二章碳鋼2new課件

（三）純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：一種元素在固態(tài)下隨溫度變化而發(fā)生的晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象，稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變

純鐵在固態(tài)下冷卻時(shí)晶體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變：δ-Fe(bcc)?γ-Fe(fcc)?α-Fe(bcc)Sn、Mn、Co、Ti、Fe等金屬都有這種同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變現(xiàn)象1)γ-Fe和α-Fe溶解碳的能力不同，因此快速冷卻可得到過飽和的α-Fe，寫做α′亦稱為馬氏體（M）；2)γ-Fe和α-Fe的比容不同，淬火后體積略有膨脹，這是淬火變形和開裂的主要原因；3)碳溶于α-Fe稱為鐵素體(F)，室溫下有磁性，是鐵素體不銹鋼的基本相；4）碳溶于γ-Fe稱為奧氏體（A），無磁性，是奧氏體不銹鋼的基本相；純鐵同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的意義工業(yè)純鐵的組織和性能組織：含有少量雜質(zhì)的純鐵，α-Fe，體心立方結(jié)構(gòu)性能：強(qiáng)度低、塑性和韌性高；晶粒越細(xì)，強(qiáng)度越高、塑性和韌性越好

晶粒尺寸等級晶粒度細(xì)晶強(qiáng)化！100~170MPa屈服強(qiáng)度45鋼355MPa屈服強(qiáng)度第三節(jié)鐵碳合金中的相和組織組成物合金:通過熔煉、燒結(jié)或者其它方法將一種金屬元素和一種或者幾種其它元素結(jié)合在一起，形成具有金屬特性的新物質(zhì)。碳鋼：就是以鐵（主要元素）和碳（少量）為主形成的合金，其中碳元素的含量對組織和性能有很大的影響。FeC鐵和碳的相互作用固溶體（碳或者其它合金元素在純鐵晶體結(jié)構(gòu)中形成的固體溶液）奧氏體、鐵素體

固溶體保持純鐵（溶劑）的晶體結(jié)構(gòu)置換固溶體——兩種元素原子直徑差不多，如Mn、Si、Cr、Ni溶于鐵；間隙固溶體——原子直徑差別較大，如C、H、N、B、O等溶于鐵；化合物（碳或者其它合金元素與鐵形成的新的一種晶體結(jié)構(gòu)的化合物）、

化合物是一種不同于鐵的一種新的晶體結(jié)構(gòu)FeC鐵碳固溶體鐵素體(Ferrite)：碳在α-Fe中的間隙固溶體，用α或者F表示α-Fe的八面體間隙和四面體間隙α-Fe與α是不同的，前者是純鐵，后者屬于固溶體注意奧氏體（Austenite）：碳在γ-Fe中形成的間隙固溶體，用γ或者A表示。γ-Fe(面心立方結(jié)構(gòu)）中的間隙α-Fe(體心立方結(jié)構(gòu)）中的間隙不同晶體類型的晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)γ-Fe的八面體間隙比α-Fe的八面體間隙大，所以碳在奧氏體中的最大溶解度是2.11%，而在鐵素體中的最大溶解度只有0.0218%。鋼的熱處理鋼力學(xué)性能滲碳體（Cementite

）：鐵和碳形成的化合物它的晶體結(jié)構(gòu)和性能都不同于其組成元素，一般都具有復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)，熔點(diǎn)高，硬而脆。碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過在α-Fe和γ鐵中的溶解度極限時(shí)就會形成滲碳體，F(xiàn)e3C。其碳含量為6.69%。在鐵碳合金中以網(wǎng)狀、粗大片狀或作為基體存在時(shí)，將導(dǎo)致材料脆性增加；以細(xì)小片狀或者球狀存在時(shí)可以起強(qiáng)化作用。正交晶體結(jié)構(gòu)鐵碳合金中的相和組織組成物相（Phase）：系統(tǒng)中具有同一聚集狀態(tài)、同一化學(xué)成分、同一結(jié)構(gòu)并以界面相互隔開的均勻組成部分。鐵素體、奧氏體、滲碳體都是鐵碳合金的基本相。組織組成物（Microstructure）：構(gòu)成顯微組織的獨(dú)立部分，可以是單相，也可以是兩相混合物或者三相混合物。組織組成物的類型、數(shù)量、大小、形態(tài)、分布不同就構(gòu)成了不同的顯微組織。珠光體=鐵素體+滲碳體萊氏體=奧氏體+滲碳體

