白背景钢回火转变说课讲解.ppt

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1、 金属热处理金属热处理 李柏茹李柏茹lbr-白背景钢回火转变(a)(a)碳浓度与回火温度的关系碳浓度与回火温度的关系碳浓度与回火温度的关系碳浓度与回火温度的关系(回火回火回火回火1h)1h)马氏体含碳质量分数马氏体含碳质量分数马氏体含碳质量分数马氏体含碳质量分数W(c)/%W(c)/%1.20.80.40100200300回火温度回火温度t/t/W(C)%W(c)%=1.42%W(c)%=1.09%W(c)%=0.56%(b)(b)碳浓度与回火时间的关系碳浓度与回火时间的关系碳浓度与回火时间的关系碳浓度与回火时间的关系马氏体含碳质量分数马氏体含碳质量分数马氏体含碳质量分数马氏体含碳质量分数W(

2、c)/%W(c)/%1.00.5051015回火时间回火时间/h150/hW(C)%200300二相式分解二相式分解二相式分解二相式分解W(C)W(C)/%0-碳化物碳化物碳化物碳化物M-M-马氏体马氏体马氏体马氏体M-M-马氏体马氏体马氏体马氏体MMMM MMMM8080150150FeFex xC C，x=2x=23 3密排六方结构密排六方结构密排六方结构密排六方结构惯习面惯习面惯习面惯习面(001)(001)MM连续式分解连续式分解连续式分解连续式分解W(C)W(C)/%0MMMM-碳化物碳化物碳化物碳化物M-M-马氏体马氏体马氏体马氏体 150150300300WW(C)(C)=0.7

3、9%=0.79%钢淬火后经钢淬火后经钢淬火后经钢淬火后经150150回回回回火火火火3h3h析出的析出的析出的析出的-碳化物碳化物碳化物碳化物回火马氏体回火马氏体回火马氏体回火马氏体 500 500温度温度t/7006005004003002000.010.1110100时间时间/hP转变线转变线B转变线转变线析出线析出线ARPARARB珠光体转变区间珠光体转变区间珠光体转变区间珠光体转变区间先共析先共析先共析先共析+随后转变的随后转变的随后转变的随后转变的P P贝氏体转变区间贝氏体转变区间贝氏体转变区间贝氏体转变区间回火马氏体或下贝氏体回火马氏体或下贝氏体回火马氏体或下贝氏体回火马氏体或下贝

4、氏体淬火钢在淬火钢在淬火钢在淬火钢在200200300300区区区区间回火时间回火时间回火时间回火时，A AR R+铬钢的两种奥氏体的铬钢的两种奥氏体的铬钢的两种奥氏体的铬钢的两种奥氏体的C-C-曲线曲线曲线曲线（w w(c)=1.0%(c)=1.0%，w w(Cr)=4.0%(Cr)=4.0%）低温回火低温回火低温回火低温回火：150150250250回火马氏体回火马氏体回火马氏体回火马氏体APABA回火时间回火时间回火时间回火时间/h h135回火温度回火温度回火温度回火温度t t/150200300400500250350450+t t t t回火屈氏体回火屈氏体回火屈氏体回火屈氏体(a

5、)500(b)5000(b)5000淬火钢淬火钢相的回复和再结晶组织相的回复和再结晶组织淬火低碳钢淬火低碳钢淬火低碳钢淬火低碳钢(w(C)=0.18%)(w(C)=0.18%)相相相相的回复组织（的回复组织（的回复组织（的回复组织（600600回火回火回火回火10min10min）淬火低碳钢淬火低碳钢淬火低碳钢淬火低碳钢(w(C)=0.18%)(w(C)=0.18%)相的相的相的相的再结晶组织（再结晶组织（再结晶组织（再结晶组织（600600回火回火回火回火10min10min）回火索氏体组织示意图回火索氏体组织示意图 (a)500 (a)500 回火索氏体回火索氏体回火索氏体回火索氏体 (b

