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首先,感谢鹰大的关照。其次,看了前一帖子里的回复,觉得其实很多问题早期的帖子都有说过。大概是因为间隔太久地缘故吧。呵呵。总的来说,截至到目前,我的思路是一个循序渐进的。从基本的材料介绍,到铁碳相图的生成,再到各典型金相的介绍,最后是相变。有疑问的大侠,还希望你翻翻之前的帖子,应该会找到你需要的部分的。好了,不多数,进正文。, X( d" e# e% z7 r
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读书:《金属材料及热处理》 陆大纮 许晋堃 合编& V* O2 {5 \1 }& j7 f
人民铁道出版社
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C曲线的影响
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7 ^% q; h. `) E2 t, d先接着之前一篇,把影响C曲线的因素说一说。, Z: Q. j/ ^- B/ s: R
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之前的介绍中,我们是以T8钢为研究对象得到的一个奥氏体等温转变曲线。而实际中,C曲线的形状会因为不同的钢材元素而发生各种变化。这种对C曲线的影响主要分为三种。) G9 L$ J6 K4 }7 k& ` d
/ `) U3 L* H- b0 i5 s1 E一。碳元素的影响。( e7 W' u! T) [9 p
) ?% y8 J, C W" j我们先回顾一下铁碳相图。0 t/ {1 @/ b7 q4 P6 g- P2 M
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' U" \: m6 u. |2 P, u其中,以S点(含碳量0.8%)为分界,左侧是奥氏体加铁素体区,右侧是奥氏体加渗碳体区。因此我们直接也介绍过,以727?C的PSK线为分界,当奥氏体组织低于727?C时,S点左侧和右侧发生的奥氏体转变是不同的。左侧部分会先析出铁素体使得周边的碳浓度提高然后形成珠光体。而右侧则会先析出渗碳体,使得碳浓度降低而后形成珠光体。正是因为这样,无论是亚共析钢还是过共析钢,都会因为这一先析反应的存在而影响由奥氏体向珠光体转变的进程,也就是C曲线的变化。如下面两个图。
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之前我们说过,随着过冷度的增加,奥氏体转变的孕育期便短,在550?C时达到最小,形成鼻部。对于其他含碳量的钢来说,也是如此。这里必须要说的是,无论是亚共析钢的铁素体先析还是过共析钢的渗碳体先析,都会随着过冷度的增加而受到抑制。就像我在之前帖子里的回复时提到的,奥氏体向珠光体的转变是一个扩散型转变,需要碳原子的移动。而过冷度的增大会抑制碳原子的运动能力,这使得金属内的铁素体和渗碳体形成受到区域局限。在达到550?C时,这种局限达到最大。一般来说,多数教材和教学中,对于含碳量对C曲线的影响说明都是如下。
* @4 C$ H) Q2 H( h对于亚共析钢,随着含碳量的升高,C曲线右移,到0.8%时达到最大。
9 \3 E- @. T7 i1 e8 Q对于过共析钢,随着含碳量的升高,C曲线左移。
4 }$ G- W0 Y. [) P; n! i9 E所有这些说法都是基于看图说话而得到的结论。下面说下个人的观点,以供大家讨论。是否正确,希望有前辈能详细解说。2 u& L* I) ~$ b( \% i( }1 e
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其实,无论是亚共析钢还是过共析钢,其C曲线都是以共析钢C曲线为基础的变形体。如我之前解释先析过程时提到的一样。所谓碳元素的影响,其本质是先析过程导致的奥氏体转变提前。对于亚共析钢,由于铁素体的先析,使得奥氏体在发生正常珠光体转变之前,就先开始发生铁素体析出+珠光体形成的转变。表现出来就是随着含碳量的降低,C曲线终的其实转变曲线的上半部分左偏转(个人理解其实不是左移,而是偏转)。也如同我前面提到的,在550?C时,由于先析的被极大限制,其实,亚共析钢的鼻部位置基本和共析钢是一致的。同样的,过共析钢也是如此。由于含碳量的增加,先析过程使得奥氏体转变提前,于是C曲线上半部分左偏。同样,由于550?C的抑制,过共析钢的鼻部位置也基本和共析钢一致。! R- v$ ~) V# A k3 G
f9 b! u; @0 p1 ~% P5 ~末了带一句,其实在这个先析过程中,还包含了魏氏体转变、托氏体转变。但因为这种组织转变多数不是针对热处理来说,而是钢材生产中的过程产物,因此这里先不做介绍。后面说完四火之后,会回过头来再详细说这个。; B, p/ G4 o: S9 w$ w4 y" l* ^
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二。合金元素的影响。
: g% X% z. X1 t* t合金元素中,除去Co以外,所有的合金元素都会使奥氏体组织更稳定,表现出来就是C曲线的右移。一些特别元素,如Mo,W,V,还会是C曲线的形状发生改变。这里必须提及的一点是,当奥氏体中存在未溶合金元素时,这时会使得奥氏体趋于不稳定,C曲线左移。
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: S2 k1 }: A1 ?. o: b7 D; B三。加热温度与时间的影响。* ^. i; i4 i' O7 |" h
奥氏体晶粒越大,成分越均匀,则奥氏体的稳定性越好。这使得奥氏体转变需要更大的孕育期,表现出来就是C曲线右移。同时,对于包括碳影响,合金元素影响在内奥氏体转变影响,我们必须认识到一点,那就是一旦奥氏体中存在或出现未溶物或非珠光体析出物,所有这些都会加速新相的形核,促进奥氏体的转变。& D/ g! b- _4 P% `) J5 K9 |3 C
而加热温度和时间都对以上的因素产生影响。无论是高温还是长时间加热,都会使奥氏体组织更均匀,稳定性更高,使得C曲线右移。而这一点对于后面的四火工艺是很重要的。
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. h# V8 N# U! o# c( ?5 d; ]0 c貌似写着写着又多了。。。好吧,关于临界速度等的C曲线应用留到下次吧。依旧是明日更新。欢迎参与讨论。
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