(組織)（相）（相）(組織)（相）（相）所謂相是指金屬或合金中凡成分相同、結(jié)構(gòu)相同，并與其它部分有界面分開的均勻組成部分。顯微組織實(shí)質(zhì)上是指在顯微鏡下觀察到的金屬中各相或各晶粒的形態(tài)、數(shù)量、大小和分布的組合。固態(tài)合金中的相分為固溶體和金屬化合物兩類。單相合金兩相合金單相or多相？1、水和油混合在一起——2、水和牛奶的混合物——3、白糖水——兩相單相單相鐵素體奧氏體鑄鐵中的石墨鋼中的滲碳體相（Phase）組織：用肉眼或借助于不同放大倍數(shù)的顯微鏡所觀察到的金屬內(nèi)部的情景。習(xí)慣上把用肉眼或幾十倍放大鏡觀察到的組織稱低倍組織或宏觀組織。放大100～2000倍的組織稱高倍組織或顯微組織。在電子顯微鏡下放大幾千～幾十萬倍的組織稱精細(xì)組織或電鏡組織。鋼的宏觀組織、顯微組織和電鏡組織鋼錠的宏觀組織顯微組織電鏡組織珠光體萊氏體組織（microstucture）可以是單相，也可以是兩相混合物或者三相混合物。珠光體=鐵素體+滲碳體萊氏體=奧氏體+滲碳體組織組成物的形狀（片、球、網(wǎng)、針狀等）材料微觀顯微組織分析組織組成物的類型(鐵素體、珠光體等)組織組成物的數(shù)量組織組成物的分布（均勻或沿晶界）組織組成物的大小微觀顯微組織分析的內(nèi)容Fe-Fe3C相圖（重點(diǎn)講述）一、相圖的建立相圖:

表示合金在極緩慢冷卻下（平衡狀態(tài)）成分-組織-性能、溫度-組織-性能關(guān)系的圖形；亦稱狀態(tài)圖、平衡圖。狀態(tài)：指合金在一定條件下所存在的相或組織；純金屬——液相、固相、液固共存相；合金——液相；鐵素體、奧氏體、滲碳體等固相；液固共存相二元相圖：兩個(gè)基本組元（組成合金最基本的獨(dú)立物質(zhì)）的合金相圖，可以是純元素，也可以是化合物相圖建立的步驟1，配制不同成分的合金2，不同成分合金熔化后，緩慢冷卻，測量臨界點(diǎn)。3，將各臨界點(diǎn)標(biāo)在以溫度為縱坐標(biāo)，成分為橫坐標(biāo)的圖中。4，將各點(diǎn)連接成曲線。

Cu-Ni合金相圖化學(xué)成分(成分)：組成材料各元素在材料中的濃度相圖解釋在緩慢冷卻、兩組元在液態(tài)和固態(tài)能完全互溶的條件下，成分沿固液相線變化勻晶轉(zhuǎn)變結(jié)晶時(shí)直接從液相結(jié)晶出固溶體:L→α二元相圖的杠桿定律推導(dǎo)：b成分合金冷卻到T1時(shí)，液相的成分為a，固相成分為c合金總重量為W=1Wa+Wc=1也就是液相+固相=1液相合金中的Ni與固相合金中的Ni的總量=b成分合金Ni含量=XbWa

