鍛件回火有哪幾個(gè)階段?
鍛件隨著回火溫度的升高,淬火組織將發(fā)生一系列變化。根據(jù)組織轉(zhuǎn)變的情況,回火一般分為4個(gè)階段:馬氏體分解、殘余奧氏體分解、碳化物轉(zhuǎn)變、碳化物的聚集長(zhǎng)大和鐵素體的再結(jié)晶。
鍛件回火第一階段,馬氏體分解。在80℃以下溫度回火時(shí),淬火鋼沒有明S的組織轉(zhuǎn)變,此時(shí)只發(fā)生馬氏體中碳的偏聚,而沒有開始分解。在80-200℃回火時(shí),馬氏體開始分解,析出極細(xì)微的碳化物,使馬氏體中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低。
鍛件在這一階段中,由于回火溫度較低,馬氏體中僅析出了一部分過(guò)飽和的碳原子,所以它仍是碳在a-Fe中的過(guò)飽和固溶體。析出的極細(xì)微碳化物均勻分布在馬氏體基體上。這種過(guò)飽和度較低的馬氏體和極細(xì)微碳化物的混合組織稱為回火馬氏體。
鍛件回火第二階段,殘余奧氏體分解。當(dāng)溫度升至200-300℃時(shí),馬氏體分解繼續(xù)進(jìn)行,但占主導(dǎo)地位的轉(zhuǎn)變已是殘余奧氏體的分解過(guò)程了。殘余奧氏體分解是通過(guò)碳原子的擴(kuò)敗先形成偏聚區(qū),進(jìn)而分解為α相和碳化物的混合組織,即形成下貝氏體。此階段鋼的硬度沒有明顯降低。
鍛件回火第三階段,碳化物轉(zhuǎn)變。在此溫度范圍,由于溫度較高,碳原子的擴(kuò)散能力較強(qiáng),鐵原子也恢復(fù)了擴(kuò)散能力,馬氏體分解和殘余奧氏體分解析出的過(guò)渡碳化物將轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的滲碳體。隨著碳化物的析出和轉(zhuǎn)變,馬氏體中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷降低,馬氏體的晶格畸變消失,馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體,得到鐵素體基體內(nèi)分布著細(xì)小粒狀(或片狀)滲碳體的組織,該組織稱為回火托氏體。此階段淬火應(yīng)力基本消除,硬度有所下降,塑性、韌性得到提高。
鍛件回火第四階段,碳化物的聚集長(zhǎng)大和鐵素體的再結(jié)晶。由于回火溫度已經(jīng)很高,碳原子和鐵原子均具有較強(qiáng)的擴(kuò)散能力,第三階段形成的滲碳體薄片將不斷球化并長(zhǎng)大。在500-600℃以上時(shí),α相逐漸發(fā)生再結(jié)晶,使鐵素體形態(tài)失去原來(lái)的板條狀或片狀,而形成多邊形晶粒。此時(shí)組織為鐵素體基體上分布著粒狀碳化物,該組織稱為回火索氏體。回火索氏體具有良好的綜合力學(xué)性能。此階段內(nèi)應(yīng)力和晶格畸變完全消除。
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