第六章--珠光体转变和钢的退火与正火ppt课件.ppt

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1、钢经过退火或正火处理，得到的组织接近平衡组织。经过退火或正火后，亚共析钢得到的组织常为铁素体+片状珠光体，而共析或过共析钢的组织常为片状或粒状珠光体。第一节铁素体和珠光体的组织与性能6.1.1铁素体的组织与性能(1)铁素体概念:碳溶于-Fe中形成的间隙固溶体，为体心立方晶格，用“F”表示，其显微组织如图6-1所示。第六章珠光体转变和钢的退火与正火(2)在-Fe中可以溶解微量(0.0008%~0.0218%)的碳。原因：在-Fe中存在的晶体缺陷、位错和晶界等都是碳原于可能存在的地方。(3)铁素体的性能:强度和硬度低，而塑性、韧性好

2、。抗拉强度σb＝250MPa，硬度(HBS)为80，伸长率δ=50%，断面收缩率=80%。因此其很少用于制造机械零件。用其加工的钢板利用冷轧工艺可提高其强度。铁素体居里点与-Fe相同，也是770℃，在770℃以上具有顺磁性，在770℃以下时呈现铁磁性。第六章珠光体转变和钢的退火与正火6.1.2片状珠光体的组织与性能（1）珠光体是和Fe3C两相的机械混合物。根据Fe3C的形态不同，珠光体主要分为片状珠光体和粒状珠光体两种。（2）片状珠光体：由片层相间的铁素体和渗碳体片组成，其示意图如图6-2所示，组织照片如图6-3所示。（3）珠光体

3、团：若干大致平行的铁素体和渗碳体片组成。第六章珠光体转变和钢的退火与正火第六章珠光体转变和钢的退火与正火（1）珠光体的片间距：珠光体团中相邻的两片渗碳体(或铁素体)之间的距离称为，用S0表示，如图6-2所示，它是用来衡量珠光体组织粗细程度的一个主要指标。（2）片间距的大小主要决定因素：珠光体的形成温度，与奥氏体晶粒度和成分均匀性关系不大。冷却速度的加快，过冷度不断增大，珠光体片间距也越小。（3）珠光体片间距S0与过冷度ΔT之间的关系：第六章珠光体转变和钢的退火与正火式中，S0——珠光体的片间距，nm；Δt——过冷度，K。根据珠光体片间

4、距的大小，可将珠光体分为三类。（1）一般的片状珠光体：A1~650℃温度范围内形成的，(见图6-3)，其片间距大约为150~450nm。（2）在650~600℃温度范围内形成的珠光体，其片间距较小，约为80~150nm，这种片状珠光体称为索氏体(S)。（3）在600~550℃温度范围内形成的珠光体，其片间距极细，约为30~80nm，这种极细的珠光体称为屈氏体(T)。第六章珠光体转变和钢的退火与正火索氏体8000×屈氏体8000×（4）珠光体、索氏体和屈氏体的区别：都属于珠光体类型的组织。它们的本质是相同的，都是由相和渗碳体两相组成的

5、片层相间的机械混合物。它们之间的差别只是片间距的大小不同而已。片状珠光体的力学性能主要决定于片间距。珠光体的片间距对强度和塑性的影响如图6-4和图6-5所示。可以看出，断裂强度与片间距的倒数成正比，与晶粒尺寸基本无关；当片间距大于150nm时，钢的塑性基本不变，而当片间距减小于150nm时，随片间距减小，钢的塑性显著增加。第六章珠光体转变和钢的退火与正火第六章珠光体转变和钢的退火与正火片间距减小，相界面增多，对位错运动的阻碍增大，塑性变形抗力增大，故强度、硬度提高。片状珠光体的塑性也随片间距减小而增大，原因（1）渗碳体片很簿时，在外力

6、作用下可以滑移产生塑性变形，也可以产生弯曲；（2）片间距较小时，珠光体中的层片状渗碳体是不连续的，层片状的铁素体并未完全被渗碳体片所隔离，因此使塑性提高。例：对共析成分的钢丝进行铅浴处理来提高其强度。该工艺是将钢丝加热到Ac3＋(80~100)℃完全奥氏体化后，放入500~550℃的铅浴中进行等温冷却，以获得索氏体组织，此时钢丝具有较高的强度和很高的塑性，在此基础上进行多次冷拔，可获得具有极高强度和一定塑性的钢丝，其强度可达3000MPa以上。第六章珠光体转变和钢的退火与正火第六章珠光体转变和钢的退火与正火6.1.3粒状珠光体的组织与

7、性能（1）粒状珠光体：当渗碳体是以颗粒状分布于铁素体基体中时称为(图6-7)。（2）一般球化退火得到粒状珠光体。（3）渗碳体颗粒的大小、形态及分布与热处理工艺有关，其数量取决于钢中的含碳量。（4）粒状珠光体的力学性能主要取决于渗碳体颗粒的大小、形态与分布。渗碳体颗粒越细，相界面越多，钢的硬度和强度越高。碳化物等轴状，分布越均匀，则钢的韧性越好。（5）在成分相同的条件下，粒状珠光体比片状珠光体的强度、硬度稍低，但塑性较好。粒状珠光体硬度稍低的原因是由于其铁素体和渗碳体的相界面比片状珠光体少。第六章珠光体转变和钢的退火与正火（6）粒状珠光

8、体塑性好的原因：铁素体连续分布，渗碳体呈颗粒状分布在铁素体基体上，对位错运动阻碍较小。例：许多重要的机器零件都要通过调质热处理获得碳化物呈颗粒状的回火索氏体组织，以获得良好的综合力学性能。另外，粒状珠光体还具有较好的可切