×Xa+Wc

×

Xc=XbXa

×Wa+(1-Wa)Xc=Xb,Wa=(Xc-Xb)/(Xc-Xa)=bc/ac同理，Wc=ab/ac所以Wa/Wc=bc/abxaxc杠桿定律的應(yīng)用：計(jì)算任一溫度下兩相區(qū)平衡相的相對量（結(jié)合課后習(xí)題重點(diǎn)講述）。例如：含Ni為60%的Cu-Ni合金，冷卻至T1溫度時(shí)，由相圖投影知Xa=20%；Xc＝80%；那么：Wa＝(Xc－X)/(Xc-Xa)＝（80-60)/(80-20）×100%＝33.3%；Wc＝(X-Xa)/(Xc-Xa)＝（60-20/80-20）×100%＝66.7%；2080Fe-Fe3C相圖分析Fe-Fe3C相圖上的各相區(qū)0.090.170.5314956.69Fe-Fe3C相圖中的各組織區(qū)滲碳體的熔點(diǎn)共晶點(diǎn)PSK共析線共析點(diǎn)純鐵的熔點(diǎn)1538ECF共晶線ABCD線—液相線AHJECF線—固相線碳在奧氏體中的最大溶解度A3線AcmA1線912HJB包晶線ANG純鐵的冷卻曲線Fe-Fe3C相圖（局部）0.090.170.5314956.69相圖中點(diǎn)、線、區(qū)的意義

點(diǎn)的意義（14個(gè)點(diǎn)）：1、熔點(diǎn)（2個(gè)）A：純鐵的熔點(diǎn)：1538℃；D：Fe3C的熔點(diǎn)：1227℃（計(jì)算）；2、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)（2個(gè)）N：純鐵同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)，δ－Fe(1394℃)γ-Fe；G:純鐵同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)，γ-Fe（912℃）

α－Fe；0.090.170.5314956.69相圖中點(diǎn)、線、區(qū)的意義

3、C在Fe中的最大溶解度點(diǎn)（4個(gè)）P：碳在α-Fe中的最大溶解度點(diǎn),0.0218%，727℃E：碳在γ-Fe中的最大溶解度點(diǎn)，1148℃溶解2.11%的碳；亦是鋼與生鐵（鑄鐵）的分界點(diǎn)；H:碳在δ-Fe中的最大溶解度,0.09%Q:室溫下碳在α-Fe中的溶解度,0.0008%4、三相共存點(diǎn)（3個(gè)）S：共析點(diǎn)，AS(727℃)P(FP+Fe3C)；鐵素體+滲碳體C:共晶點(diǎn)，LC(1148℃)

Ld′(AE+Fe3C)；液相+奧氏體+滲碳體J：包晶點(diǎn)，δH+LB(1495℃)

γJ；液相+δ鐵+奧氏體線的意義液相線

ABCD固相線

AHJECF恒溫轉(zhuǎn)變水平線（3條）：HJB包晶轉(zhuǎn)變δH+LB→AJ

(1495℃)

ECF共晶轉(zhuǎn)變LC→Ld(AE+Fe3C)(1148℃)PSK共析轉(zhuǎn)變AS→P(FP+Fe3C)

(727℃)GS線：A→F,亦稱A3線；

ES線：A→Fe3C,亦稱Acm線

0.090.170.5314956.69萊氏體(Ld)-奧氏體和滲碳體混合物珠光體（P）-鐵素體和滲碳體層片狀混合物珠光體萊氏體

區(qū)的意義：（1）4個(gè)單相區(qū)：L、δ、A、F；（2）7個(gè)兩相區(qū)：L+δ、L+A、L+Fe3CⅠ、δ+A、A+F、A+Fe3CF+Fe3C（3）三相共存點(diǎn)：

J點(diǎn)：(L+δ+A)

C點(diǎn)：（L+A+Fe3C）；

S點(diǎn)：（A+F+Fe3C）；0.090.170.5314956.69奧氏體——A或γ鐵素體——α或F相組成相圖中的組織組成1227三個(gè)恒溫轉(zhuǎn)變包晶轉(zhuǎn)變(1495℃)：恒溫下由一定成分的固相和一定成分的液相相互作用形成另一種成分的新固相。共晶轉(zhuǎn)變(1148℃)：恒溫下由一定成分的液相轉(zhuǎn)變?yōu)閮煞N一定成分的固相。共析轉(zhuǎn)變(727℃)：恒溫下由一定成分的固相轉(zhuǎn)變?yōu)閮煞N一定成分的固相。珠光體P：（Pearlite）共析轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，A→P(F+Fe3C)