6、)5000 (b)5000 马氏体中碳的偏聚马氏体中碳的偏聚马氏体中碳的偏聚马氏体中碳的偏聚淬火钢回火时的组织转变淬火钢回火时的组织转变淬火钢回火时的组织转变淬火钢回火时的组织转变马氏体的分解马氏体的分解马氏体的分解马氏体的分解残余奥氏体的转变残余奥氏体的转变残余奥氏体的转变残余奥氏体的转变渗碳体的聚集长大渗碳体的聚集长大渗碳体的聚集长大渗碳体的聚集长大马氏体马氏体马氏体马氏体 +残余奥氏体残余奥氏体残余奥氏体残余奥氏体2020100 100 8080350 350 250250350 350 低温回火：低温回火：低温回火：低温回火：150150250250回火马氏体回火马氏体回火马氏体回火马

7、氏体弥散的弥散的弥散的弥散的 碳化物碳化物碳化物碳化物+针状针状针状针状 相相相相回火屈氏体回火屈氏体回火屈氏体回火屈氏体中温回火：中温回火：中温回火：中温回火：350350500500400400600 600 碳化物的转变碳化物的转变碳化物的转变碳化物的转变250250400 400 400400600 600 相回复、再结晶相回复、再结晶相回复、再结晶相回复、再结晶回火索氏体回火索氏体回火索氏体回火索氏体高温回火：高温回火：高温回火：高温回火：5005006506506050403020100100 200 300 400500回火温度回火温度t/硬度硬度硬度硬度(HRC)(HRC)W(

8、C)=0.2%W(C)=0.8%W(C)=1.2%tHRCW(C)=0.35%W(C)=0.6%回火温度对淬火碳钢回火温度对淬火碳钢回火温度对淬火碳钢回火温度对淬火碳钢硬度的影响硬度的影响硬度的影响硬度的影响200400600 7002040硬度硬度(HRC)回火温度回火温度t/w(C)=0.2%HRC0200400800120016002000b、s、e/MPa淬火钢的拉伸性能与回火温淬火钢的拉伸性能与回火温淬火钢的拉伸性能与回火温淬火钢的拉伸性能与回火温度的关系度的关系度的关系度的关系(%)8060402000102030(%)bse淬火碳钢回火后机械性能的变化淬火碳钢回火后机械性能的变化

9、淬火碳钢回火后机械性能的变化淬火碳钢回火后机械性能的变化回火温度回火温度回火温度回火温度t t/k k/(J.cm(J.cm-2-2)100200 300 400 500 600 700200150100500中碳镍铬钢冲击韧性与回火温度的关系中碳镍铬钢冲击韧性与回火温度的关系中碳镍铬钢冲击韧性与回火温度的关系中碳镍铬钢冲击韧性与回火温度的关系第一类回火脆性产生机制第一类回火脆性产生机制第一类回火脆性产生机制第一类回火脆性产生机制1 1、残余奥氏体转变理论、残余奥氏体转变理论、残余奥氏体转变理论、残余奥氏体转变理论250250400400正是正是正是正是A AR RMM回回回回和和和和B B下

10、下下下转变的温度区，由于转变的温度区，由于转变的温度区，由于转变的温度区，由于A AR R转变致脆。转变致脆。转变致脆。转变致脆。但：但：但：但：此理论不能解释低碳钢的此理论不能解释低碳钢的此理论不能解释低碳钢的此理论不能解释低碳钢的回火脆性；并且有些钢回火脆性；并且有些钢回火脆性；并且有些钢回火脆性；并且有些钢A AR R转变转变转变转变温度与此脆性温度不重合。温度与此脆性温度不重合。温度与此脆性温度不重合。温度与此脆性温度不重合。2 2、杂质偏聚理论、杂质偏聚理论、杂质偏聚理论、杂质偏聚理论沿原奥氏体晶界断裂：沿原奥氏体晶界断裂：沿原奥氏体晶界断裂：沿原奥氏体晶界断裂：P P、S S、As

