别大，需试验确定

2.淬火前，先进行一次等温退火或高温回火，使非平衡组织转变成平衡组织。

3.低合金钢，因为遗传倾向不大，可通过多次正火校正过热，但能耗大;思考题

1、钢中奥氏体的点阵结构，碳原子可能存在的部位及其在单胞中的最大含量。

2、以共析碳钢为例说明奥氏体的形成过程，并讨论为什么奥氏体全部形成后还会有部分渗碳体未溶解？

3、合金元素对奥氏体形成的四个阶段有何影响？

4、钢在连续加热时珠光体向奥氏体转变有何特点。

5、何谓奥氏体的本质晶粒度、起始晶粒度和实际晶粒度。

6.分析钢中弥散析出的第二相对奥氏体晶粒的长大如何影响。

7、试讨论奥氏体等温形成动力学的特点。

8、试讨论影响奥氏体形成速度的因素。

9、试从原子扩散的角度分析奥氏体晶粒的长大过程及影响因素。;过冷A;试样：φ10~15mm，厚约2mm，具