萊氏體Ld/Ld′:(Ledeburite)，共晶轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，L→Ld(A+Fe3C)→Ld′（P+Fe3C）；

ESQGKD4.32.060.770.02C%1147℃1538℃727℃PLAF溫度℃912℃CFe3C6.67APLeFAL+Fe3CⅠL+Fe3CⅡF+A①②③④⑤⑥1111112222223333334441L1L1L1L1L1LAAAAA+L+L+L+L+A+A+LeP+FPF+PP+Fe3CP+Fe3CP+Fe3C+Le’A+Le+4233332222AAAFFe3CLeLe’Le’L+Fe3CFe3CFe3C+Fe3C+Le’P+Fe3C+Le’2LeFe3C+Le’Fe3C+Le三、典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析課堂思考與討論相圖中相組成的計(jì)算，例如2.11%碳含量的鋼室溫組織組成物的組成和百分含量計(jì)算12272.11%組織組成：P+Fe3CII組織含量：WP=(6.69-2.11)/(6.69-0.77)=77%WFe3CII=1-WP=23%Fe-Fe3C相圖的計(jì)算（重點(diǎn)）1、相組成

2、組織組成12270.01%0.40%1.2%0.77%2.11%3.0%4.3%5.0%Fe-Fe3C相圖及其各區(qū)的相0.090.170.531495℃6.69L+Fe3C1227Fe-Fe3C相圖及其各區(qū)的組織Wc(%)T(℃)(1)工業(yè)純鐵（WC＝0.01%）：L→L+δ→δ→δ+A→A→A+F→F→F+Fe3CⅢ

12270.01%WF=（6.69-0.01）/6.69=99.85%WFe3C=1-WF==0.015%工業(yè)純鐵的相組成和組織組成相同，都是由F和Fe3C12270.77%共析鋼（WC＝0.77%）：L→L+A→A→P

相組成：WF=(6.69-0.77)/6.69=88.4,WFe3C=1-WF=11.6%組織組成：WP=100%12270.40%L→L+A→A→F+A→F+P

相組成：WF=(6.69-0.40)/6.69=94.%;WFe3C=1-WF=6%組織組成：WP=(0.40-0.0218)/(0.77-0.0218)=50.5%WF=1-WP=49.5%亞共析鋼（以WC＝0.4%為例）12271.2%過共析鋼（以WC＝1.2%為例）：L→L+A→A→A+Fe3CⅡ→P+Fe3CⅡ

相組成:WF=(6.69-1.2)/6.69=82%;WFe3C=1-WF=18%組織組成：WP=(6.69-1.2)/(6.69-0.77)=93%WFe3CII=1-WP=7%12272.11%相組成：WF=(6.69-2.11)/6.69=68.5%;WFe3C=1-WF=31.5%組織組成：WP=(6.69-2.11)/(6.69-0.77)=77%WFe3CII=1-WP=23%鋼與鑄鐵的理論含碳量分界點(diǎn)（WC＝1.2%）12274.3%共晶白口鑄鐵（WC＝4.3%）L→Ld→Ld′

相組成：WF=(6.69-4.3)/6.69=35.7%;WFe3C=1-WF=64.3%組織組成：WLd’=100%12273.0%亞共晶白口鑄鐵（WC＝3.0%）：L→L+A→A+Ld→A+Fe3CⅡ+Ld→P+Fe3CⅡ+Ld′

相組成：WF=(6.69-3.0)/6.69=55%;WFe3C=1-WF=45%組織組成：WLd’=(3.0-2.11)/(4.3-2.11)=40.6%WP=(6.69-2.11)/(6.69-0.77)*(1-40.6%)=59.4%*77%=45.7%WFe3CII=1-40.6%-45.7%=13.7%1227過共晶白口鑄鐵（WC＝5.0%）：L→L+Fe3CⅠ→Ld+Fe3CⅠ→Ld′+Fe3CⅠ

