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奥氏体的形成奥氏体化——若温度高于相变温度钢,在加热和保温阶段,将发生室温下的组织向A的转变,称为奥氏体化。
奥氏体形成的四个步骤:1)奥氏体晶核的形成; A晶核通常在珠光体中F和Fe3C相界处产生;2)奥氏体晶核长大;(3)残余渗碳体的溶解;(4)奥氏体的均匀化共析钢——加热到Ac1点相变温度;亚共析钢——加热到Ac3点相变温度以上;过共析钢——理论上应加热到Accm以上,但实际上低于Accm。因为加热到Accm以上,渗碳体会全部溶解,奥氏体晶粒也会迅速长大,组织粗化,脆性增加。加热和冷却时相图上临界点位置,如图所示:
奥氏体晶粒度和奥氏体晶粒长大及其影响因素1、奥氏体晶粒度1)起始晶粒度——室温下各种原始组织刚刚转变为奥氏体时的晶粒度。
2)实际晶粒度——钢在具体的热处理或加热条件下实际获得的奥氏体晶粒度的大小。分为10级,1级粗(锻造常温调质晶粒度一般要求5-8级,锻造余热调质晶粒度一般要求大于等于2级)。3)本质晶粒度——表示奥氏体晶粒长大的倾向性。不表示晶粒的大小。本质粗晶粒钢:奥氏体晶粒度随着加热温度的升高不断地迅速长大。 (如图6-3) 图6-3本质细晶粒钢:奥氏体晶粒度只有加热到较高温度才显著长大。2、奥氏体晶粒长大及影响因素
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3)、退火(Annealing) - 退火是钢件的内在应力和细化晶粒的方法。退火法是将钢件加热至高于临界温度,然后放入干灰,石灰,石棉或封闭在炉内,令它慢慢冷却。4)、硬度(Hardness) - 是材料抵抗外物刺入的一种能力。试验钢铁硬度的普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦,由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。这种方法称为锉试法 这种方法不太科学。用硬度试验仪器来试验极为准确,是现代试验硬度常用的方法。常用的试验法有洛氏硬度试验,洛氏硬度试验机利用钻石冲入金属的深度来测定金属的硬度,冲入深度愈大,硬度愈小。钻石冲入金属的深度,可从指针指出正确的数字,该数字称为洛氏硬度值。5)、锻造(Forging) - 是用锤击使金属成为一定形状<成型> 的方法,当钢件加热达到锻造温度时,可以从事锻造,弯屈,抽拉,成型等操作。大多数钢材加热至鲜明樱红色时都很易锻造。能增加钢材硬度常用的方法是淬火。 [2]6)、脆性(Brittleness)- 表示金属容易破裂的性质,铸铁的脆性大,甚至跌落地上亦会破裂。脆性与硬度有密切关系,硬度高的材料通常脆性亦大。7)、延性(Ductility)- (又称柔软性) 是金属受外力变形而不碎裂的性质,延性的金属可抽拉成细线。8)、弹性(Flexibility)- 是金属受外力变形,当外力之后又恢复其原有形状的一种性质。弹簧钢是极富弹性的一种材料。9)、展性(Malleability)- 又称可锻性,是金属延性或柔软性的另一种表示法。展性是金属接受锤锻或滚轧而变形时不致破裂的一种性质。10)、韧性(Toughness)- 是金属抵受震动或冲击的能力。韧性与脆性刚好相反。
1) 无扩散性——马氏体转变是非扩散性转变,因而转变过程中没有成分变化,M的含碳量和原来A的相同。2)切变共格和表面浮凸现象——由于原子不能进行扩散,因而晶格转变只能以切变的机制进行。3)变温形成——M只有在不断降低温度的条件下,转变才能继续进行。4)高速长大——马氏体生长速度极快,片间相撞容易在马氏体片内产生显裂纹。5) 转变不完全——残余奥氏体A残——MS点越高,M越多,A残越少。Ms和Mf点的温度与冷却速度无关,主要取决于含碳量与合金元素的含量。如图所示: [3]
过冷奥氏体转变曲线由于转变温度不同,过冷奥氏体将按不同机理转变成不同的组织(P、B、M)。转变类型主要取决于转变温度,但转变量和速度又与时间密切相关。过冷奥氏体转变曲线——表示温度、时间、和转变量三者之间的关系曲线。(一)过冷奥氏体等温转变曲线过冷奥氏体等温转变曲线又叫C曲线,也称为TTT曲线。如图所示:冷却方式:1)等温冷却
合并图册(2张)2)连续冷却1、等温转变曲线的建立等温转变曲线可以用金相法、膨胀法、电阻法和热分析法等多种方法建立。
三、钢板、钢带的长度尺寸1)一般以钢板的厚度d的毫米(mm)数标定。而钢带则以钢带的宽度b和厚度d的毫米(mm)数标定。2)单张钢板有规定的不同尺寸,如热轧钢板有:1mm厚的钢板,有宽度600×长度2000mm;650×2000mm;700×1420mm;750×1500mm;900×1800mm;1000×2000mm等。四、钢管的长度尺寸1)一般以钢管的外径D、内径和壁厚S的毫米(mm)数标定。2)每种钢管有规定的不同尺寸,如无缝钢管外径50mm的,壁厚有2.5-10mm的15种;或者说相同壁厚5mm的,外径有32-195mm的29种。又如焊接钢管公称口径25mm的壁厚有3.25mm的普通钢管和4mm的加厚钢管。钢材重量1、钢材的理论重量钢材的理论重量是按钢材的公称尺寸和密度(过去称为比重)计算得出的重量称之为理论重量。这与钢材的长度尺寸、截面面积和尺寸允许偏差有直接关系。由于钢材在制造过程中的允许偏差,因此用公式计算的理论重量与实际重量有一定出入,所以只作为估算时的参考。2、钢材的实际重量钢材实际重量是指钢材以实际称量(过磅)所得的重量,称之为实际重量。实际重量要比理论重量准确。
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