热处理各个金相组
热处理金相组织判定标准
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热处理金相组织判定标准
热处理金相组织的判定标准包括以下几个方面:
1. 碳化物的颗粒大小:理想的退火组织中,碳化物颗粒应细小,呈点状或细粒状。
2. 碳化物的分布均匀性:碳化物应均匀分布在铁素体基体上,不应出现局部的密集或稀少。
3. 碳化物的球化程度或形态:碳化物应呈球状或粒状,球化完全,且分布较均匀。
根据这些标准,可以将退火金相组织分为不同的等级。
具体如下:
1. 1级:细点状+细粒状珠光体+局部细片状珠光体。
这是不合格的组织,形成原因是加热不足,部分锻造组织被保留下来。
2. 2级:点状珠光体+细粒状珠光体。
这是优良的合格组织,碳化物颗粒细小呈点状和细粒状,圆度好,分布较均匀。
3. 3级:球状珠光体。
这是良好的合格组织,碳化物颗粒大于2级,球化完全,分布较均匀。
4. 4级:球状珠光体。
这是合格组织,碳化物颗粒较粗,均匀性较差,碳化物分布不均,有的区域密集,有的区域稀少。
在实际应用中,可以根据具体标准和需求对热处理金相组织进行判定。
如有需要,建议咨询专业人士获取准确的信息。
金相组织和热处理
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Ac1 线又叫做共析线,是指含碳量在0.77%~2.11%的铁碳合金冷却到此线时,在727 度恒温下发生共析转变,即A0.77%→F0.0218%+Fe3C。
Ac3 是加热时铁素体转变为奥氏体的终了温度。
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上某一温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms(马氏转变温度)以下(或Ms 附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
工艺过程包括加热、保温、冷却3 个阶段。
回火是工件淬硬后加热到AC1 以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。
回火一般紧接着淬火进行,其目的是:(a)消除工件淬火时产生的残留应力,防止变形和开裂;(b)调整工件的硬度、强度、塑性和韧性,达到使用性能要求;(c)稳定组织与尺寸,保证精度;(d)改善和提高加工性能。
因此,回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。
按回火温度范围,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。
(1)低温回火(1) 低温回火工件在250℃以下进行的回火。
目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性,降低淬火残留应力和脆性回火后得到回火马氏体,指淬火马氏体低温回火时得到的组织。
力学性能:58~64HRC,高的硬度和耐磨性。
应用范围:刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等。
(2)中温回火(2) 中温回火工件在250~500 ℃之间进行的回火。
目的是得到较高的弹性和屈服点,适当的韧性。
1 预先热处理回火后得到回火托氏体,指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着极其细小球状碳化物(或渗碳体)的复相组织。
力学性能:35~50HRC,较高的弹性极限、屈服点和一定的韧性。
应用范围:弹簧、锻模、冲击工具等。
(3)高温回火(3) 高温回火工件在500℃以上进行的回火。
热处理后金相组织变化
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热处理后金相组织变化
热处理是一种通过加热和冷却材料来改变其金相组织的过程。
通过热处理,可以改变材料的晶粒尺寸、晶粒形状和相组成,从而使材料具有不同的力学、物理和化学性质。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火。
在退火过程中,材料会被加热至一定温度,然后缓慢冷却。
这种热处理方式可用于消除应力、提高材料的塑性和延展性,并使晶粒得到再结晶。
正火是将材料加热至一定温度后迅速冷却,以增加材料的硬度和强度。
淬火将材料加热至高温后迅速浸入冷却介质中,通过产生快速冷却速率来形成马氏体组织,从而获得高硬度和脆性。
回火是将淬火材料加热至较低温度,然后再缓慢冷却,以减轻淬火过程中的应力和脆性,提高材料的韧性。
热处理后,金相组织会发生变化。
在退火过程中,晶粒尺寸会增大,晶界和初生相会消失,同时晶粒内部会形成新的晶界。
在正火过程中,材料表面形成强化层,并出现马氏体组织。
淬火过程中,材料会形成马氏体组织,该组织具有高硬度和脆性。
在回火过程中,马氏体会分解为更稳定的相,从而减轻应力和改善材料的韧性。
总之,通过热处理可以改变材料的金相组织,从而使材料具有不同的力学和化学性质。
不同的热处理方法和工艺参数会产生不同的金相组织变化,这对材料的性能和应用有重要影响。
热处理铸件金相
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热处理铸件金相
热处理是一种通过加热和冷却的过程来改变铸件的组织结构和性能的方法。
在热处理过程中,铸件的金相组织会发生变化,具体的变化取决于材料的化学成分、加热温度、保温时间和冷却方式等因素。
