热处理原理及工艺5-6-2014PPT文件格式下载.ppt
- 文档编号:15663868
- 上传时间:2022-11-11
- 格式:PPT
- 页数:65
- 大小:14MB
热处理原理及工艺5-6-2014PPT文件格式下载.ppt
《热处理原理及工艺5-6-2014PPT文件格式下载.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《热处理原理及工艺5-6-2014PPT文件格式下载.ppt(65页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
(22)珠光体的)珠光体的片间距离片间距离SS00在在片片状状P中中,一一片片铁铁素素体体和和一一片片渗渗碳碳体体的的总总厚厚度度,称称为为珠光体的片间距离,用珠光体的片间距离,用S0表示。
表示。
S0与珠光体的与珠光体的形成温度形成温度有关,可用下面的经验公式表示:
有关,可用下面的经验公式表示:
T过冷度(过冷度(K)形成温度越低,形成温度越低,S0越小。
越小。
uS0的的大大小小取取决决于于珠珠光光体体形形成成温温度度的的原原因因,可可以以用用碳碳原原子子扩扩散散与与温温度度的的关关系系、界界面面能能与与奥奥氏氏体体与与珠珠光光体体间间的的自自由由能能之之差差来解释。
来解释。
形形成成温温度度降降低低,碳碳的的扩扩散散速速度度减减慢慢,碳碳原原子子难难以以作作较较大大距离的迁移,故只能形距离的迁移,故只能形成成片间距离较小片间距离较小的珠光体。
的珠光体。
珠珠光光体体形形成成时时,由由于于新新的的铁铁素素体体和和渗渗碳碳体体的的相相界界面面的的形形成成将将使使系系统统的的界界面面能能增增加加,片片间间距距离离越越小小,相相界界面面面面积积越越大大,界界面面能能越越高高。
增增加加的的界界面面能能由由奥奥氏氏体体与与珠珠光光体体的的自自由由能能之之差差来来提提供供,过过冷冷度度越越大大,奥奥氏氏体体与与珠珠光光体体的的自自由由能能差差别别越越大大,能能够够提提供供的的能能量量越越多多,能能够够增增加加的的界界面面面面积积越越大大,故片间距离就能减小。
故片间距离就能减小。
(33)片状珠光体的分类)片状珠光体的分类根据根据片间距离的大小片间距离的大小,通常把珠光体分为,通常把珠光体分为:
l普普通通PP:
S0=150450nm,光光学学显显微微镜镜下下能能清清晰晰分分辨辨出出片片层层结构;
结构;
Ar1-650l索索氏氏体体SS:
S0=80150nm,光光学学显显微微镜镜下下很很难难分分辨辨出出片片层层结结构;
构;
650-600l屈氏体屈氏体T:
T:
S0=3080nm,光学显微镜下,光学显微镜下无法分辨无法分辨片层结构。
片层结构。
但但是是在在电电子子显显微微镜镜下下观观察察各各类类片片状状P相相似似,只只是是片片间间距距离离不同不同而已而已600以下以下a珠珠光光体体形形貌貌光镜下形貌光镜下形貌电镜下形貌电镜下形貌光镜形貌电镜形貌索索氏氏体体形形貌貌托托氏氏体体形形貌貌电镜形貌光镜形貌PST22、粒状、粒状(球状球状)珠光体珠光体l颗粒状颗粒状Cm均匀地分布在铁素体基体上的组织均匀地分布在铁素体基体上的组织,lF与与Cm的的机械混合物机械混合物,F呈连续分布呈连续分布。
l按按渗渗碳碳颗颗粒粒的的大大小小,粒粒状状P可可以以分分为为粗粗粒粒状状P、粒粒状状P、细细粒状粒状P和点状和点状P。
针状珠光体针状珠光体当钢中含有一定数量的当钢中含有一定数量的Cr,在转变温度较低时,在转变温度较低时,可形成可形成针状针状珠光体,其组珠光体,其组织外形呈织外形呈黑色针状黑色针状,整体,整体呈呈冰花状冰花状。
