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马氏体、奥氏体组织经回火炉热处理的变化

时间: 2019-08-21 23:59:03 浏览次数:
简介:马氏体经过回火炉热处理后进行分解,原马氏体组织转化为由有一定过饱和度的立方马氏体和8一碳化物所组成的复相组织,残余奥氏体的存在降低弹性极限和零件尺寸的稳定性
      马氏体经过回火炉热处理后进行分解,原马氏体组织转化为由有一定过饱和度的立方马氏体和8一碳化物所组成的复相组织。残余奥氏体(AR)转变(200~300℃),残余奥氏体的存在降低弹性极限和零件尺寸的稳定性,但也可能提高韧性和抗接触疲劳性能。C > 0.4%的钢,淬火后存在AR。AR不稳定,回火时将发生转变或分解。

回火炉热处理加热时,五个主要过程:

1.20~100℃     碳的偏聚和聚集
2.100~250℃    M分解
3.200~300℃    A’分解
4.250~400℃    K类型变化
5.400~700℃    相回复再结晶,Fe3C球化粗化

    回火时的催化和稳定化,稳定化:淬火中冷却中断所致,催化:通过回火使A稳定化消除的现象。加热回火后的冷却时残余A将转变为M,原因:回火时残余A中有K析出,使AR中C含量下降,从而使Ms点升高。K析出与类型变化,250~400℃,M内过饱和碳原子全部脱溶,析出比e-K更稳定的K
1)低C位错M:偏聚在位错附近的C原子,可直接析出0-K ( Fe3C)。位置:析出在位错线附近或M条间界上,呈细小片状
2)高C孪晶M:最先析出e-K,当回火温度高于250℃析出x-K和e-K。位置:M孪晶面{112} M上。
    中碳M碳化物析出,中碳M(0.2%-0.4%C)在200℃以下回火时先析出亚稳过渡碳化物。随着回火温度的提高,将转变为0碳化物,但不析出x碳化物。
    回火炉中碳钢淬火后可能得到板条M和片状M的混合物。由片状孪晶M析出碳化物的过程和高碳M相同。

碳化物的转变方式:
    (1)“原位”转变一在旧碳化物的基础上通过成分改组和点阵改组逐渐转化为新的碳化物;
    (2)“独立”转变一新碳化物在其他部位通过形核和长大独立形成,即“独立”形核长大转变,此时由于新碳化物的析出使母相碳含量下降,故细小的旧碳化物将重新溶入基体当中,直至消失。
以何种方式转变,取决于新旧碳化物与母相的位相关系和惯习面。a相的回复与再结晶,由于析出K, M中C%↓,正方度↓。当M中C<0.25%时,变为体心立方a相。当T>400℃,a相中位错亚结构发生回复。

回复与再结晶(1)低碳板条M
    回复:位错线、位错胞逐渐消失,位错密度杏,剩余位错重新排成位错网络,a晶粒被位错网络分割成亚晶粒。回复后组织:。相显微组织仍保持条状。
    再结晶(600-700℃):板条状。转变成等轴状晶粒,并逐渐长大。
高温长时间回火后,得到由多边形。相和均匀分布的球状K组成的完全再结晶组织。继续升高温度,a晶粒和K将长大。

(2)回火炉孪晶M
    t>250℃时,孪晶亚结构逐渐消失,而出现位错胞和位错线(可能是由于碳化物析出的体积变化引起)。
    当t>400℃时,孪晶全部消失,t↑,a相发生回复和再结晶(与位错M变化相同)。
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