5.0%相組成：WF=(6.69-5.0)/6.69=25.3%WFe3C=1-WF=64.7%組織組成:

WLd’=(6.69-5.0)/(6.69-4.3)=70.7%WFe3CI=29.3%12271000FFe3C相組成百分含量共析鋼亞共析鋼過共析鋼亞共晶白口鐵共晶白口鐵過共晶白口鐵組織組成百分含量FP77%Fe3CIIFe3CILd’碳含量對Fe-Fe3C合金組織和性能的影響1227工業(yè)純鐵亞共晶白口鐵共析鋼過共析鋼過共晶白口鐵共晶白口鐵亞共析鋼Fe-Fe3C相圖中的組織組成C含量的增加Fe3C百分含量增加Fe3C分布和形態(tài)發(fā)生變化鐵素體晶界薄片珠光體中的層片狀沿原奧氏體晶界分布的網(wǎng)狀萊氏體中的基體分布在萊氏體上的粗大片狀含碳量對平衡狀態(tài)碳鋼機(jī)械性能的影響C含量的增加F↓Fe3C↑HBS↑

σb↑↓d↓y↓ak

↓Fe-Fe3C相圖的實(shí)際應(yīng)用1，為選材提供依據(jù)：碳含量對組織和性能的影響規(guī)律合理選材低碳鋼(0.1-0.25%)塑性、韌性好建筑結(jié)構(gòu)、容器中碳鋼(0.25-0.6%)強(qiáng)度、塑性、韌性好軸類零件高碳鋼(0.6-1.3%)高硬度、耐磨工具類零件白口鐵（2.11-6.69%）高硬度、耐磨、高脆性不受沖擊的耐磨件2，為制定熱加工工藝提供依據(jù)鑄造：1)分析鑄造性能優(yōu)劣；2)確定鑄造溫度（過熱度）；鍛造：1)確定鍛造溫度；2)分析加熱缺陷；焊接：1)分析焊接組織；2)分析焊接缺陷和應(yīng)力；熱處理：確定熱處理加熱溫度；合金性能與相圖的關(guān)系1，合金使用性能與相圖的關(guān)系合金形成單相固溶體時(shí)：溶質(zhì)量↑，硬度、強(qiáng)度↑

電導(dǎo)率↓合金形成兩相混合物時(shí)：成分變化，合金強(qiáng)度、硬度、電導(dǎo)率在兩個(gè)組分間線性變化，對共晶和共析成分合金，其性能還與兩組成相的致密程度有關(guān)，組織越細(xì)，性能越好。2，合金工藝性能與相圖的關(guān)系流動性：結(jié)晶間隔越大，流動性越差；縮孔傾向：結(jié)晶間隔越大，分散縮孔多，共晶點(diǎn)成分易產(chǎn)生集中縮孔。塑性：單相組織塑性好；兩相混合物塑性差。熱處理性能：在相圖中存在如下變化的合金才能進(jìn)行熱處理：a）同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變；b）共析轉(zhuǎn)變；c）固溶度變化。鋼中雜質(zhì)對鋼性能影響碳鋼中的雜質(zhì)：有益元素：Si、Mn；有害元素：S、P、H、O、N；Si、Mn的影響：1.

Si、Mn溶入F體中，形成合金F體，使強(qiáng)度、硬度提高；2.

碳鋼中一般：Si<0.5%；Mn<0.8%；S和P的影響：1.

S引起熱脆：FeS與Fe形成低熔點(diǎn)共晶物（989℃），軋制開裂；2.

P引起冷脆：P越多，低溫脆性溫度越高，易產(chǎn)生脆斷；3.

S、P使鋼材的可焊性降低：焊接接頭處有大量夾雜物；4.

