白背景鋼回火轉(zhuǎn)變

會計學1白背景鋼回火轉(zhuǎn)變碳的偏聚※淬火鋼回火時的組織轉(zhuǎn)變分解AR的轉(zhuǎn)變滲碳體的聚集長大馬氏體碳化物+α相碳化物轉(zhuǎn)變α相回復再結(jié)晶原子聚集區(qū)ε→χ→θT/℃殘余奧氏體T/℃第1頁/共17頁(a)碳濃度與回火溫度的關(guān)系(回火1h)馬氏體含碳質(zhì)量分數(shù)W(c)/%1.20.80.40100200300回火溫度t/℃t/℃W(C)%W(c)%=1.42%W(c)%=1.09%W(c)%=0.56%(b)碳濃度與回火時間的關(guān)系馬氏體含碳質(zhì)量分數(shù)W(c)/%1.00.5051015回火時間τ/h150℃τ/hW(C)%200℃300℃第2頁/共17頁⑴二相式分解W(C)/%0ε-

碳化物M’-馬氏體M-馬氏體M’M’εMM80～150℃FexC，x=2～3密排六方結(jié)構(gòu)慣習面(001)M第3頁/共17頁⑵連續(xù)式分解W(C)/%0M’M’ε-

碳化物M’-馬氏體ε150～300℃第4頁/共17頁W(C)=0.79%鋼淬火后經(jīng)150℃回火3h析出的ε-碳化物回火馬氏體500×第5頁/共17頁溫度t/℃7006005004003002000.010.1110100時間τ/hP轉(zhuǎn)變線B轉(zhuǎn)變線ε析出線ARPARεARB⑴珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)間先共析ε+隨后轉(zhuǎn)變的P⑵貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)間回火馬氏體或下貝氏體淬火鋼在200～300℃區(qū)間回火時，AR→α+ε鉻鋼的兩種奧氏體的C-曲線（w(c)=1.0%，w(Cr)=4.0%）低溫回火：150～250℃回火馬氏體A’→PA’→BA’→ε第6頁/共17頁回火時間τ/h135回火溫度t/℃150200300400500250350450εε+χε+χ+θχ+θθτt回火屈氏體(a)500×(b)5000×第7頁/共17頁淬火鋼α相的回復和再結(jié)晶組織淬火低碳鋼(w(C)=0.18%)α相的回復組織（600℃回火10min）淬火低碳鋼(w(C)=0.18%)α相的再結(jié)晶組織（600℃回火10min）第8頁/共17頁回火索氏體組織示意圖

(a)500×回火索氏體

(b)5000×

第9頁/共17頁馬氏體中碳的偏聚※淬火鋼回火時的組織轉(zhuǎn)變馬氏體的分解殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變滲碳體的聚集長大馬氏體

+殘余奧氏體20～100℃80～350℃250～350℃低溫回火：150～250℃回火馬氏體彌散的ε碳化物+針狀α相回火屈氏體中溫回火：350～500℃400～600℃碳化物的轉(zhuǎn)變ε→χ→θ250～400℃400～600℃α相回復、再結(jié)晶回火索氏體高溫回火：500～650℃第10頁/共17頁6050403020100100200300400500回火溫度t/℃硬度(HRC)W(C)=0.2%W(C)=0.8%W(C)=1.2%tHRCW(C)=0.35%W(C)=0.6%回火溫度對淬火碳鋼硬度的影響2004006007002040硬度(HRC)回火溫度t/℃w(C)=0.2%HRC0200400800120016002000σb、σs、σe/MPa淬火鋼的拉伸性能與回火溫度的關(guān)系Ψ(%)8060402000102030δ(%)ψσbσsσeδ淬火碳鋼回火后機械性能的變化第11頁/共17頁回火溫度t/℃αk/(J.cm-2)100200300400500600700200150100500中碳鎳鉻鋼沖擊韌性與回火溫度的關(guān)系第一類回火脆性產(chǎn)生機制1、殘余奧氏體轉(zhuǎn)變理論250～400℃正是AR→M回和B下轉(zhuǎn)變的溫度區(qū)，由于AR轉(zhuǎn)變致脆。但：此理論不能解釋低碳鋼的回火脆性；并且有些鋼AR轉(zhuǎn)變溫度與此脆性溫度不重合。2、雜質(zhì)偏聚理論⑴沿原奧氏體晶界斷裂：P、S、As向原奧氏體晶界偏聚。⑵沿馬氏體板條晶界斷裂：ε轉(zhuǎn)變?yōu)棣只颚鹊臏囟扰c第一類回火脆性溫度相近，新生成的碳化物沿馬氏體板條邊界析出。⑶穿晶斷裂：夾在板條間的殘余奧氏體析出碳化物，或片狀馬氏體的孿晶界析出碳化物，當碳化物粗大甚至有裂紋。第12頁/共17頁回火溫度t/℃αk/(J.cm-2)100200300400500600700200150100500中碳鎳鉻鋼沖擊韌性與回火溫度的關(guān)系快冷慢冷第二類回火脆性回火溫度t/℃αk/(J.cm-2)100200300400500600700200150100500中碳鎳鉻鋼沖擊韌性與回火溫度的關(guān)系第13頁/共17頁1000800600400200σb,σs/(MN.m-2)硬度HRC202530δ，ψ×1005040302010硬度HRC20253035σbσs片狀珠光體粒狀珠光體ψδσb相差不多

Wc=0.84%鋼的淬火組織與奧氏體直接分解組織機械性能的比較σs相差最大ψ相差最大片狀碳化物受力使基體產(chǎn)生應力集中調(diào)質(zhì)處理第14頁/共17頁80604020αk

/(J.cm-2)σb

/MPa2000018001600140012001000

40CrNiMo鋼經(jīng)等溫淬火和淬火、回火處理后沖擊韌性的比較等溫淬火淬火+回火★★★★★350375400