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钢在热处理加热时的转变

时间: 2011-07-09 03:48 来源: 作者: 点击:
一、钢加热时的A化过程

1. 共析钢 P在加热温度大余等于Ac1时,转化为A.

其转化可分为以下四个阶段:① A形核 ②A晶核长大 ③残余Fe3C溶解 ④ A均匀化

A形成必须要有一定的过热度△T,提供相变驱动力△G

① A形核,成核位置通常在F和 Fe3C两相界面上。
② A晶核长大,形核后同时向F和Fe3C两个相界面推移,F晶格重构成面心立方,Fe3C不断溶解,向A提供C分。

重构速度比Fe3C溶解速度快,所以F先溶解,剩余Fe3C通过C原子扩散,从而使A均匀化。

亚共析钢和过共析钢要分别加热到Ac3或 Accm以上才能完全转变为A。

二、 A晶粒大小

晶粒大小对冷却转变过程及其所获得的组织与性能均有很大影响。因此,掌握A晶粒长大的规律性及控制A晶粒度的方法,对于热处理实践具有很重要的意义

1. A化后晶粒长大

A化后,随着温度升高或保温时间延长,A晶粒会不断长大

2. A晶粒大小指标

① 晶粒度:晶粒直径的平均值。

根据GB6394-86,A晶粒度一般分10个级别(标准照片对照),数字越大,晶粒越细。1-4级,粗晶粒;5-10级细晶粒;10级以上超细,也有比1级还粗的0级、-1级等。

② 起始晶粒度:A形成刚结束,其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小。与A长大倾向性有关,还与化学成分有关。

3. 影响A长大因素:

① 内因:钢的成分、组织决定它具有一定的A长大倾向性。

长大倾向性:同样条件下,有些晶粒容易长大,因钢种的不同而不同,甚至对同一种钢,由于冶炼方法不同,在同样加热条件下也可以表现出不同的晶粒长大倾向性。

a. 钢 C% ↑,亚共析钢易长大,过共析钢不易长大,共析钢最易长大。
b. 合金元素
除Mn、P外,一般合晶元素均能阻止A晶粒长大,如 V、Ti、Nb、Al 等分布在晶界形成难溶化合物均能强烈阻止A晶粒长大。
c. 优质结构钢 、碳素工具钢、A晶粒不易长大

② 外因:加热条件

加热温度越高,保温时间越长,原子扩散越容易,晶界越易迁移,A 实际晶粒就越大。

晶粒长大过程实际上是无数个晶粒同时长大的过程,是一种大晶粒吞并小晶粒的过程。(end)

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