以下是一般情况下热处理铸件金相的变化:
1. 铸态组织:铸件刚铸造完毕时的金相组织通常呈现出粗大的晶粒和板状或柱状的铸态组织。
2. 固溶处理:固溶处理是一种常见的热处理方法,旨在溶解固溶体中的溶质并使其均匀分布。
在固溶处理过程中,铸件经过加热到一定温度保持一段时间,使溶质原子溶解在基体中。
这样可以提高铸件的塑性和韧性,并减少晶界的碳化物沉淀。
3. 相变:在热处理过程中,一些固溶体中的溶质会发生相变,形成新的相组织。
相变可以通过调整加热和冷却条件来实现,以控制金相组织的形成。
4. 冷却速率的影响:不同的冷却速率会导致不同的金相组织。
快速冷却会导致细小的晶粒和奥氏体或马氏体的形成,从而提高硬度和强度。
而缓慢冷却则有利于晶粒的生长和相变的发生,形成较大的晶粒和稳定的相组织。
需要注意的是,热处理的具体参数和过程会根据不同的铸件材料和要求而有所不同。
对于特定的铸件热处理金相分析,最好参考相关的热处理规范和金相测试方法,或咨询专业的材料工程师或金相实验室。
热处理各个金相组
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渗碳体
• 渗碳体-碳与铁形成的一种化合物。在液
态铁碳合金中,首先单独结晶的渗碳体 (一次渗碳体)为块状,角不尖锐,共晶 渗碳体呈骨骼状。过共析钢冷却时沿acm线 析出的碳化物(二次渗碳体)呈网结状, 共析渗碳体呈片状。铁碳合金冷却到ar1以 下时,由铁素体中析出渗碳体(三次渗碳 体),在二次渗碳体上或晶界处呈不连续 薄片状。
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回火马氏体
• 回火马氏体-马氏体分解得到极细的过渡 型碳化物与过饱和(含碳较低)的a-相混合 组织 它由马氏体在150~250℃时回火形成。
• 这种组织极易受腐蚀,光学显微镜下呈暗 黑色针状组织(保持淬火马氏体位向), 与下贝氏体很相似,只有在高倍电子显微 镜下才能看到极细小的碳化物质点。
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回火索氏体- 以铁素体为基体,基体 上分布着均匀碳化物颗粒。 它由马氏体在500~650℃时高温回火 形成。 其组织特征是由等轴状铁素体和细粒 状碳化物构成的复相组织,马氏体片 的痕迹已消失,渗碳体的外形已较清 晰,但在光镜下也难分辨,在电镜下 可看到的渗碳体颗粒较大。
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莱氏体和粒珠光体
莱氏体- 奥氏体与渗碳体的共晶混合物。呈 树枝状的奥氏体分布在渗碳体的基体上。
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下贝氏体
下贝氏体×同上,但渗碳体在铁素体针内。过冷 奥氏体在350℃~ms的转变产物。其典型形态是双 凸透镜状含过饱和碳的铁素体,并在其内分布着 单方向排列的碳化物小薄片;在晶内呈针状,针 叶不交叉,但可交接。与回火马氏体不同,马氏 体有层次之分,下贝氏体则颜色一致,下贝氏体 的碳化物质点比回火马氏体粗,易受侵蚀变黑, 回火马氏体颜色较浅,不易受侵蚀。高碳高合金 钢的碳化物分散度比低碳低合金钢高,针叶比低 碳低合金钢细。
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珠光体
热处理各个金相组
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珠光体
珠光体-铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的 珠光体-铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的 机械混合物。 珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。过冷度 越大,所形成的珠光体片间距离越小。在a1~650℃ 越大,所形成的珠光体片间距离越小。在a1~650℃形成的 珠光体片层较厚,在金相显微镜下放大400倍以上可分辨 珠光体片层较厚,在金相显微镜下放大400倍以上可分辨 出平行的宽条铁素体和细条渗碳体,称为粗珠光体、片状 珠光体,简称珠光体。在650~600℃ 珠光体,简称珠光体。在650~600℃形成的珠光体用金相 显微镜放大500倍,从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线, 显微镜放大500倍,从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线, 只有放大1000倍才能分辨的片层,称为索氏体。在 只有放大1000倍才能分辨的片层,称为索氏体。在 600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,不能分 600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,不能分 辨珠光体片层,仅看到黑色的球团状组织,只有用电子显 微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体 微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体
金相特征-索氏体
