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首先,感謝鷹大的關照。其次,看了前一帖子里的回復,覺得其實很多問題早期的帖子都有說過。大概是因為間隔太久地緣故吧。呵呵。總的來說,截至到目前,我的思路是一個循序漸進的。從基本的材料介紹,到鐵碳相圖的生成,再到各典型金相的介紹,最后是相變。有疑問的大俠,還希望你翻翻之前的帖子,應該會找到你需要的部分的。好了,不多數,進正文。
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讀書:《金屬材料及熱處理》 陸大纮 許晉堃 合編
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C曲線的影響
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先接著之前一篇,把影響C曲線的因素說一說。
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之前的介紹中,我們是以T8鋼為研究對象得到的一個奧氏體等溫轉變曲線。而實際中,C曲線的形狀會因為不同的鋼材元素而發生各種變化。這種對C曲線的影響主要分為三種。
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. |8 z8 A9 N- O' o0 }0 y一。碳元素的影響。7 F( e$ E! k/ W5 S$ J# B
& J$ \! U) ? E& A/ X% ?! w4 J z我們先回顧一下鐵碳相圖。
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. T+ L5 r& _8 H% u- w( A8 l其中,以S點(含碳量0.8%)為分界,左側是奧氏體加鐵素體區,右側是奧氏體加滲碳體區。因此我們直接也介紹過,以727?C的PSK線為分界,當奧氏體組織低于727?C時,S點左側和右側發生的奧氏體轉變是不同的。左側部分會先析出鐵素體使得周邊的碳濃度提高然后形成珠光體。而右側則會先析出滲碳體,使得碳濃度降低而后形成珠光體。正是因為這樣,無論是亞共析鋼還是過共析鋼,都會因為這一先析反應的存在而影響由奧氏體向珠光體轉變的進程,也就是C曲線的變化。如下面兩個圖。
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之前我們說過,隨著過冷度的增加,奧氏體轉變的孕育期便短,在550?C時達到最小,形成鼻部。對于其他含碳量的鋼來說,也是如此。這里必須要說的是,無論是亞共析鋼的鐵素體先析還是過共析鋼的滲碳體先析,都會隨著過冷度的增加而受到抑制。就像我在之前帖子里的回復時提到的,奧氏體向珠光體的轉變是一個擴散型轉變,需要碳原子的移動。而過冷度的增大會抑制碳原子的運動能力,這使得金屬內的鐵素體和滲碳體形成受到區域局限。在達到550?C時,這種局限達到最大。一般來說,多數教材和教學中,對于含碳量對C曲線的影響說明都是如下。3 \2 Z) L9 v8 x
對于亞共析鋼,隨著含碳量的升高,C曲線右移,到0.8%時達到最大。
; G: k. w6 E( d" I對于過共析鋼,隨著含碳量的升高,C曲線左移。
3 e" O! B1 n+ |- g; ]所有這些說法都是基于看圖說話而得到的結論。下面說下個人的觀點,以供大家討論。是否正確,希望有前輩能詳細解說。
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' `& {+ |* o) \( J9 b3 G3 p, z P其實,無論是亞共析鋼還是過共析鋼,其C曲線都是以共析鋼C曲線為基礎的變形體。如我之前解釋先析過程時提到的一樣。所謂碳元素的影響,其本質是先析過程導致的奧氏體轉變提前。對于亞共析鋼,由于鐵素體的先析,使得奧氏體在發生正常珠光體轉變之前,就先開始發生鐵素體析出+珠光體形成的轉變。表現出來就是隨著含碳量的降低,C曲線終的其實轉變曲線的上半部分左偏轉(個人理解其實不是左移,而是偏轉)。也如同我前面提到的,在550?C時,由于先析的被極大限制,其實,亞共析鋼的鼻部位置基本和共析鋼是一致的。同樣的,過共析鋼也是如此。由于含碳量的增加,先析過程使得奧氏體轉變提前,于是C曲線上半部分左偏。同樣,由于550?C的抑制,過共析鋼的鼻部位置也基本和共析鋼一致。, u1 r/ {2 L& @
. }2 b5 V2 |, P末了帶一句,其實在這個先析過程中,還包含了魏氏體轉變、托氏體轉變。但因為這種組織轉變多數不是針對熱處理來說,而是鋼材生產中的過程產物,因此這里先不做介紹。后面說完四火之后,會回過頭來再詳細說這個。
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二。合金元素的影響。
7 S r/ ~; x7 x% c: A合金元素中,除去Co以外,所有的合金元素都會使奧氏體組織更穩定,表現出來就是C曲線的右移。一些特別元素,如Mo,W,V,還會是C曲線的形狀發生改變。這里必須提及的一點是,當奧氏體中存在未溶合金元素時,這時會使得奧氏體趨于不穩定,C曲線左移。
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0 Q' Y) H' x1 R+ V) N三。加熱溫度與時間的影響。6 O; @) Y, [: h5 ]
奧氏體晶粒越大,成分越均勻,則奧氏體的穩定性越好。這使得奧氏體轉變需要更大的孕育期,表現出來就是C曲線右移。同時,對于包括碳影響,合金元素影響在內奧氏體轉變影響,我們必須認識到一點,那就是一旦奧氏體中存在或出現未溶物或非珠光體析出物,所有這些都會加速新相的形核,促進奧氏體的轉變。
9 R* |( c) W1 o. @9 O而加熱溫度和時間都對以上的因素產生影響。無論是高溫還是長時間加熱,都會使奧氏體組織更均勻,穩定性更高,使得C曲線右移。而這一點對于后面的四火工藝是很重要的。5 E1 c* X$ x; {1 t
, a: i; h3 Z4 G, R貌似寫著寫著又多了。。。好吧,關于臨界速度等的C曲線應用留到下次吧。依舊是明日更新。歡迎參與討論。6 X9 B: }& S0 z4 Q" F5 O2 M) _
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