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金属热处理题库
第一章固态相变原理
一.基本概念
相变:
物质从一种相转变为另一种相的过程
固态相变:
固态金属在一定压力温度下,内部组织结构发生改变的现象
一级相变:
在发生相变时,有体积的变化同时有热量的吸收或释放的相变
二级相变:
在发生相变时,体积不变化的情况下,也不伴随热量的吸收和释放,只是热容量、热膨胀系数和等温压缩系数等的物理量发生变化的相变
共析相变:
由一个固相分解为两个固相的转变
沉淀析出:
在金属的过饱和固溶体中形成溶质原子偏聚区和(或)由之脱溶出微粒的过程
调幅分解:
过饱和固溶体在一定温度下分解成结构相同、成分不同的两个相的过程
扩散型相变:
温度足够高、原子活动能力足够强、时间足够长情况下发生的相变
非扩散型相变:
相变过程中原子不发生扩散,参与转变的所有原子运动是协调一致的过程。
相变驱动力:
指母相在一定条件下通过相变转变为新相时的自由能降低量ΔG
相变势垒:
相变时改组晶格所必须克服的原子间引力而产生的附加能量ΔG
二.基本原理
1.材料的强化手段
1.固溶强化2.细晶强化3.位错强化4.第二相强化5.位错强化6.弥散强化
2.固态相变的过程
1.固态相变的形核2.固态相变时晶核的长大3.固态相变时所受的相变动力学
3.固态相变的热力学
1.在固态相变过程中,无论形核与否,相变需要驱动力,同时又遇到阻力。
2.相变驱动力是使系统自由能下降的因素,相变阻力是相变导致系统自由能升高的因素
4.固态相变的动力学
具体描述相变微观机制、转变途径、转变速率以及一些物理学参量对相变的影响,从而得到相变与时间的关系
三.考试题型
一级相变:
凡新旧两相化学位相等,化学位的一次偏导不相等的相变
二级相变:
凡新旧两相化学位相等,化学位的一次偏导也相等,但化学位的二次偏导不相等的相变
四.简答
1.简述固态相变的特点:
1.相变阻力大2.新相晶核与母相之间存在一定的晶体学位向关系3.惯习现象4.母相晶体缺陷促进相变5.易出现过渡相
2.金属固态相变中的形核特征:
1.均匀形核2.不均匀形核3.晶界形核4.位错形核5.空位及空位集团
第二章热处理基础
一基本概念
热处理:
是将材料通过特定的加热和冷却方法获得所需的组织和性能的工艺过程
奥氏体:
碳在γ-Fe(面心立方结构的铁)中的间隙固溶体
珠光体:
铁素体和渗碳体组成的机械混合物(Fe+Fe3C含碳0.77%)。
马氏体:
碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体
贝氏体:
铁素体、碳化物组成的复相组织
晶粒度:
用来表示奥氏体的晶粒大小
奥氏体化:
在临界点以上加热,以获得均匀的奥氏体组织
均匀形核:
在均匀母相中由晶胚发展为新相晶核的过程
非均匀形核:
若新相优先在母相中的不均匀结构处形核的过程
能量起伏:
指体系中每个微小体积所实际具有的能量,会偏离体系平均能量水平而瞬时涨落的现象
结构起伏:
液态金属从宏观上看是原子作无规则排列的非晶体,但其中包含着许多类似晶体结构的、时大时小、时长时消的原子有序集团,这种现象称为“结构起伏”。
成分起伏:
在熔融状态的合金中,在某一微区某一瞬时内浓度呈现不同于平均浓度的周期性变化的现象
组织遗传:
在一定加热条件下所形成的奥氏体晶粒继承或恢复原始粗大晶粒的现象
二基本原理
1.适合热处理强化的材料要求:
固相转变、第二相强化(只有固态相变的合金才能进行热处理)
2.奥氏体化的原理:
奥氏体化可通过扩散和非扩散两种方式。
高速加热时奥氏体化是通过非扩散方式形成的,在较低速加热时是通过扩散方式形成的,其还受到碳原子的扩散控制,因为铁原子自扩散影响很小
3.奥氏体化的晶粒控制:
1.两相区或临界区加热2.“零”保温3.快速加热4.细化原始组织5.循环加热6.形变热处理
4.奥氏体化的影响因素:
1.加热温度2.加热速度3.保温时间4.合金元素5.原始组织
5.亚共析、共析、过共析钢奥氏体化的差异
三考试题型
1.奥氏体晶核是在缺陷(位置)通过扩散机制(原理)形成。
2.奥氏体晶粒的长大是通过互相吞并、晶界推移、扩散来进行的。
3.共析钢等温转变动力学图的特点包括:
(1)有孕育期
(2)随温度升高,孕育期缩短,速度加快
4.细小的奥氏体晶粒能使奥氏体等温转变图右移,降低了钢的临界冷却速度,所以细晶粒的钢具有较高的淬透性。
(对)
四名称解释
1.奥氏体:
碳溶于γ-Fe所形成的固溶体,存在于共析温度以上,最大碳含量为2.11%,面心立方结构,具有良好的塑性
2.晶粒度:
表示晶粒大小的尺度叫晶粒度,可用晶粒的平均面积或平均直径表示,又分成起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度三种
3.组织遗传:
合金钢构件在热处理时,常出现由于锻压、轧制、铸造、焊接等工艺而形成的原始有序粗晶组织。
这些非平衡的粗晶有序组织(马氏体、贝氏体、魏氏组织等)在一定加热条件下所形成的奥氏体晶粒继承或恢复原始粗大晶粒的现象
五简答题
1.奥氏体化对钢热处理的意义是什么?
