試驗(yàn)結(jié)晶過程的研究課件

§4-6M的機(jī)械性能一、M的高硬度和高強(qiáng)度碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)馬氏體硬度的影響§4-6M的機(jī)械性能一、M的高硬度和高強(qiáng)度碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)馬氏1、過飽和碳引起強(qiáng)烈的固溶強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度

馬氏體中以間隙式溶入的過飽和碳原子將強(qiáng)烈地引起點(diǎn)陣畸變，從而形成以碳原子為中心的應(yīng)力場(chǎng)，這個(gè)應(yīng)力場(chǎng)與位錯(cuò)發(fā)生交互作用而成為碳釘扎位措，故使馬氏體顯著強(qiáng)化。馬氏體是鋼中最硬的組織，馬氏體的硬度主要取決于其中的含碳量，與其它因素關(guān)系不大。但當(dāng)含碳量增大到0.6%時(shí)，馬氏體的硬度不再繼續(xù)升高，大約為60-64HRC。1、過飽和碳引起強(qiáng)烈的固溶強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度2、M中亞結(jié)構(gòu)引起的強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度位錯(cuò)強(qiáng)化孿晶強(qiáng)化2、M中亞結(jié)構(gòu)引起的強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度位錯(cuò)強(qiáng)化3、M的時(shí)效強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度

馬氏體在淬火過程中，或淬火后在室溫停留期間，或在外力作用下，等等，往往都會(huì)發(fā)生“自回火”，即碳原子通過擴(kuò)散發(fā)生偏聚甚至使碳化物彌散析出，使馬氏體晶體內(nèi)產(chǎn)生超顯微結(jié)構(gòu)的不均勻性，從而引起時(shí)效強(qiáng)化。3、M的時(shí)效強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度馬氏體在淬4、組織細(xì)化產(chǎn)生的強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度原始奧氏體晶粒大小和馬氏體束的尺寸對(duì)馬氏體的強(qiáng)度和硬度亦有一定影響，即奧氏體晶粒和馬氏體束的尺寸愈細(xì)，馬氏體的強(qiáng)度愈高，但總的來說，影響不太明顯。4、組織細(xì)化產(chǎn)生的強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度原二、M的塑性和韌性馬氏體的塑性和韌性與其碳含量（或形態(tài)）密切相關(guān)。高碳馬氏體由于碳過飽和度大、內(nèi)應(yīng)力高和存在孿晶結(jié)構(gòu)，所以硬而脆，塑性、韌性差，但晶粒細(xì)化得到的隱晶馬氏體卻有一定的韌性；而低碳馬氏體，由于過飽和度小，內(nèi)應(yīng)力低和存在位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)，則不僅強(qiáng)度高，塑性、韌性也較好。二、M的塑性和韌性馬氏體的塑性和韌性與其碳含量二、M的塑性和韌性二、M的塑性和韌性二、M的塑性和韌性鉻和碳含量對(duì)淬火馬氏體性能的影響。