碳钢退火、正火后可得到平衡组织,淬火后 则得各式各样的不平衡组织,这样,在研究 钢热处理后的组织时,不仅要参考铁碳状态 图和C一曲线,而且还要熟悉以下基本组织 的金相特征。 索氏体:是铁素体与片状渗碳体的机械混合 物。片层分布比珠光体细密,在高倍(700× 左右)显微镜下才能分辩出片层状。
金相特征-马氏体金相特征-马氏体-2
片状马氏体,含碳量较高的钢中淬火后马氏体呈 片状(针状、透镜状、竹叶状) 片状(针状、透镜状、竹叶状)存在。 它区别于条状马氏体的主要特征是:条状马氏体 中毗邻的一根根马氏体是平行的、长度大致相同 的狭条:而在片状马氏体中片间不互相平行,在 一个奥氏体晶粒内形成的第一片马氏体较粗大, 往往横穿整个奥氏体晶粒,将奥氏体晶粒加以分 割,使以后形成的马氏体片的大小受到限制。因 此片状马氏体的大小不一,同时有些马氏体有一 条中脊面,并在马氏体片周围有残留奥氏体存在。 片状马氏体具有高的硬度,低的韧性。
20cr1mo1vtib螺栓金相组织
![20cr1mo1vtib螺栓金相组织](https://img.taocdn.com/s3/m/e2e1c53ccd1755270722192e453610661ed95a06.png)
20cr1mo1vtib螺栓金相组织
20Cr1Mo1VTiB螺栓是一种含有铬、钼和钒的合金螺栓。
金相组织是金属材料在显微镜下观察到的结构组织。
根据具体的热处理工艺,20Cr1Mo1VTiB螺栓的金相组织可能有以下几种:
1. 铁素体组织:铁素体是含有铁和碳的一种组织,具有较低的硬度和较高的韧性。
2. 马氏体组织:根据具体的淬火工艺,20Cr1Mo1VTiB螺栓中可能形成马氏体组织。
马氏体具有较高的硬度和较低的韧性。
3. 珠光体组织:在适当的退火工艺条件下,可能形成珠光体组织。
珠光体是一种介于铁素体和马氏体之间的组织,具有较高的硬度和较高的韧性。
4. 二次相组织:20Cr1Mo1VTiB合金中可能含有一定的二次相,如碳化物、硬质相等。
这些二次相的存在可以提高合金的硬度和强度。
具体的金相组织还需要根据具体的热处理工艺和合金成分进行实验分析才能确定。
金相组织对材料的力学性能和耐腐蚀性能有重要影响,因此在制造和使用过程中需要对金相组织进行精确控制和评估。
怎样判断钢铁热处理前后的组织
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钢铁中常见的金相组织区别简析一.钢铁中常见的金相组织1.奥氏体—碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体,仍保持γ-fe的面心立方晶格。
晶界比较直,呈规则多边形;淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处。
2.铁素体—碳与合金元素溶解在a-fe中的固溶体。
亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状,晶界比较圆滑,当碳含量接近共析成分时,铁素体沿晶粒边界析出。
3.渗碳体—碳与铁形成的一种化合物。
在液态铁碳合金中,首先单独结晶的渗碳体(一次渗碳体)为块状,角不尖锐,共晶渗碳体呈骨骼状。
过共析钢冷却时沿acm线析出的碳化物(二次渗碳体)呈网结状,共析渗碳体呈片状。
铁碳合金冷却到ar1以下时,由铁素体中析出渗碳体(三次渗碳体),在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。
4.珠光体—铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。
珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。
过冷度越大,所形成的珠光体片间距离越小。
在A1~650℃形成的珠光体片层较厚,在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体,称为粗珠光体、片状珠光体,简称珠光体。
在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线,只有放大1000倍才能分辨的片层,称为索氏体。
在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,不能分辨珠光体片层,仅看到黑色的球团状组织,只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。
5.上贝氏体—过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物,渗碳体在铁素体针间。
过冷奥氏体在中温(约350~550℃)的相变产物,其典型形态是一束大致平行位向差为6~8o铁素体板条,并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片.典型上贝氏体呈羽毛状,晶界为对称轴,由于方位不同,羽毛可对称或不对称,铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。
若是高碳高合金钢,看不清针状羽毛;中碳中合金钢,针状羽毛较清楚;低碳低合金钢,羽毛很清楚,针粗。
9sicr金相热处理方案
![9sicr金相热处理方案](https://img.taocdn.com/s3/m/bf85e2b5250c844769eae009581b6bd97e19bc16.png)
9sicr金相热处理方案咱来整个9SiCr的金相热处理方案哈。
一、退火处理。
1. 目的。
咱为啥要退火呢?主要是为了降低这9SiCr的硬度,改善它的切削加工性,同时还能消除它之前加工或者锻造过程中产生的内应力。