奥氏体的晶粒大小对热处理后的组织和性能有何影响?
意义:
加热温度高于相变温度,钢在加热和保温阶段(保温的目的是使钢件里外加热到同一温度),将发生室温组织向均匀的奥氏体组织的转变,称奥氏体化,奥氏体化过程也是形核与长大过程,是依靠铁原子和碳原子的扩散来实现的,属于扩散型相变
影响:
奥氏体晶粒大小对钢冷却后的组织和性能有很大影响,奥氏体的晶粒细小,则冷却后转变产物的晶粒也细小,其强度,塑性,韧性较好。
反之,晶粒粗大,转变后产物晶粒粗大,强度,塑性较差,特别是冲击韧性显著降低。
2.试述奥氏体的形成过程及控制奥氏体晶粒的方法。
过程:
1.奥氏体晶核的形成2.奥氏体晶核长大3.残留渗碳体的溶解4.奥氏体成分均匀化
方法:
1.两相区或临界区加热2.“零”保温3.快速加热4.细化原始组织5.循环加热6.形变热处理
3.画出共析钢的“C”线,并标明淬火临界冷却速度
第三章冷却转变
一.基本概念
过冷奥氏体:
在共析温度以下存在的奥氏体。
即冷至临界点以下的不稳定组织
C曲线:
过冷奥氏体等温转变动力学曲线(表示不同温度下过冷奥氏体转变量与转变时间关系的曲线)
CCT曲线:
过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)
珠光体转变:
钢中过冷奥氏体在接近平衡态,即过冷度不大的条件下发生的共析转变
贝氏体转变:
钢中奥氏体分解反应时所确认的不同于珠光体转变的一种相变
马氏体转变:
非平衡条件下,金属和合金中发生的非扩散的晶型转变
板条马氏体:
含碳量低的奥氏体形成的马氏体
针状马氏体:
常见于高,中碳钢,每个马氏体晶体的厚度与径向尺寸相比很小其断面形状呈针片状
临界冷却速度:
Rc合金冷却凝固过程中发生非晶转变所要求的最小冷速
二.基本原理
1.C曲线、CCT曲线的建立过程
2.C曲线、CCT曲线的具体含义及应用
含义:
C曲线是表示不同温度下过冷奥氏体转变量与转变时间关系的曲线、CCT曲线表示过冷奥氏体连续冷却转变曲线
应用:
C曲线通常应用于了解某时刻过冷奥氏体转变量的多少,注重转变的开始和结束时间,常常用于绘制成温度—时间曲线,也可用于表示过冷奥氏体等温转变的规律;CCT曲线用于表示连续冷却转变的规律,反映了在连续冷却条件下过冷奥氏体的转变规律,是分析转变产物组织与性能的依据
3.根据C曲线、CCT曲线判断生成物
4.珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变的转变特征
主要异同点
相 变 类 型
珠光体转变
贝氏体转变
马氏体转变
转变温度范围
高温转变
(Ar1~500℃)
中温转变
(500℃~Ms)
低温转变
(Ms以下)
扩散性
具有碳原子和铁原子的扩散
碳原子扩散,而铁原子不扩散
无扩散
生核、长大与领先相
生核、长大,一般以渗碳体为领先相
生核、长大,一般以铁素体为领先相
生核、长大
共格性
无共格性
具有共格性,产生表面浮凸现象
具有共格性,产生表面浮凸现象
组成相
两相组织
γ-Fe(C)→α-Fe(C)+Fe3C
两相组织
γ-Fe(C)→α-Fe(C)+Fe3C(约350℃以上)
γ-Fe(C)→α-Fe(C)+FexC(约350℃以下)
单相组织
γ-Fe(C)→α-Fe(C)
合金元素的分布
合金元素扩散重新分布
合金元素不扩散
合金元素不扩散
5.共析、亚共析、过共析钢C曲线的特征及其转变特点
亚共析钢先共析铁素体的析出,过共析钢先共析渗碳体的形成
由图可见,它们都具有过冷奥氏体转变开始线与转变终了线,但在亚共析碳钢的C曲线上,多出一条先析铁素体析出线;在过共析碳钢C曲线上,多出一条先析渗碳体(二次渗碳体)析出线。
