金屬學(xué)與熱處理課件01鋼的回火轉(zhuǎn)變及合金時(shí)效

第八章鋼的回火轉(zhuǎn)變及合金時(shí)效

§8.1鋼的回火轉(zhuǎn)變§8.2合金的時(shí)效§8.3調(diào)幅分解鋼的回火轉(zhuǎn)變和合金時(shí)效學(xué)習(xí)要求1.掌握淬火鋼的回火轉(zhuǎn)變過(guò)程。掌握回火轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能。正確制定回火工藝。2.理解時(shí)效、脫溶概念，掌握合金脫溶過(guò)程，掌握時(shí)效后合金性能變化。3.了解調(diào)幅分解概念及產(chǎn)生條件。2.馬氏體分解3.殘余奧氏體轉(zhuǎn)變4.碳化物的轉(zhuǎn)變5.基體α相的回復(fù)、再結(jié)晶和碳化物的聚集長(zhǎng)大淬火鋼的回火轉(zhuǎn)變過(guò)程1.馬氏體中碳的偏聚400~650℃20~100℃80~350℃200~300℃250~400℃§8.1鋼的回火轉(zhuǎn)變回火組織

索氏體回火索氏體組織小片狀（F+Fe3C）等軸的F

+粗粒狀Fe3C性能對(duì)比較差較好，綜合性能好

屈氏體回火屈氏體組織細(xì)小片狀（F+Fe3C）針狀F

+細(xì)小粒狀Fe3C性能對(duì)比較差較好，σe高

馬氏體回火馬氏體組織過(guò)飽和度的F一定過(guò)飽和度的F+共格ε碳化物性能對(duì)比較差較好，耐磨性好鋼的回火轉(zhuǎn)變鋼的回火轉(zhuǎn)變3、韌性回火脆性：有些鋼在一定的溫度范圍內(nèi)回火時(shí)，其沖擊韌性顯著下降的脆化現(xiàn)象。鋼的回火轉(zhuǎn)變1.第一類回火脆性:250～400℃,低溫回火脆性.鋼種:工業(yè)用鋼產(chǎn)生原因:M分解時(shí)沿M條或片的邊界析出斷續(xù)的薄殼狀碳化物,降低了晶界的斷裂強(qiáng)度.消除:無(wú)法消除抑制:避免在脆化溫度內(nèi)回火鋼的回火轉(zhuǎn)變2.第二類回火脆性:450～650℃,高溫回火脆性,鋼種:合金鋼產(chǎn)生原因:雜質(zhì)元素在原A晶界偏聚或以化合物形式析出,降低了晶界的斷裂強(qiáng)度.消除:重新回火后,快速冷卻抑制:加入合金元素Mo、W可以抑制雜質(zhì)元素向晶界偏聚；對(duì)脆性敏感的小工件進(jìn)行高溫回火后快速冷卻?？赡婊鼗鸫嘈?/p>

回火溫度淬、回火后的組織性能特點(diǎn)典型零件低溫回火

150~250℃回火馬氏體高強(qiáng)度、硬度和耐磨性軸承中溫回火350~500℃回火屈氏體極高的彈性極限和良好的韌性彈簧零件高溫回火500~650℃回火索氏體較高的綜合機(jī)械性能軸類

回火溫度淬、回火后的組織性能特點(diǎn)典型零件低溫回火

150~250℃回火馬氏體高強(qiáng)度、硬度和耐磨性軸承中溫回火350~500℃回火屈氏體極高的彈性極限和良好的韌性彈簧零件高溫回火500~650℃回火索氏體較高的綜合機(jī)械性能軸類

回火溫度淬、回火后的組織性能特點(diǎn)典型零件低溫回火

150~250℃回火馬氏體高強(qiáng)度、硬度和耐磨性軸承中溫回火350~500℃回火屈氏體極高的彈性極限和良好的韌性彈簧零件高溫回火500~650℃回火索氏體較高的綜合機(jī)械性能軸類注：300℃左右是第一類回火脆性區(qū)，要盡量避免在此溫度范圍內(nèi)回火；有第二類回火脆性的鋼，要高溫回火后快冷鋼的回火溫度選擇鋼的回火工藝溫度低溫（≤250℃）中溫（350～500℃）高溫（500～650℃）時(shí)間τ=KD（min）冷卻通常空冷，特殊急冷§8.2合金的時(shí)效★脫溶★時(shí)效★固溶處理★時(shí)效強(qiáng)化基本概念

基本條件:固溶度隨溫度降低而顯著減小§8.2合金的時(shí)效α過(guò)飽和固溶體→GP區(qū)形成→中間相形成→平衡相形成§8.2合金的時(shí)效脫溶一般過(guò)程以Al-4.5%Cu合金為例:該合金室溫平衡組織為α+CuAl2（1）形成GPⅠ區(qū)：薄片狀的Cu原子富聚區(qū)，共格，

晶格畸變，硬度升高（2）形成GPⅡ區(qū)（θ″）：正方晶格結(jié)構(gòu)，共格，成分接近CuAl2

畸變區(qū)增大，形成共格應(yīng)變場(chǎng)，硬度進(jìn)一步升高（3）形成中間相（θ′）：部分失去共格，正方晶格，開始出現(xiàn)θ′時(shí)，硬度最大，隨后硬度開始下降（4）形成平衡相（θ）：無(wú)共格，正方晶格，硬度進(jìn)一步下降§8.2合金的時(shí)效脫溶過(guò)程中組織和性能§8.2合金的時(shí)效影響脫溶動(dòng)力學(xué)因素3.晶體缺陷：晶體缺陷↑

→新相易于形成→脫溶V↑2.合金成分：熔點(diǎn)↓→原子間結(jié)合力↓→原子活動(dòng)能力↑→脫溶V↑時(shí)效溫度：

欠時(shí)效：T↑→原子活動(dòng)能力↑→V↑

過(guò)時(shí)效：T↑→合金的過(guò)飽和度↓→V↓

§8.2合金的時(shí)效§8.3調(diào)幅分解定義：由一種固溶體分解為兩種結(jié)構(gòu)相同而成分不同的固溶體的固態(tài)相變。固溶體分解的一種特殊形式。

機(jī)制：無(wú)核轉(zhuǎn)變，擴(kuò)散-偏聚§8.3