3.3.特殊形态的珠光体特殊形态的珠光体当钢中加入合金元素时,碳化物形成元素的原子当钢中加入合金元素时,碳化物形成元素的原子M可能取代可能取代渗碳体中部分铁原子,形成渗碳体中部分铁原子,形成(Fe,M)3C合金渗碳体,也可能合金渗碳体,也可能形成形成MC、M2C、M7C3、M23C6等合金碳化物。
等合金碳化物。
PP的组织形态仍然的组织形态仍然主要主要是片状珠光体和粒状珠光体两种是片状珠光体和粒状珠光体两种。
但同。
但同时有一些特殊形态的时有一些特殊形态的P,如,如碳化物呈针状碳化物呈针状或或纤维状的纤维状的P。
0.2C-4%Mo钢在钢在650保温保温2h后的组织后的组织纤维状珠光体纤维状珠光体纤维状碳化物与铁素体的聚合体纤维状碳化物与铁素体的聚合体以以纤维状纤维状形态存在的特形态存在的特殊碳化物可以是殊碳化物可以是Mo2C、W2C、VC、Cr7C3和和TiC。
纤维的直径约为纤维的直径约为2050nm,而且在碳的质量分数为,而且在碳的质量分数为0.2%时,就可以使钢具有时,就可以使钢具有“全共析全共析”组织组织。
因此,这种组。
因此,这种组织具有很好的力学性能织具有很好的力学性能,例如例如,含,含wC为为0.2%和和wMo为为4%的钢,在的钢,在600650转变后转变后其屈服强度可达其屈服强度可达770Mpa。
二、珠光体的晶体结构二、珠光体的晶体结构11、珠光体相变的位向关系、珠光体相变的位向关系l通常通常P均在均在奥氏体晶界上形核奥氏体晶界上形核,然后向一侧的,然后向一侧的A晶粒内长大成晶粒内长大成珠光体团珠光体团,P团中的团中的F及及Cm与与被长入的被长入的A晶粒之间晶粒之间不存在位向关不存在位向关系系,形成,形成可动的非共格界面可动的非共格界面,但,但与另一侧的与另一侧的不易长入的不易长入的A晶粒之晶粒之间间则形成则形成不易动的共格界面不易动的共格界面,并保持一定的晶体学位向关系。
并保持一定的晶体学位向关系。
l在一个在一个P团中团中的的FF与与CmCm之间之间存在着存在着一定的晶体学位向关系一定的晶体学位向关系,这,这样形成的相界面,具有样形成的相界面,具有较低的界面能较低的界面能,同时这种界面可有,同时这种界面可有较高较高的扩散速度的扩散速度,以利于,以利于P团的长大。
团的长大。
22、珠光体的亚结构(、珠光体的亚结构(FF中)中)u退退火火状状态态下下的的片片P中中,F内内具具有有位位错错亚亚结结构构,位位错错密密度度约约为为107108/cm2,在在一片一片F中存在有亚晶界,构成许多亚晶粒。
中存在有亚晶界,构成许多亚晶粒。
u淬火回火的粒状淬火回火的粒状P中中F基体基体具有具有多边化亚结构。
多边化亚结构。
u通通过过退退火火得得到到的的粒粒状状P中中的的F,由由于于在在退退火火时时发发生生了了再再结结晶晶,位错密度较低,因此位错密度较低,因此不出现亚晶粒不出现亚晶粒。
u珠珠光光体体中中渗渗碳碳体体的的亚亚结结构构认认识识还还不不清清楚楚,从从珠珠光光体体中中萃萃取取出出来来的的渗渗碳碳体体观观察察到到了了位位错错,同同时时也也看看到到了了由由均均匀匀刃刃型型位位错错组组成的小角度晶界成的小角度晶界。
uP相相变变的的驱驱动动力力来来自自于于新新旧旧两两相相的的体体积积自自由由能能之之差差。
u相相变变的的热热力力学学条条件件是是“要要在在一一定定的的过过冷冷度度下下相相变变才能进行才能进行”。
4-24-2珠光体形成机制珠光体形成机制一、珠光体形成的热力学条件一、珠光体形成的热力学条件二、片状珠光体的形成机制二、片状珠光体的形成机制11、珠光体相变的领先相、珠光体相变的领先相珠珠光光体体形形成成的的领领先先相相,可可以以随随相相变变发发生生的的温温度度和和奥奥氏氏体体成成分分的不同而异。
的不同而异。
过冷度小时过冷度小时Cm是领先相;