在正常的热处理加热条件下,亚共析碳钢的C曲线随着含碳量的增加向右移,过共析碳钢的C曲线随着含碳量的增加向左移。
故在碳钢中,以共析碳钢C曲线的鼻尖离纵坐标最远,其过冷奥氏体也最稳定。
三、例题
1.分析以下几种说法是否正确:
(1)马氏体硬而脆。
(错)
(2)过冷奥氏体的冷却速度越快,冷却后钢的硬度越高。
(对)
(3)钢中合金元素的含量越高,淬火后的硬度也越高。
(错)
(4)同一钢材在相同加热条件下,总是水淬比油淬的淬透性好;小件比大件淬透性好(错)
2.珠光体、索氏体、托氏体组织有什么区别?
1.珠光体是奥氏体(奥氏体是碳溶解在γ-Fe中的间隙固溶体)发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。
得名自其珍珠般(pearl-like)的光泽。
其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物,也称片状珠光体。
用符号P表示,含碳量为ωc=0.77%。
在珠光体中铁素体占88%,渗碳体占12%,由于铁素体的数量大大多于渗碳体,所以铁素体层片要比渗碳体厚得多.在球化退火条件下,珠光体中的渗碳休也可呈粒状,这样的珠光体称为粒状珠光体。
2.奥氏体是碳溶解在γ铁中形成的一种间隙固溶体,呈面心立方结构,无磁性。
奥氏体是一般钢在高温下的组织,其存在有一定的温度和成分范围。
有些淬火钢能使部分奥氏体保留到室温,这种奥氏体称残留奥氏体。
在合金钢中除碳之外,其他合金元素也可溶于奥氏体中,并扩大或缩小奥氏体稳定区的温度和成分范围。
例如,加入锰和镍能将奥氏体临界转变温度降至室温以下,使钢在室温下保持奥氏体组织,即所谓奥氏体钢。
3.托氏体是马氏体在回火时形成的,实际上是铁素体基体内分布着极其细小的碳化物(或渗碳体)球状颗粒,在光学显微镜下高倍放大也分辨不出其内部构造,只看到其总体是一片黑的复相组织。
3.影响奥氏体晶粒大小的因素有哪些?
1.加热温度和保温时间2.加热速度3.钢的化学成分4.钢的原始组织
4.共析钢的等温转变曲线与连续转变曲线有什么差别?
5.为什么合金钢的淬透性比碳素钢高?
合金元素使钢的c曲线右移,也就是降低了钢的临界冷却速度,这样,在相同的冷却速度下,合金钢具有更高的相对转变驱动力,(墒、焓)从而使合金钢的具有更高的淬透性
6.金属结晶时冷却速度越大,结晶晶粒越细。
(错)
7.珠光体是奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。
(错)
第4、5、6章珠光体、贝氏体、马氏体转变
一、基本概念
共析相变:
由一个固相分解为两个固相的转变
片状珠光体:
形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物
粒状珠光体:
由铁素体和粒状碳化物组成.它由过共析钢经球化退火或马氏体在650℃~A1温度范围内回火形成
魏氏组织:
焊接热影响区中的过热区,由于奥氏体晶粒长得非常粗大,这种粗大的奥氏体在较快的冷却速度下会形成一种特殊的过组织,其组织特征为在一个粗大的奥氏体晶粒内会形成许多平行的铁素体(渗碳体)针片,在铁素体针片之间的剩余奥氏体最后转变为珠光体,这种过热组织称为铁素体(渗碳体)魏氏组织
伪共析转变:
共析钢或过共析钢从奥氏体状态快速冷却到Ar1温度以下,先共析相来不及析出,奥氏体直接转变伪铁素体和渗碳体
板条马氏体:
含碳量低的奥氏体形成的马氏体
针状马氏体:
常见于高,中碳钢,每个马氏体晶体的厚度与径向尺寸相比很小其断面形状呈针片状
上贝氏体:
550~350℃范围内形成的贝氏体
下贝氏体:
过冷奥氏体的温度下降到350至230℃范围时,所形成的产物
浮凸效应:
表面浮凸是奥氏体向珠光体转变时比容增加,体积膨胀的结果.
