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钢材马氏体密度及热处理工艺类型讲解

类别:行业新闻 日期:2020-05-18 17:11:54
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  随着冷却速率的增加,碳将有更少的时间迁移而在晶界形成碳化物,但越来越多的珠光体具有越来越细的结构。 因此,碳化物被广泛地分散,并起到防止缺陷在这些晶粒内滑动的作用,从而使钢材硬化。 在通过淬火产生的非常高的冷却速率下,碳没有时间迁移,而是被锁定在奥氏体中并形成马氏体 。 马氏体是碳和铁的高度应变和应力过饱和形式,非常坚硬但易碎。 根据碳含量,马氏体相采取不同的形式。 碳含量低于0.2%时,它将呈现出铁素体BCC晶形,但碳含量更高时,它将呈现出以人体为中心的四方(BCT)结构。 从奥氏体到马氏体的转变没有热活化能 。 [ 需要澄清]此外,没有组成变化,因此原子通常保留其相同的邻居。

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  马氏体的密度(在冷却过程中会膨胀)比奥氏体低,因此它们之间的相变会导致体积的变化。 在这种情况下,会发生膨胀。 这种膨胀产生的内部应力通常采取对马氏体晶体压缩的形式,对其余铁氧体施加张力的形式,两种成分都具有相当大的剪切力 。 如果淬火处理不当,内部应力会导致零件在冷却时破碎。 至少,它们会导致内部工作硬化和其他微观缺陷。 钢材水淬火后通常会形成淬火裂纹,尽管可能并不总是可见的。


  钢材有多种类型的热处理工艺。 最常见的是退火 , 淬火和回火 。 热处理对碳含量超过0.8%的共析成分(超共析成分)有效。 次共析钢材不能从热处理中受益。

  退火是将钢材加热到足够高的温度以缓解局部内部应力的过程。 它不会使产品产生一般的软化,而只能局部缓解材料内的应变和应力。 退火过程分为三个阶段: 恢复 , 重结晶和晶粒长大 。 退火特定钢材所需的温度取决于要实现的退火类型和合金成分。

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  淬火包括加热钢材以产生奥氏体相,然后在水或油中淬火。 这种快速冷却导致硬而脆的马氏体结构。然后对钢材进行回火,这只是一种特殊的退火方式,以减少脆性。 在该应用中,退火(回火)过程将一些马氏体转变为渗碳体或球晶,因此减少了内部应力和缺陷。 结果是使钢材更具延展性和抗断裂性。