是领先相;
过冷度大过冷度大时时F是领先相。
是领先相。
在在亚亚共共析析钢钢中中F是是领领先先相相,在在过过共共析析钢钢中中Cm是是领领先先相相,而而在在共共析析钢钢中中Cm和和F作作领领先先相相的的趋趋势势相相同同。
但但一一般般认认为为共析钢共析钢中中P形成时的领先相是形成时的领先相是Cm.2、珠光体的形成机理、珠光体的形成机理(0.77%C)(0.02%C)+Cem(6.67%C)(面心立方面心立方)(体心立方)(体心立方)(复杂单斜)(复杂单斜)P形成包含着两个过程,形成包含着两个过程,碳的扩散碳的扩散+晶体点阵重构晶体点阵重构。
(1)形核)形核条件:
条件:
需要满足系统内的需要满足系统内的“结构起伏、成分起伏和能量起结构起伏、成分起伏和能量起伏伏”。
部位:
多半产生在多半产生在奥氏体的晶界上(晶界的交叉点更有利奥氏体的晶界上(晶界的交叉点更有利于珠光体晶核形成),于珠光体晶核形成),或其它或其它晶体缺陷(如位错)晶体缺陷(如位错)比较密集的比较密集的区域。
区域。
形状:
片状形核片状形核首首先先在在AA晶晶界界上上形形成成一一小小片片CmCm,这这就就可可以以看看成成是是PP转转变变的晶核的晶核。
片状形核的原因是:
新相产生时引起的新相产生时引起的应变能较小应变能较小;
片状伸展时片状伸展时获得碳原子的面积增大获得碳原子的面积增大;
片状形核时片状形核时碳原子的扩散距离相对缩短碳原子的扩散距离相对缩短。
(2)长大)长大珠珠光光体体形形成成时时,纵纵向向长长大大是是渗渗碳碳体体片片和和铁铁素素体体片片同同时时连连续续向向奥氏体中奥氏体中延伸延伸;
横向长大横向长大是渗碳体片与铁素体是渗碳体片与铁素体片片交替交替堆叠增多堆叠增多。
3、珠光体转变时碳的扩散规律、珠光体转变时碳的扩散规律PP刚刚刚刚出出现现时时,三三相相(A,F,CmA,F,Cm)共共存存,过过冷冷AA的的CC浓浓度不均匀度不均匀.CC浓浓度度分分布布情情况况:
与与铁铁素素体体相相接接的的奥奥氏氏体体CC浓浓度度CC-较较高高,与与渗渗碳碳体体接接触触处处的的奥奥氏氏体体的的CC浓度浓度CC-cem-cem较低较低。
在在奥奥氏氏体体中中产产生生了了CC浓浓度度差差,引起了引起了CC的扩散的扩散PP中的渗碳体,有些以产生中的渗碳体,有些以产生枝杈的形式长大枝杈的形式长大。
渗碳体形核。
渗碳体形核后,在向前长大过程中,不断后,在向前长大过程中,不断形成分枝,而铁素体则协调在形成分枝,而铁素体则协调在渗碳体分枝之间不断地形成。
渗碳体分枝之间不断地形成。
珠珠光光体体转转变变中中的的反反常常现现象象。
可能是可能是前沿前沿AA中位错塞积中位错塞积引起引起4、珠光体转变的分枝机制、珠光体转变的分枝机制a)a)在在AA晶界上形成的晶界上形成的渗碳体一侧长出一层铁素体渗碳体一侧长出一层铁素体,但此后却,但此后却不再配合成核长大。
不再配合成核长大。
b)b)从晶界上形成的渗碳体中,长出一个分枝伸向晶粒内部,从晶界上形成的渗碳体中,长出一个分枝伸向晶粒内部,但无铁素体与之配合成核,因此形成但无铁素体与之配合成核,因此形成一条孤立的渗碳体片一条孤立的渗碳体片。
c)c)由晶界长出的由晶界长出的渗碳体片,伸向晶粒内后形成了一个渗碳体片,伸向晶粒内后形成了一个PP团团。
5、离异共析、离异共析正常正常的片状珠光体形成时,铁素体与渗碳体是的片状珠光体形成时,铁素体与渗碳体是交替配合交替配合长大长大的的。
在某些不正常情况下,出现一些特异的现象。
三、粒状珠光体形成机制三、粒状珠光体形成机制1、粒状珠光体的形成、粒状珠光体的形成在特
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 热处理 原理 工艺 2014