二、基本原理
1.珠光体的形成机制:
1.自由能降低2.缺陷位置开始形核3.形核长大4.共析成分的奥氏体碳的扩散过程5.铁原子的自扩散
2.影响珠光体转变的主要因素:
1.合金元素2.加热温度,保温时间3.原始组织4.应力5.塑性变形
3.珠光体转变的三个产物:
共析产物按分散度之大小又分为三种:
珠光体、索氏体和屈氏体。
S=(1500~4500)×10μm,用光学显微镜可分辨出片层的,称为珠光体这一名词又是上述三种共忻产物的统称);S=(800~1500)×10μm,称为索氏体(又称淬火索氏体);S=(300~800)×10μm,称为屈氏体(又称淬火屈氏体,还译为托氏体、淬火托氏体)。
4.马氏体的转变特征:
1.非恒温性2.切面共格和表面浮凸现象3.无扩散性4.具有特定的位向关系和惯习面5.转变的可逆性
5.贝氏体的转变特征:
1.转变温度2.转变产物3.转变动力学4.转变不完全性5.扩散性:
Fe原子不能扩散,C原子能扩散6.有浮凸有严格的相关系和惯习面
6.影响贝氏体、马氏体转变的因素
贝氏体:
1.含碳百分比2.合金因素3.材料的晶粒大小和奥氏体化温度4.应力大小5.塑性变形状况6.冷却时在不同温度下停留
马氏体:
1.化学成分2.奥氏体化的条件3.冷却速度4.所受的应力大小5.奥氏体的层错能和强度
三、例题
1.板条马氏体和片状马氏体在组织与力学性能方面有什么不同?
2.共析钢加热到奥氏体状态后,以不同的速度连续冷却,都得不到下贝氏体,试用c曲线说明,怎样才可得到下贝氏体。
3.共析钢加热到均匀的奥氏体化状态后缓慢冷却,稍低于(A1线)温度将形成(珠光体),为(铁素体)与(渗碳体)的机械混合物,其典型形态为(片状)或(粒状)。
4.试说明下述组织结构及力学性能特点,并回答它们之间有何区别与联系?
珠光体和球化组织;马氏体和回火马氏体;索氏体和回火索氏体;屈氏体和回火屈氏体。
200℃回火后为回火马氏体400℃回火后为回火托氏体600℃回火后为回火索氏体
5.马氏体的等温转变一般不能进行到底,完成一定的转变量后就停止了。
(对)
6.比较下贝氏体与高碳马氏体的主要不同点
高碳马氏体:
是碳在阿尔法铁(铁素体)中的过饱和固溶体,有向稳定的组织(铁素体和渗碳体两相混合物)转变的倾向,所以高碳马氏体是不稳定组织
下贝氏体:
200-300℃残余奥氏体开始分解,同时高碳马氏体继续分解。
残余奥氏体转变为下贝氏体或回火马氏体,到300℃时,残余奥氏体的分解基本结束。
下贝氏体是由奥氏体转变而来,其组织是片状铁素体加碳化物
7.把钢加热到临界点Ac1;或Ac3以上保温并随之以大于临界冷却速度冷却,用以得到介稳状态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法称为(淬火)。
第七章脱溶沉淀
一、基本概念
脱溶:
指在过饱和固溶体中,呈溶质原子发生偏聚,并沉淀析出新相的现象
时效:
指在一定时期内能够发生的效用;金属或合金在大气温度下经过一段时间后,由于过饱和固溶体脱溶和晶格沉淀而使强度逐渐升高的现象
固溶处理:
指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺
时效强化:
合金元素经固溶处理后,获得过饱和固溶体。
在随后的室温放置或低温加热保温时,第二相从过饱和固溶体中析出,引起强度,硬度一己物理和化学性能的显著变化现象
G.P区:
原子发生偏聚的地方。
即脱溶区
亚稳相:
一定温度和压强下,系统中热力学意义上不是最稳定但动力学意义上可以稳定存在一段时间的相
自然时效:
将铸件置于露天场地半年以上,使其缓缓地发生形变,从而使残余应力消除或减少
人工时效:
将铸件加热到550~650℃进行去应力退火从而使残余应力消除或减少
连续析出:
以孤立小颗粒或薄片在母相中形成,析出物附近基体的浓度变化是连续的,析出物的分布是较为均匀的,或者说是较为全面的,因而连续析出又称全面析出
不连续析出:
