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1)加熱溫度和保溫時間——加熱溫度越高,晶粒長大越快,奧氏體越粗大;保溫時間延長,晶粒不斷長大,但長大速度越來越慢。2)加熱速度——加熱速度越大,形核率越高,因而奧氏體的起始晶粒越小,而且晶粒來不及長大。3)碳及合金元素4)鋼的原始組織 [3]冷卻轉變
過冷奧氏體——在共析溫度(A1)以下存在的不穩定狀態的奧氏體,以符號A冷表示。隨著過冷度的不同,過冷奧氏體將發生三種類型轉變:1)珠光體型轉變;2)貝氏體型轉變;3)馬氏體型轉變。
珠光體型轉變(高溫轉變)(一)珠光體組織形態及性能☆過冷奧氏體在A1~ 550℃溫度范圍內將轉變成珠光體類型組織。該組織為鐵素體與滲碳體層片相間的機械混合物。這類組織可細分為:見圖表所示:(二)珠光體轉變過程:如圖所示:典型的擴散相變:1)碳原子和鐵原子遷移;2)晶格重構。
鋼材中除主要化學成分Fe鐵以外,還含有少量的碳(C)、硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(0)、氮(N)、鈦(Ti)、釩(V)等元素,這些元素雖含量很少,但對鋼材性能的影響很大。碳是決定鋼材性能的重要元素,它影響到鋼材的強度、塑性、韌性等機械力學性能。當鋼中含碳量在0.8%以下時,隨著含碳量的增加,鋼的強度和硬度提高,塑性和韌性下降;但當含碳量大于1.0%時,隨含碳量增加,鋼的強度反而下降。一般工程用碳素鋼均為低碳鋼,即含碳小于0.25%,工程用低合金鋼含碳小于0.52%。鋼中有益元素有錳、硅、釩、鈦等,控制摻入量可冶煉成低合金鋼。鋼中主要的有害元素有硫、磷及氧,要特別注意控制其含量。磷是鋼中很有害的元素之一,主要溶于鐵素體起強化作用。磷含量增加,鋼材的強度、硬度提高,塑性和韌性顯著下降。特別是溫度愈低,對塑性和韌性的影響愈大,從而顯著加大鋼材的冷脆性。磷也使鋼材可焊性顯著降低,但磷可提高鋼的耐磨性和耐蝕性。硫也是很有害的元素,呈非金屬硫化物夾雜物存在于鋼中,降低鋼材的各種機械性能。由于硫化物熔點低,使鋼材在熱加工過程中造成晶粒的分離,引起鋼材斷裂,形成熱脆現象稱為熱脆性。硫使鋼的可焊性、沖擊韌性、耐疲勞性和抗腐蝕性等均降低。氧是鋼中有害元素,主要存在于非金屬夾雜物中,少量熔于鐵素體內。非金屬夾雜物降低鋼的機械性能,特別是韌性。氧有促進時效傾向的作用。氧化物所造成的低熔點亦使鋼的可焊性變差。
1) 無擴散性——馬氏體轉變是非擴散性轉變,因而轉變過程中沒有成分變化,M的含碳量和原來A的相同。2)切變共格和表面浮凸現象——由于原子不能進行擴散,因而晶格轉變只能以切變的機制進行。3)變溫形成——M只有在不斷降低溫度的條件下,轉變才能繼續進行。4)高速長大——馬氏體生長速度極快,片間相撞容易在馬氏體片內產生顯裂紋。5) 轉變不完全——殘余奧氏體A殘——MS點越高,M越多,A殘越少。Ms和Mf點的溫度與冷卻速度無關,主要取決于含碳量與合金元素的含量。如圖所示: [3]
過冷奧氏體轉變曲線由于轉變溫度不同,過冷奧氏體將按不同機理轉變成不同的組織(P、B、M)。轉變類型主要取決于轉變溫度,但轉變量和速度又與時間密切相關。過冷奧氏體轉變曲線——表示溫度、時間、和轉變量三者之間的關系曲線。(一)過冷奧氏體等溫轉變曲線過冷奧氏體等溫轉變曲線又叫C曲線,也稱為TTT曲線。如圖所示:冷卻方式:1)等溫冷卻
合并圖冊(2張)2)連續冷卻1、等溫轉變曲線的建立等溫轉變曲線可以用金相法、膨脹法、電阻法和熱分析法等多種方法建立。
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