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零读杂谈(热处理八)

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发表于 2015-10-25 04:13:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
首先,感谢鹰大的关照。其次,看了前一帖子里的回复,觉得其实很多问题早期的帖子都有说过。大概是因为间隔太久地缘故吧。呵呵。总的来说,截至到目前,我的思路是一个循序渐进的。从基本的材料介绍,到铁碳相图的生成,再到各典型金相的介绍,最后是相变。有疑问的大侠,还希望你翻翻之前的帖子,应该会找到你需要的部分的。好了,不多数,进正文。
2 G; D4 P, v9 e; |! L8 c8 i# u3 z/ J5 ~
读书:《金属材料及热处理》 陆大纮 许晋堃 合编( U% m" A- c3 U; F6 S
   人民铁道出版社2 a6 q8 ^! G3 B2 G& |
   杂谈八
$ j, `* s/ g$ n/ I* R
C曲线的影响

- M0 g( y! z- O$ Q$ M' u5 i0 I+ |. l' W
先接着之前一篇,把影响C曲线的因素说一说。
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# s6 {5 c$ U0 B- P! H之前的介绍中,我们是以T8钢为研究对象得到的一个奥氏体等温转变曲线。而实际中,C曲线的形状会因为不同的钢材元素而发生各种变化。这种对C曲线的影响主要分为三种。
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- W& h! p3 y) @$ k- O- G) X( x5 G& z0 X一。碳元素的影响。1 [+ s% _2 Q. Y3 w" z
5 O) x# [& ?7 B8 W; Q
我们先回顾一下铁碳相图。
* u$ }+ j6 \( f" K5 D3 e8 U
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其中,以S点(含碳量0.8%)为分界,左侧是奥氏体加铁素体区,右侧是奥氏体加渗碳体区。因此我们直接也介绍过,以727C的PSK线为分界,当奥氏体组织低于727C时,S点左侧和右侧发生的奥氏体转变是不同的。左侧部分会先析出铁素体使得周边的碳浓度提高然后形成珠光体。而右侧则会先析出渗碳体,使得碳浓度降低而后形成珠光体。正是因为这样,无论是亚共析钢还是过共析钢,都会因为这一先析反应的存在而影响由奥氏体向珠光体转变的进程,也就是C曲线的变化。如下面两个图。
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2 Z! T; E" U/ L  D% ]! b( g2 o" p
之前我们说过,随着过冷度的增加,奥氏体转变的孕育期便短,在550C时达到最小,形成鼻部。对于其他含碳量的钢来说,也是如此。这里必须要说的是,无论是亚共析钢的铁素体先析还是过共析钢的渗碳体先析,都会随着过冷度的增加而受到抑制。就像我在之前帖子里的回复时提到的,奥氏体向珠光体的转变是一个扩散型转变,需要碳原子的移动。而过冷度的增大会抑制碳原子的运动能力,这使得金属内的铁素体和渗碳体形成受到区域局限。在达到550C时,这种局限达到最大。一般来说,多数教材和教学中,对于含碳量对C曲线的影响说明都是如下。* V1 h' j8 [6 a" q3 t6 Y6 o( M
对于亚共析钢,随着含碳量的升高,C曲线右移,到0.8%时达到最大。
. _5 q& q8 F( Y$ K; L对于过共析钢,随着含碳量的升高,C曲线左移。$ x, E9 Y% v8 e5 z  E& Y# [
所有这些说法都是基于看图说话而得到的结论。下面说下个人的观点,以供大家讨论。是否正确,希望有前辈能详细解说
$ ]4 f2 M: J) ]; e3 \
" L( x  e" I- q# W8 v8 H' w其实,无论是亚共析钢还是过共析钢,其C曲线都是以共析钢C曲线为基础的变形体。如我之前解释先析过程时提到的一样。所谓碳元素的影响,其本质是先析过程导致的奥氏体转变提前。对于亚共析钢,由于铁素体的先析,使得奥氏体在发生正常珠光体转变之前,就先开始发生铁素体析出+珠光体形成的转变。表现出来就是随着含碳量的降低,C曲线终的其实转变曲线的上半部分左偏转(个人理解其实不是左移,而是偏转)。也如同我前面提到的,在550C时,由于先析的被极大限制,其实,亚共析钢的鼻部位置基本和共析钢是一致的。同样的,过共析钢也是如此。由于含碳量的增加,先析过程使得奥氏体转变提前,于是C曲线上半部分左偏。同样,由于550C的抑制,过共析钢的鼻部位置也基本和共析钢一致。
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- D- N1 }4 t7 {3 e" U末了带一句,其实在这个先析过程中,还包含了魏氏体转变、托氏体转变。但因为这种组织转变多数不是针对热处理来说,而是钢材生产中的过程产物,因此这里先不做介绍。后面说完四火之后,会回过头来再详细说这个。! C& s8 G- D7 J6 B8 x
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二。合金元素的影响。# s! v; N) r. S+ Z+ R5 E
合金元素中,除去Co以外,所有的合金元素都会使奥氏体组织更稳定,表现出来就是C曲线的右移。一些特别元素,如Mo,W,V,还会是C曲线的形状发生改变。这里必须提及的一点是,当奥氏体中存在未溶合金元素时,这时会使得奥氏体趋于不稳定,C曲线左移。
; o( @/ W4 R  N+ F2 Y) g+ b7 ?! m2 I7 p# Z" r& c3 {: }
三。加热温度与时间的影响。
* J. J& N7 F! \: I& A4 |奥氏体晶粒越大,成分越均匀,则奥氏体的稳定性越好。这使得奥氏体转变需要更大的孕育期,表现出来就是C曲线右移。同时,对于包括碳影响,合金元素影响在内奥氏体转变影响,我们必须认识到一点,那就是一旦奥氏体中存在或出现未溶物或非珠光体析出物,所有这些都会加速新相的形核,促进奥氏体的转变。
- |) |  A, E% X* \而加热温度和时间都对以上的因素产生影响。无论是高温还是长时间加热,都会使奥氏体组织更均匀,稳定性更高,使得C曲线右移。而这一点对于后面的四火工艺是很重要的。
( V' Y$ d' ~) W. t8 ^! Y- F5 F/ D2 m, x0 @
貌似写着写着又多了。。。好吧,关于临界速度等的C曲线应用留到下次吧。依旧是明日更新。欢迎参与讨论。
$ ^; S0 X6 ?" A& O5 `# d; u& m

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发表于 2015-10-25 08:09:44 | 显示全部楼层
楼主分析的很详细
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发表于 2015-10-25 11:10:48 | 显示全部楼层
终于出了
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发表于 2015-10-26 23:28:00 | 显示全部楼层
学习啊
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发表于 2015-10-29 14:16:09 | 显示全部楼层
奥氏体不锈钢
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发表于 2015-11-2 22:44:00 | 显示全部楼层
过共析钢的C曲线,在渗碳体在奥氏体中完全溶解的情况下,基于共析钢的C曲线向右偏而不是向左。而在渗碳体未完全溶解的情况下,其曲线才是向左偏的。

点评

谈C曲线是谈等温奥氏体转变,这跟TTT不一样。讨论CCT的基础是完全奥氏体下的等温转变。TTT的基础其实也是这个。至于渗碳体是否完全溶解,是退火应用中的一个过程。  发表于 2015-11-20 04:20
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发表于 2015-11-10 10:41:25 | 显示全部楼层
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, A9 _* R# l4 j感谢
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发表于 2015-11-24 11:18:07 | 显示全部楼层
学习一下                                      1 k! E0 ]" r" D
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