在晶界形核逐步向晶内发展、长大.,<不连续析出的主要特征是沿晶界不均匀形核,然后逐步向晶内扩展,同时伴有应变诱发再结晶
回火马氏体:
淬火马氏体回火时,碳已经部分地从固溶体中析出并形成了过渡碳化物的基体组织
回火索氏体:
马氏体于高温回火(500℃—600℃)时形成,为铁素体基体内分布着碳化物(包括渗碳体)球粒的复合组织
回火脆性:
指淬火钢回火后出现韧性下降的现象
二、例题
1.共析钢淬火形成M+A‘后,在低温、中温、高温回火后的产物分别为:
回火马氏体加奥氏体,托氏体,索氏体
2.回火脆性:
指淬火钢回火后出现韧性下降的现象
3.对钢回火脆性敏感的元素是(铬和锰),为了消除回火脆性可采用(选材)和(快冷)。
4.简述铝合金强化的热处理方法。
(时效强化)
5.如何避免回火脆性:
(1)在高温回火后用油冷或水快速冷却以抑制杂质元素在晶界偏聚;
(2)采用含钼钢种,当钢中钼含量增加到0.7%时,则高温回火脆化倾向大大降低,超过此限钢中形成富钼的特殊碳化物,基体中钼含量降低,钢的脆化倾向反而增加;(3)降低钢中杂质元素的含量;(4)长期在高温回火脆化区工作的部件,单加钼也难以防止脆化,只有降低钢中杂质元素含量,提高钢的纯净度,并辅之以铝和稀土元素的复合合金化,才能有效地防止高温回火脆性
6.解释下列现象
(1)含碳量相同时,含炭化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性;
由于合金钢中含有较多的碳化物形成元素如,铬、钨、钼、钛、钒等,它们与碳有较强的亲和力,使碳化物向奥氏体溶解时,合金元素扩散困难,加之合金碳化物的稳定性高,使碳化物的溶解比较困难,因此,合金钢在加热时需要较高的温度和较长的时间。
由此原因,合金钢也具有较高的挥霍稳定性。
(2)高速钢经热锻或热轧后,经空冷获得马氏体组织;
由于高速钢的合金元素含量高,C曲线右移,一般合金元素越高临界冷却速V越小,淬透性越好,当空冷的冷却速度V1大于临界冷却速度V时,空冷即可获得马氏体。
另外,不论什么钢,轧或锻都需要在奥氏体区进行变形,因此锻(轧)后仍然是奥氏体,从奥氏体冷却下来冷却速度够即可转变成马氏体
(3)在相同含碳量下,合金钢的淬火变形和开裂现象不易产生;
(4)调质钢在回火后需快冷至室温;
为了避免出现第二类回火脆性
7.第一类回火脆性是可逆回火脆性,即已经消除了这类回火脆性的钢,再在此温度区间回火并慢冷,其脆性又会重复出现。
(错)
8.第二类回火脆性的特点是只要在此温度范围内回火,其韧性的降低是无法避免的,所以又称其为不可逆回火脆性。
(错)
第八章整体热处理工艺
一基本概念
完全退火:
将铁碳合金完全奥氏体化,随之缓慢冷却,获得接近平衡状态组织的退火工艺
不完全退火:
将金属构件加热到高于或低于临界点,保持一定时间,随后缓慢冷却,从而获得接近平衡状态的组织与性能的金属热处理工艺
扩散退火:
扩散退火又称均匀化退火,它是将钢锭、铸件或锻坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温,然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺
球化退火:
球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺
再结晶退火:
经冷形变后的金属加热到再结晶温度以上,保持适当时间,使形变晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒,以消除形变强化和残余应力的退火工艺。
去应力退火:
将工件加热至较低温度,保温一定时间后冷却,使工件发生回复,从而消除残余内应力的工艺
等温退火:
等温退火是以较快的速度冷却到A1以下某一温度,保温一定时间是奥氏体转变为珠光体组织,然后空冷
正火:
将钢件加热到上临界点(AC3或Acm)以上40~60℃或更高的温度,保温达到完全奥氏体化后,在空气中冷却的简便、经济的热处理工艺