碳和鉻含量愈高，其屈服強(qiáng)度愈高，而斷裂韌性愈低。孿晶馬氏體的塑性和韌性差：（1）孿晶亞結(jié)構(gòu)的存在使滑移系減少，位錯(cuò)要通過孿晶必須走“Z”字形，增加了形變阻力，引起應(yīng)力集中；（2）鋼淬火時(shí)在孿晶馬氏體中往往易產(chǎn)生顯微裂紋；（3）碳原子在孿晶界偏聚。二、M的塑性和韌性鉻和碳含量對(duì)淬火馬氏體性能的影二、M的塑性和韌性結(jié)論：位錯(cuò)型(板條狀)馬氏體具有相當(dāng)高的強(qiáng)度、硬度和良好的塑性、韌性，即有高的強(qiáng)韌性；而孿晶型(片狀)馬氏體則強(qiáng)度、硬度很高，塑性、韌性低。二、M的塑性和韌性結(jié)論：位錯(cuò)型(板條狀)馬氏體具有相當(dāng)高的強(qiáng)二、M的塑性和韌性馬氏體片在高速長大時(shí)互相撞擊，或與奧氏體晶界相撞，產(chǎn)生了很高的應(yīng)力場(chǎng)，而高碳片狀馬氏體本身又很脆，不能借塑性形變來松弛應(yīng)力，故產(chǎn)生顯微裂紋。這種顯微裂紋既可能穿過馬氏體片，也可能沿馬氏體片的邊界出現(xiàn)。顯微裂紋一旦形成，便給鋼帶來了附加的脆性，在淬火應(yīng)力的作用下將可能使顯微裂紋發(fā)展成為宏觀裂紋。顯微裂紋形成的傾向主要與奧氏體晶粒大小及其碳含量密切相關(guān)。奧氏體晶粒愈粗大，則早期形成的馬氏體片就愈大，其受別的馬氏體片撞擊的機(jī)會(huì)就越多，故顯微裂紋形成傾向愈大。奧氏體的碳含量愈高，其Ms點(diǎn)越低，從而使形成片狀馬氏體的傾向增大，故顯微裂紋形成傾向也愈大。對(duì)板條狀(位錯(cuò)型)馬氏體來說，由于其塑性較好，加之板條平行生長，其相互撞擊的機(jī)會(huì)也較少，故不易出現(xiàn)這種裂紋。二、M的塑性和韌性馬氏體片在高速長大時(shí)互相撞擊，或與試驗(yàn)結(jié)晶過程的研究課件二、M的塑性和韌性措施：低溫A化、短時(shí)保溫，降低A的含碳量，原A晶粒細(xì)化（高碳鋼）。二、M的塑性和韌性措施：低溫A化、短時(shí)保溫，降低A的含碳量，三、M的相變誘發(fā)塑性合金在馬氏體轉(zhuǎn)變過程中塑性有所增長，這種現(xiàn)象稱為相變誘發(fā)塑性。三、M的相變誘發(fā)塑性合金在馬氏體轉(zhuǎn)變過程中塑性有所增三、M的相變誘發(fā)塑性引起馬氏體相變誘發(fā)塑性的原因：（1）由于應(yīng)變誘發(fā)馬氏體的產(chǎn)生，提高了加工硬化率，使已發(fā)生塑性形變的區(qū)域難于繼續(xù)發(fā)生形變，阻抑了頸縮形成，即提高了均勻形變的塑性；（2）塑性變形引起的應(yīng)力集中處產(chǎn)生了應(yīng)變誘發(fā)馬氏體，而馬氏體的比容比母相大，使該處的應(yīng)力集中得到松弛，從而有利于防止微裂紋的形成；即使微裂紋已經(jīng)產(chǎn)生，裂紋尖端的應(yīng)力集中也會(huì)因馬氏體的形成而得到松弛，從而有助于抑制微裂紋的擴(kuò)展，其結(jié)果表現(xiàn)為使合金的塑性增加。三、M的相變誘發(fā)塑性引起馬氏體相變誘發(fā)塑性的原因：§4-6M的機(jī)械性能一、M的高硬度和高強(qiáng)度碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)馬氏體硬度的影響§4-6M的機(jī)械性能一、M的高硬度和高強(qiáng)度碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)馬氏1、過飽和碳引起強(qiáng)烈的固溶強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度

