1、简述一下淬火钢在回火过程中的组织变化过程以及各个过程所处的温度范围?
1、简述一下淬火钢在回火过程中的组织变化过程以及各个过程所处的温度范围?
参考答案和解析
1马氏体中碳原子的偏聚 ⑴含碳量小于0.2%的低碳马氏体中,绝大部分碳原子偏聚到高密度的位错线上,形成柯氏气团。这是由于碳原子和位错的弹性应力场的交互作用,使碳原子被弹性地吸引到位错线上,也称弹性偏聚。马氏体的含碳量为0.2%时,偏聚已达饱和状态。 ⑵含碳量大于0.2%的马氏体,超过0.2%的碳原子以不再偏聚到位错附近,而在垂直c轴的(001)m面上偏聚,伴随有化学自由能降低,正方度c/a增加,硬度、强度有所提高,称为化学偏聚。这种偏聚也为析出亚稳定ε碳化物作准备。 2马氏体的分解 马氏体的分解是自发进行的降低系统自由能的过程,是过饱和碳从固溶体中析出的脱溶过程,可分为两个阶段。 高碳马氏体在100-150℃回火为马氏体分解的第一阶段。碳原子只做短距离迁移,析出的ε碳化物片从周围取得碳原子长大,从而形成贫碳区,远离ε相的地区仍是高碳区,故称为马氏体的二相式分解。 150℃以上回火为马氏体分解的第二阶段,发生连续式分解、碳原子可以作较长距离的迁移,随ε碳化物的析出,α相碳浓度均匀降低,马氏体分解可延续到350℃,此时c/a趋近于1。实验指出,回火温度越高,马氏体碳浓度越低,析出的ε碳化物越多。 3残余奥氏体的转变 含碳量超过0.5%的碳钢或低合金钢,淬火后总有少量残余奥氏体存在,在200-300℃范围内回火时,残余奥氏体分解为过饱和α固溶体和薄片状ε碳化物的复相组织,二者保持共格,一般认为是回火马氏体或下贝氏体。研究证明,残余奥氏体的转变与过冷奥氏体转变一样,也是一个形核和长大的过程,转变生成贝氏体后也出现浮凸现象。 4碳化物的转变 在250-400℃回火时,碳钢马氏体中过饱和碳原子几乎全部脱溶,析出比ε碳化物更稳定的碳化物。一种是χ碳化物,具有单斜晶系;另一种是θ碳化物,也就是渗碳体。 研究证明,条状马氏体在上述温度范围回火时,会直接析出θ相(渗碳体)。这种相以薄片或短杆状形成于马氏体的位错线或界面上。 高碳钢中的淬火马氏体和残余奥氏体在低温回火时,分解成α相和ε相,两相之间保持共格联系。 5碳化物的聚集长大和α相回复、再结晶 当回火温度高于400℃时,渗碳体明显聚集长大并球化,无论片状渗碳体的球化或粒状渗碳体的长大,都通过小颗粒溶解,大颗粒长大的机理进行。由于碳原子的扩散能力近一步增强,铁原子的扩散能力开始恢复,α相中过饱和固溶碳原子全部脱溶,其本身正方度消失,逐渐回复与再结晶,组织中的碳化物也将聚集和球化。 对于条状马氏体来说,回火温度超过400℃时,马氏体的位错密度逐渐降低,剩下的位错又形成二维位错网络,排列成“墙”,构成α相中的亚晶界,从而将其分割成许多亚晶粒。同时,α相中的点阵畸变逐渐消失,称为α相的回复阶段。但是仍保持条形形态。只有回火温度超过600℃时,α相发生再结晶由位错密度降低的等轴晶粒代替回复时的条状组织,条状马氏体形态才消失。 对于高碳钢中的片状马氏体来说,当回火温度超过250℃时,孪晶开始消失,出现位错胞和位错线,显微裂纹逐渐被填合。回火温度达400℃时,孪晶全部消失,α相回复,逐渐形成多边化亚晶粒,仍保持片状特征。当温度高于600℃时,片状马氏体形态消失,等轴状α相代替片状α相。
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判断题钢回火的加热温度在1以下,因此,回火过程中无组织变化。A对B错