双重正火:
有些锻件的过热组织或铸件粗大铸造组织,一次正火不能达到细化组织的目的,采用两次正火的反方式
淬火:
将钢或合金加热到一定温度,保温适当的时间获得相应的高温相,然后快速度冷却,以获得远离平衡状态的不稳定组织的热处理工艺
完全淬火:
贝氏体与马氏体共存的混合组织称完全淬火区
不完全淬火:
马氏体-铁素体的组织称不完全淬火区
单液淬火:
将加热工件淬入一种介质中一直冷却到室温
双液淬火:
双液淬火法是将淬火工件自淬火温度中取出,先在快速冷却剂中冷却,使其奥氏体急速过冷至接近于马氏体转变区域,然后再在缓慢的冷却剂中冷却
分级淬火:
将钢加热保温后快速冷却到Ms稍上的温度保温一段时间(发生贝氏体转变之前)以空冷的速度进入马氏体转变区,进行马氏体转变的方法
等温淬火:
工件淬火加热后,若长期保持在下贝氏体转变区的温度,使之完成奥氏体的等温转变,获得下贝氏体组织
淬透性:
在规定条件下,决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性
淬硬性:
指钢在淬火时硬化能力,用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示
二基本原理
1.各种退火的工艺特征、主要参数及应用
扩散退火(均匀化退火)
实用范围:
合金钢铸锭和铸件。
目的:
消除和金结晶是产生的枝晶偏析,使成分均匀,故而又称均匀化退火。
工艺:
把铸锭或铸件加热到Ac1以上,大约1000~2000ºC,保温10~15小时,再随炉冷却。
特点:
高温长时间加热。
钢中合金元素含量越高,加热温度也越高,高温长时间加热又是造成组织过热又一原因,
因此扩散退火后需要进行一次完全退火或正火来消除过热。
球化退火
使用范围:
多用于共析或过共析成分的碳钢和合金钢。
目的:
球化渗碳体,硬度下降,改善切削加工性能,为淬火做好准备。
工艺:
将过共析钢加热到AC1以上约20~40°C保温一定时间,然后缓慢冷却到600°C以下出炉空冷。
工艺特点:
低温段时加热和缓慢冷却。
当加热温度超过AC1线后,渗碳体开始溶解,但又未完全溶解,此时片状渗碳体逐渐断开为许多细小的链状或点状渗碳体,弥散发布在奥氏体基体上,同时由于低温短时加热,奥氏体成分也极不均匀,因此在以后缓冷或等温冷却的过程中,以原有的确细小深碳体质点为核心,在奥氏体富集的地方产生新核心,均匀形成颗粒状渗碳体。
去应力退火(低温退火)
目的:
用于消除铸件,锻件,焊接件,冷冲压件以及机加工件中的残余应力,这些残余应力在以后机加工或使用中潜在地会产生变形或开裂。
工艺:
将工件缓慢加热到600~650°C,保温一定的时间,然后随炉缓慢冷却到200°C再出炉空冷。
2.正火的工艺特征
正火也叫常化或正常化,其目的在于使上一道工序中产生的非正常组织(如铁素体晶粒粗大、魏氏组织、带状组织、非铁素体+珠光体组织产物等亚共析钢组织缺陷)通过重结晶、均匀化组织予以改善(对低碳钢为细小等轴铁素体+均匀分布的块状珠光体组织),从而改善其力学性能和工艺性能。
正火可以作为预备热处理,也可以作为最终热处理。
对机加工零件的结构钢来说,正火多半作为预备热处理,为随后的切削加工和最终热处理做组织准备;对低碳低合金钢板来说,正火都是作为最终热处理,使钢板具有所要求的组织,从而使其具有所要求的力学性能和工艺性能。
钢板正火处理后晶粒细、碳化物分布均匀,力学性能良好。
正火工艺可使目前普遍应用的以Nb、V、Ti等强碳氮化物形成元素的低(微)合金高强度钢板12的延伸、低温冲击韧性和冷弯性能大幅改善。
但值得注意的是,正火在提高热轧低碳低合金钢板的工艺性能的同时,往往降低钢的强度,屈服强度和抗拉强度一般降低20~50MPa,对于控轧控冷钢板严重的可降低80~12
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