馬氏體中以間隙式溶入的過飽和碳原子將強(qiáng)烈地引起點(diǎn)陣畸變，從而形成以碳原子為中心的應(yīng)力場(chǎng)，這個(gè)應(yīng)力場(chǎng)與位錯(cuò)發(fā)生交互作用而成為碳釘扎位措，故使馬氏體顯著強(qiáng)化。馬氏體是鋼中最硬的組織，馬氏體的硬度主要取決于其中的含碳量，與其它因素關(guān)系不大。但當(dāng)含碳量增大到0.6%時(shí)，馬氏體的硬度不再繼續(xù)升高，大約為60-64HRC。1、過飽和碳引起強(qiáng)烈的固溶強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度2、M中亞結(jié)構(gòu)引起的強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度位錯(cuò)強(qiáng)化孿晶強(qiáng)化2、M中亞結(jié)構(gòu)引起的強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度位錯(cuò)強(qiáng)化3、M的時(shí)效強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度

馬氏體在淬火過程中，或淬火后在室溫停留期間，或在外力作用下，等等，往往都會(huì)發(fā)生“自回火”，即碳原子通過擴(kuò)散發(fā)生偏聚甚至使碳化物彌散析出，使馬氏體晶體內(nèi)產(chǎn)生超顯微結(jié)構(gòu)的不均勻性，從而引起時(shí)效強(qiáng)化。3、M的時(shí)效強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度馬氏體在淬4、組織細(xì)化產(chǎn)生的強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度原始奧氏體晶粒大小和馬氏體束的尺寸對(duì)馬氏體的強(qiáng)度和硬度亦有一定影響，即奧氏體晶粒和馬氏體束的尺寸愈細(xì)，馬氏體的強(qiáng)度愈高，但總的來說，影響不太明顯。4、組織細(xì)化產(chǎn)生的強(qiáng)化一、M的高硬度和高強(qiáng)度原二、M的塑性和韌性馬氏體的塑性和韌性與其碳含量（或形態(tài)）密切相關(guān)。高碳馬氏體由于碳過飽和度大、內(nèi)應(yīng)力高和存在孿晶結(jié)構(gòu)，所以硬而脆，塑性、韌性差，但晶粒細(xì)化得到的隱晶馬氏體卻有一定的韌性；而低碳馬氏體，由于過飽和度小，內(nèi)應(yīng)力低和存在位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)，則不僅強(qiáng)度高，塑性、韌性也較好。二、M的塑性和韌性馬氏體的塑性和韌性與其碳含量二、M的塑性和韌性二、M的塑性和韌性二、M的塑性和韌性鉻和碳含量對(duì)淬火馬氏體性能的影響。碳和鉻含量愈高，其屈服強(qiáng)度愈高，而斷裂韌性愈低。孿晶馬氏體的塑性和韌性差：（1）孿晶亞結(jié)構(gòu)的存在使滑移系減少，位錯(cuò)要通過孿晶必須走“Z”字形，增加了形變阻力，引起應(yīng)力集中；（2）鋼淬火時(shí)在孿晶馬氏體中往往易產(chǎn)生顯微裂紋；（3）碳原子在孿晶界偏聚。二、M的塑性和韌性鉻和碳含量對(duì)淬火馬氏體性能的影二、M的塑性和韌性結(jié)論：位錯(cuò)型(板條狀)馬氏體具有相當(dāng)高的強(qiáng)度、硬度和良好的塑性、韌性，即有高的強(qiáng)韌性；而孿晶型(片狀)馬氏體則強(qiáng)度、硬度很高，塑性、韌性低。二、M的塑性和韌性結(jié)論：位錯(cuò)型(板條狀)馬氏體具有相當(dāng)高的強(qiáng)二、M的塑性和韌性馬氏體片在高速長大時(shí)互相撞擊，或與奧氏體晶界相撞，產(chǎn)生了很高的應(yīng)力場(chǎng)，而高碳片狀馬氏體本身又很脆，不能借塑性形變來松弛應(yīng)力，故產(chǎn)生顯微裂紋。這種顯微裂紋既可能穿過馬氏體片，也可能沿馬氏體片的邊界出現(xiàn)。顯微裂紋一旦形成，便給鋼帶來了附加的脆性，在淬火應(yīng)力的作用下將可能使顯微裂紋發(fā)展成為宏觀裂紋。顯微裂紋形成的傾向主要與奧氏體晶粒大小及其碳含量密切相關(guān)。奧氏體晶粒愈粗大，則早期形成的馬氏體片就愈大，其受別的馬氏體片撞擊的機(jī)會(huì)就越多，故顯微裂紋形成傾向愈大。奧氏體的碳含量愈高，其Ms點(diǎn)越低，從而使形成片狀馬氏體的傾向增大，故顯微裂紋形成傾向也愈大。對(duì)板條狀(位錯(cuò)型)馬氏體來說，由于其塑性較好，加之板條平行生長，其相互撞擊的機(jī)會(huì)也較少，故不易出現(xiàn)這種裂紋。二、M的塑性和韌性馬氏體片在高速長大時(shí)互相撞擊，或與試驗(yàn)結(jié)晶過程的研究課件二、M的塑性和韌性措施：低溫A化、短時(shí)保溫，降低A的含碳量，原A晶粒細(xì)化（高碳鋼）。二、M的塑性和韌性措施：低溫A化、短時(shí)保溫，降低A的含碳量，三、M的相變誘發(fā)塑性合金在馬氏體轉(zhuǎn)變過程中塑性有所增長，這種現(xiàn)象稱為相變誘發(fā)塑性。三、M的相變誘發(fā)塑性合金在馬氏體轉(zhuǎn)變過程中塑性有所增三、M的相變誘發(fā)塑性引起馬氏體相變誘發(fā)塑性的原因：（1）由于應(yīng)變誘發(fā)馬氏體的產(chǎn)生，提高了加工硬化率，