11、As向原奥氏体晶界偏聚。向原奥氏体晶界偏聚。向原奥氏体晶界偏聚。向原奥氏体晶界偏聚。沿马氏体板条晶界断裂：沿马氏体板条晶界断裂：沿马氏体板条晶界断裂：沿马氏体板条晶界断裂：转变为转变为转变为转变为 或或或或 的温度与第一类回的温度与第一类回的温度与第一类回的温度与第一类回 火脆性温度相近，新生成的碳化物沿马氏体板条边界析出。火脆性温度相近，新生成的碳化物沿马氏体板条边界析出。火脆性温度相近，新生成的碳化物沿马氏体板条边界析出。火脆性温度相近，新生成的碳化物沿马氏体板条边界析出。穿晶断裂：夹在板条间的残余奥氏体析出碳化物，或片状马穿晶断裂：夹在板条间的残余奥氏体析出碳化物，或片状马穿晶断裂：夹在

12、板条间的残余奥氏体析出碳化物，或片状马穿晶断裂：夹在板条间的残余奥氏体析出碳化物，或片状马 氏体的孪晶界析出碳化物，当碳化物粗大甚至有裂纹。氏体的孪晶界析出碳化物，当碳化物粗大甚至有裂纹。氏体的孪晶界析出碳化物，当碳化物粗大甚至有裂纹。氏体的孪晶界析出碳化物，当碳化物粗大甚至有裂纹。回火温度回火温度回火温度回火温度t t/k k/(J.cm(J.cm-2-2)100200 300 400 500 600 700200150100500中碳镍铬钢冲击韧性与回火温度的关系中碳镍铬钢冲击韧性与回火温度的关系中碳镍铬钢冲击韧性与回火温度的关系中碳镍铬钢冲击韧性与回火温度的关系快冷快冷慢冷慢冷第二类回火

13、脆性第二类回火脆性第二类回火脆性第二类回火脆性回火温度回火温度回火温度回火温度t t/k k/(J.cm(J.cm-2-2)100200 300 400 500 600 700200150100500中碳镍铬钢冲击韧性与回火温度的关系中碳镍铬钢冲击韧性与回火温度的关系中碳镍铬钢冲击韧性与回火温度的关系中碳镍铬钢冲击韧性与回火温度的关系1000800600400200 b b,s s/(MN.m(MN.m-2-2)硬度硬度硬度硬度HRCHRC202530 ，1001005040302010硬度硬度硬度硬度HRCHRC20253035bs片状珠光体片状珠光体粒状珠光体粒状珠光体b相差不多相差不多

14、WWc c=0.84%=0.84%钢的淬火组织与奥氏体直接分解组织机械性能的比较钢的淬火组织与奥氏体直接分解组织机械性能的比较钢的淬火组织与奥氏体直接分解组织机械性能的比较钢的淬火组织与奥氏体直接分解组织机械性能的比较s相差最大相差最大相差最大相差最大片状碳化物受力使片状碳化物受力使基体产生应力集中基体产生应力集中调质处理调质处理80604020 k k /(J.cm(J.cm-2-2)b b /MPaMPa2000018001600140012001000 40CrNiMo40CrNiMo钢经等温淬火和淬火、回火处理后冲击韧性的比较钢经等温淬火和淬火、回火处理后冲击韧性的比较钢经等温淬火和淬

15、火、回火处理后冲击韧性的比较钢经等温淬火和淬火、回火处理后冲击韧性的比较等温淬火等温淬火淬火淬火+回火回火350375400450500200300350400500下贝氏体下贝氏体上贝氏体上贝氏体第一类回火脆性第一类回火脆性习题：习题：1 1、简述碳钢的回火转变和回火组织；、简述碳钢的回火转变和回火组织；、简述碳钢的回火转变和回火组织；、简述碳钢的回火转变和回火组织；2 2、何为第一类回火脆性和第二类回火脆性？它们产生的、何为第一类回火脆性和第二类回火脆性？它们产生的、何为第一类回火脆性和第二类回火脆性？它们产生的、何为第一类回火脆性和第二类回火脆性？它们产生的 原因及消除方法是什么？原因及消除方法是什么？原因及消除方法是什么？原因及消除方法是什么？金属热处理金属热处理 李柏茹李柏茹lbr-此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