钢在回火时的转变课件.ppt

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1、第九章钢的热处理原理§9－1概述§9－2钢在加热时的转变§9－3钢在冷却时的转变§9－4钢在回火时的转变1§9-4钢在回火时的转变加热时的转变（A化过程）冷却时的转变（P、B、M转变）回火时的转变（？、？、？）2回火定义回火：将淬火钢加热到低于临界点A1的某一温度，保温一定时间，使淬火组织转变为稳定的回火组织，然后以适当方式冷却到室温的一种热处理工艺。套用热处理定义：加热温度：低于临界点A1保温时间：2h左右冷却方式：适当方式3回火的原因淬火钢的组织主要是M或M+A´（残余A）M或A´在室温下都处于亚稳定状态M或A´趋于向铁素体加渗碳体(碳化物)的稳定状态转化残余奥氏体处于过冷状态马氏体处

2、于含碳过饱和状态4回火目的获得稳定的组织和需要的性能。防止变形或开裂，消除或减少内应力，5回火过程中的组织转变M中碳的偏聚M的分解A´的转变碳化物的转变Fe3C的聚集长大和α相回复、再结晶61.M中碳的偏聚偏聚：从不同的位置集中到某个部位；迁移（扩散）碳的起始位置：淬火M中过饱和的碳原子处于体心立方晶格扁八面体间隙位置（受压）。偏聚条件：温度：80-100℃(低温)碳的偏聚的位置：含碳量：低于0.25％位错线附近：形成“柯氏气团”含碳量：高于0.25％位错线附近：形成“柯氏气团”（少量C)垂至于C轴的（100）面：碳原子偏聚区（大量C)M板条M位错M低碳M片状M孪晶M高碳M72.M的分解分

3、解：由1个相变成2个相M:单相（过饱和的α固溶体）条件温度：高于80℃分解：M→α相＋ε–碳化物多余的碳原子与Fe形成化合物：ε–碳化物母相由过饱和状态转变为饱和状态；正方度c/a度减小，直到c/a＝1回火马氏体：低碳α相和弥散分布的，并与之保持共格关系的ε–碳化物构成的组织0.2～0.3%C偏聚、有序化、化合形成8正方度c/a的变化曲线分析：回火温度愈高，正方度减小得愈快，所用的分解时间短9含碳量与回火温度、时间的关系分析：温度的影响显著，时间的影响较小温度超过150℃后，在开始的1-2h内，过饱和碳从M中析出很快，之后逐渐减慢（回火时间的依据）10回火M：α固溶体＋ε–碳化物与母相之间

4、的关系：密切保持一定的晶体学位向关系具有共格关系（惯习面为{100}M)ε–碳化物：ε–FexC（x=2~3）（亚稳态，过渡相）11M分解的分类（高碳钢，根据回火温度）两相式分解：80-150℃，碳原子扩散能力低，M的分解只能依靠ε–碳化物在M晶体内不断生核、析出，而不能依靠其长大进行。紧靠ε–碳化物周围形成贫碳区，远离ε–碳化物的M仍保持较高的碳浓度，因此组织中除了ε–碳化物外，还有碳浓度不同的两种α相。连续式分解：150-350℃，碳原子扩散能力增强，ε–碳化物能从较远处获得碳原子而长大，最终碳浓度达到基本一致或M的碳浓度连续地降低。12自回火定义：含碳量低于0.2％的板条M在淬火冷

5、却时发生碳原子偏聚到位错线附近的现象。则在100-200℃回火时不形成ε–碳化物。不进行专门的人工加热，而是“自己主动”利用淬火冷却时的预热，进行的偏聚，因此称其为自回火。（思考其原因？）含碳量较低133.残余A的转变A´存在的原因：M转变的不彻底性导致，钢中含碳量高或者合金元素的含量增多，残余A量也增多。转变特点：残余A转变与过冷A的类似（2）在P和B转变温度区间：存在一个A´的稳定区（3）A´在B形成温度范围回火：B（1）A´在P形成温度范围回火：先共析相、P淬火高碳钢在200-300℃回火时，A´分解为α相ε–FexC组成的混合物，称其为回火M或B下。144.碳化物的转变转变：由亚稳

6、态转变为稳定态条件：温度250~400℃ε–碳化物→χ–碳化物→θ–碳化物ε–FexC（x=2~3）→Fe5C2→Fe3C单独形核；离位析出就地形核；原位析出刚形成的碳化物与母相仍保持共格关系，长大到一定程度后，共格关系被破坏，脱离母相而析出。回火屈氏体：针状α相和无共格关系的渗碳体构成的组织转变类型：无共格和晶体学位向关系有共格和晶体学位向关系ε→χ→θχ→θ15淬火高碳钢回火时碳化物转变温度和时间的关系回火屈氏体：针状α相和无共格关系的渗碳体构成的组织回火马氏体：低碳α相和与之保持共格关系的ε–碳化物构成的组织θεχ＋θ165.渗碳体的聚集长大和α相的再结晶渗碳体的聚集长大温度高于40

7、0℃后，渗碳体的聚集长大温度高于500℃后，渗碳体球化温度高于600℃后，粒状渗碳体迅速聚集粗化α相的回复与再结晶M不呈等轴状，切变方式形成位错密度很高，因此与冷塑性变形金属相似，在回火过程中发生回复和再结晶。（400~600℃：回复；超过600℃再结晶）思考：淬火钢中的内应力哪些过程中逐渐消失？回火索氏体：淬火钢在500-650℃回火得到的多边形F和粗粒状渗碳体构成组织。17回火马氏体组织图9-68（针状）图9-69（