鋼材質(zhì)量按S、P含量的分類：1)

普通鋼：S≤0.035%～0.05%；P≤0.035%～0.045%；2)

優(yōu)質(zhì)鋼：S≤0.030%～0.035%；P≤0.030%～0.0353）高級優(yōu)質(zhì)鋼：S≤0.020%；P≤0.030%；

S、P元素的合理利用：1)

S易切削鋼：S的化合物斷屑性能好，適合自動車床加工，但是僅適用于不重要的工件，如螺釘、螺母等小件；2）P耐磨鑄鐵：P形成Fe3P，硬度高，耐磨性好

H,N,O的影響：氫的影響：氫脆―――H2易在鋼中引起針孔，亦稱白點(diǎn)，產(chǎn)生脆斷，所以壓力容器要檢查低倍組織；N的影響：1)在冷沖壓件中，N能引起應(yīng)變時(shí)效，使壓力容器脆性增加；

2)N的有益利用：氮化物（NbN、TiN）有彌散強(qiáng)化作用，使工件的強(qiáng)度、耐熱性提高；氧的影響：FeO、SiO2等可形成夾雜物。

鑄錠的組織和缺陷鎮(zhèn)靜鋼的組織鋼錠組織示意圖鎮(zhèn)靜鋼沸騰鋼縮孔和疏松區(qū)域偏析氣泡脫氧程度低脫氧程度高鑄錠缺陷的消除：除了不能進(jìn)行壓力加工的鑄鐵、鑄銅、鑄鋁合金之外，大多數(shù)合金都可以進(jìn)行壓力加工消除鑄造缺陷。200MW水輪機(jī)葉片WaterTurbineBlade300MW氣輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子LowPressureRotorof300MWSeamTurbine鑄鋼支承輥Back-upRoll型鋼軋輥Sectionsteelroll壓力加工對鋼的組織和性能的影響1，冷壓力加工對鋼的組織和性能的影響（1）塑性變形的主要方式：滑移（位錯(cuò)的滑移）Sliding（2）純鐵和鋼在塑性變形過程中的組織變化純鐵的晶粒被拉長或壓扁，形成細(xì)條狀或纖維狀-纖維組織碳鋼中的滲碳體硬度高，增加了變形阻力，其含量越高，變形阻力越大。10%30%60%90%Source:FromASMHandbookVol.9,MetallographyandMicrostructure,(1985)（3）純鐵和鋼在塑性變形過程中性能的變化塑性變形晶格畸變、晶體缺陷增加硬度、強(qiáng)度增加塑性、韌性降低加工硬化加工硬化是金屬材料重要的強(qiáng)化手段例如：冷拔變形90%的1.0%的高碳鋼絲，其強(qiáng)度可以達(dá)到3000MPa加工硬化可以實(shí)現(xiàn)各種冷變形工藝：拔絲工藝加工硬化可以防止偶然超載時(shí)的突然斷裂加工硬化（workhardening)擇優(yōu)取向（Orientation）當(dāng)冷變形達(dá)到70-80%形成纖維組織時(shí)，各晶粒內(nèi)原子排列位向趨于一致，稱為織構(gòu)（Texture）或者擇優(yōu)取向(Orientation),表現(xiàn)出材料的各向異性（Heterogeneity

）制耳現(xiàn)象殘余應(yīng)力(residualstress)冷加工過程中材料各部分變形不均勻或者晶粒內(nèi)各部分或者各晶粒的變形不均勻，使材料內(nèi)部形成殘余應(yīng)力，引起零件尺寸不穩(wěn)定和降低零件抗腐蝕性能。對尺寸精度要求高的零件或者防止應(yīng)力腐蝕的零件，要進(jìn)行去應(yīng)力退火零件表面的殘余應(yīng)力有助于提高壽命，例如噴丸處理2冷變形鋼在加熱過程中的組織和性能的變化（一）回復(fù)（recovery）、再結(jié)晶(recrystallization)和晶粒長大(graingrowth)回復(fù)：加熱到回復(fù)溫度，不能引起顯微組織的變化，保持拉長、破碎的晶粒外形，晶格畸變減輕，保留加工硬化性能，但使內(nèi)應(yīng)力降低。1)

回復(fù)溫度：T回＝0.25～0.3T熔（K）；2)

