决定回火时不锈钢组织性能转变因素

淬火钢在回火时的组织转变包括以下几个主要过程:(1)马氏体的分解.(2)碳化物的析出、聚合及转化.(3)残余奥氏体的分解.(4)a相的再结晶。在低于150回火,马氏体发生所谓两相分解<或祢分解的第~阶段),析出e碳彳乞物,达时只要碳原子在很短的距离上扩散,合金元素对此阶段的变化基本上无影响.在150以上回火,马氏体大口径厚壁管发生第二阶段的分解,£碳化物继续生核并从周围的马氏体中得到碳原子而长大,这时碳原子要作较长距离的扩散,合金元素主要是通过影响碳的扩散而对此阶段的变化发生作用的.碳化物形成元素由于对碳有较强的亲和力,溶于马氏体中的碳化物形成元素阻碍碳从马氏体中析出,因而使马氏体的第二阶段分解速度减慢,非碳化物形成元素硅因阻碍碳的扩散,也有这种作用。例如,为了使马氏体的正方度降低到cla=l005,对含碳1.4%的碳素钢约需250回火,面对含碳量相同并含硅2%的钢需要300回火,含铬1.5%的钢需350回火,含铝2%的钢需350-400回火,含钒1.9%的钢需400回火。马氏体分解速度减慢也就使得回火时硬度下降较少(即使马氏体趋于稳定,这种作用常称之为抵抗回火)。

在碳钢中,回火温度继续升高将使马氏体完全分解并且使£碳化物转化为渗碳体,在400以上渗碳体迅速聚集长大.就合金钢来说,温州市经协钢管制造有限公司在经过马氏体第二阶段的分解以后,回火温度继续升高时£碳化物也应转变成渗碳体。但是,碳化物形成元素阻碍碳化物的进一步析出(即阻碍马氏体进一步分解)和聚集。当回火温度升高时,碳化韧形成元素对碳化物的析出和聚集的影响包括一些比较复杂的过程,即合金元素在铁素体与碳化物之间的重新分布(主要是碳化物形成元素富集到碳化物中)和渗碳体向特殊碳化物的转变,按照合金元素在平衡状态的钢中分布的规律,回火温度升高时碳化物形成元素应富集到碳化物中去.合金元素富集到碳化物中去的温度随元素对碳亲和力的加强而升高,例如:锰——约350,铬——约450,钨、钼和钒-550-600(指变化最剧烈的温度)。在大口径厚壁管合金元素富集到碳化物中之前,因合金元素的阻碍作用(阻碍碳的扩散和析出)马氏体不熊彻底分解,而富集到碳化物中之后,含有合金元素的碳化物又较稳定而较难聚集长大,因此合金钢回火后具有较细小的碳化物,这也使合金钢回火时硬度下降较缓慢,当钢的成份合适时(含有较多的强或中强碳化物形成元素),由于碳化物形成元素在碳化物中的富集将使渗碳体转化为特殊碳化物(可以由富集了合金元素的渗碳体转化为特殊碳化物,也可由a相直接析出).这时形成的特殊碳化物具有非常细小的尺寸,再次造成弥散硬化而使得回火温度升高时钢的硬度下降迟缓甚至回升,这种现象称为二次硬化,图20-12表示钼钢的回火硬度曲线,可明显地看出二玖硬化现象.一般在含有强碳化物形成元素钒、钼、钨的钢中都能发生这种由于碳化物的转化而造成的二次硬化现象,而以钒的二次硬化效果较显著.铬钢只有在含铬较高的钢中(如高铬工具钢Cr6WVCr12)能发生碳化物转化,在含铬较低的钢中,由于铬在碳化物中的富集只形成合金渗碳体,但铬钢中特殊碳化物的形成所造成的二次硬化并不太显著.至于钛,虽然是很强的碳化物形成元素,但在淬火加热时TiC -般不溶解,因此钛对马氏体在回火过程中的转变也就不起作用http://www.gbt14976.com/

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