回復(fù)應(yīng)用：如冷卷彈簧去應(yīng)力退火，使內(nèi)應(yīng)力下降，E不變；再結(jié)晶：加熱到再結(jié)晶溫度（高于回復(fù)溫度），位錯(cuò)密度大大降低，顯微組織發(fā)生明顯變化，破碎、拉長晶粒變成細(xì)小均勻的無變形的等軸晶粒，強(qiáng)度、硬度下降，韌性上升。內(nèi)應(yīng)力完全消失，加工硬化完全消失。最低再結(jié)晶溫度：T再＝0.4T熔點(diǎn)（K）再結(jié)晶應(yīng)用：冷軋帶鋼、冷拔鋼絲、深沖工件（彈殼）的再結(jié)晶退火晶粒長大（二次再結(jié)晶）：加熱溫度高于再結(jié)晶溫度或長時(shí)間保溫，大晶粒吞并小晶粒長大的現(xiàn)象；晶粒長大會使強(qiáng)度、塑性、韌性下降。尤其是塑韌性影響較明顯。影響再結(jié)晶晶粒大小的因素

1.

變形程度的影響：1)

變形程度越大，晶粒越細(xì)；2)

臨界變形程度：某一變形程度下，變形不均勻，大小晶粒并存，加熱后晶粒粗化；

晶晶粒粗化粒大小臨界變形程度變形度

2

退火溫度：1)T退≥T再＋（150～250℃）；

2)退火溫度越高，晶粒越粗

effectofannealingtemperatureongrainsizeinbrassAnnealedat400oC,(b)annealedat650oC,and(c)annealedat800oC3純鐵再結(jié)晶全圖：把加熱溫度和變形程度二因素對晶粒大小的綜合影響畫在立體坐標(biāo)圖上得到純鐵再結(jié)晶全圖

晶粒大小870℃800℃

400℃1020305075

變形程度（％）→

純鐵再結(jié)晶全圖3，熱壓力加工對鋼組織和性能的影響

（1）熱加工和冷加工區(qū)別再結(jié)晶溫度為熱加工和冷加工的分界線。不能以溫度的絕對高低來區(qū)分冷、熱加工1、計(jì)算鋼的再結(jié)晶溫度2、鉛、錫T再＝0.4T熔點(diǎn)（K）再結(jié)晶應(yīng)用：冷軋帶鋼、冷拔鋼絲、深沖工件（彈殼）的再結(jié)晶退火（2）熱壓力加工鋼的組織和性能奧氏體熱壓力加工（鍛造、熱軋）變形強(qiáng)化再結(jié)晶軟化適當(dāng)?shù)臏囟?、時(shí)間、變形度、冷卻速度細(xì)珠光體、鐵素體、二次滲碳體消除粗大柱狀晶、焊合氣孔縮松、消除偏析夾雜物形成流線縮孔和疏松區(qū)域偏析氣泡?2003Brooks/Cole,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.（a）鍛造加工吊鉤(b)切削加工吊鉤better!碳鋼的分類和牌號一，碳鋼的分類：1，按碳含量分類：（1）低碳鋼（Wc≤0.25%）（2）中碳鋼（Wc

=0.25%-0.60%）（3）高碳鋼（Wc

≥0.60%）2，按質(zhì)量分類（P,S含量）（1）普通碳素鋼Ws≤0.035,Wp≤0.035（2）優(yōu)質(zhì)碳素鋼

Ws≤0.030,Wp

≤0.030（3）高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼Ws≤0.020,

Wp

≤0.0203，按用途分類（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼：工程構(gòu)件、機(jī)械零件（2）碳素工具鋼：刀具、量具、模具，一般為優(yōu)質(zhì)鋼或高級優(yōu)質(zhì)高碳鋼二，碳鋼的牌號和用途1，普通碳素結(jié)構(gòu)鋼：Q+數(shù)字=屈服強(qiáng)度數(shù)值例如：Q235,表示屈服強(qiáng)度為235MPa的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（1）質(zhì)量等級：A、B、C、D四等，A最低（S<0.050%、P<0.045%）；D最高（S、P<0