就好比人工作累了要休息放松一样,这材料经过折腾也得松松劲儿。
2. 工艺。
把9SiCr加热到790 810℃,这个温度范围就像是给它泡温泉,得刚刚好。
在这个温度下让它保温2 3小时,就像泡澡得泡一会儿才有效嘛。
然后呢,以每小时20 30℃的速度缓慢冷却,一直冷到500℃左右出炉空冷。
这缓慢冷却就像是让它慢慢从兴奋状态平静下来,要是冷得太快,材料会“感冒”的哦。
二、淬火处理。
1. 目的。
淬火是为了让9SiCr变硬变耐磨,就像给它穿上一层坚硬的铠甲。
这样它在一些需要耐磨、高强度的地方就能大显身手啦。
2. 工艺。
把9SiCr加热到860 880℃,这个温度下材料就开始准备迎接“大变身”了。
保温时间根据工件的尺寸和形状来定,一般来说每25mm有效厚度保温30 40分钟就差不多了。
就像煮饺子,大饺子煮久点,小饺子煮快点。
然后迅速放到油里冷却,油就像是它的“变身池”,这个过程得快,不然就达不到淬火的效果啦。
三、回火处理。
1. 目的。
淬火后的9SiCr硬度是上去了,但是太脆了,就像一个玻璃人,一碰就碎。
回火就是为了降低它的脆性,调整它的硬度和韧性,让它既有硬度又有柔韧性,就像武林高手,既有刚猛的功夫又有灵活的身法。
2. 工艺。
回火温度一般在180 200℃,在这个温度下让它保温1 2小时,然后空冷。
这个过程就像是给淬火后的“硬汉”做个按摩,让它的内部结构更加和谐稳定。
这样一套热处理下来,9SiCr的金相组织就能达到咱们想要的性能要求啦,就像训练出一个全能型的选手一样。
热轧过程中钢的金相组织为
![热轧过程中钢的金相组织为](https://img.taocdn.com/s3/m/9ad1ef7fe55c3b3567ec102de2bd960590c6d9a2.png)
热轧过程中钢的金相组织为
热轧过程中钢的金相组织主要包括以下几种:
1.轧压变体:在进行轧制变形的过程中,由于发生了局部应力
集中、局部热处理和局部残余应力的影响,使得晶粒发生变形,构成轧压变体。
这种组织形态主要是细小的非正交晶粒,形貌整齐,晶界清晰,晶粒间约束力存在,力学性能也较高。
2.塑性变体:由于受到热处理的影响,在轧制过程中形成的细
小的塑性变体。
这种组织形态主要是非正交的晶粒,晶界不清晰,晶粒间没有约束力。
3.热处理变体:由于在热处理过程中晶粒发生变形,构成了热
处理变体。
这种组织形态主要是正交的晶粒,晶界清晰,但无约束力存在。
4.显微压痕变体:由于在轧制过程中受到外界的压力和应力,
会使轧制钢产生显微压痕变体。
这种组织形态主要以晶粒的旋转变形、晶界粘滞与约束为主,晶粒间的界面处有明显的突起窝棱,使得晶粒间的弹性模量变大,形成强度也比较高。
- 1 -。
金相组织和热处理
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Ac1 线又叫做共析线,是指含碳量在0.77%~2.11%的铁碳合金冷却到此线时,在727 度恒温下发生共析转变,即A0.77%→F0.0218%+Fe3C。
Ac3 是加热时铁素体转变为奥氏体的终了温度。
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上某一温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms(马氏转变温度)以下(或Ms 附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
工艺过程包括加热、保温、冷却3 个阶段。
回火是工件淬硬后加热到AC1 以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。
回火一般紧接着淬火进行,其目的是:(a)消除工件淬火时产生的残留应力,防止变形和开裂;(b)调整工件的硬度、强度、塑性和韧性,达到使用性能要求;(c)稳定组织与尺寸,保证精度;(d)改善和提高加工性能。
因此,回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。
按回火温度范围,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。
(1)低温回火(1) 低温回火工件在250℃以下进行的回火。
目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性,降低淬火残留应力和脆性回火后得到回火马氏体,指淬火马氏体低温回火时得到的组织。
力学性能:58~64HRC,高的硬度和耐磨性。
应用范围:刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等。
(2)中温回火(2) 中温回火工件在250~500 ℃之间进行的回火。
目的是得到较高的弹性和屈服点,适当的韧性。
1 预先热处理回火后得到回火托氏体,指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着极其细小球状碳化物(或渗碳体)的复相组织。
力学性能:35~50HRC,较高的弹性极限、屈服点和一定的韧性。
应用范围:弹簧、锻模、冲击工具等。
(3)高温回火(3) 高温回火工件在500℃以上进行的回火。
火力发电厂常用金属材料热处理工艺及金相组织
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附录A火力发电厂常用金属材料热处理工艺及金相组织铁素体耐热钢供货热处理状态金相组织20G 热轧状态,880~940℃正火终轧温度≥900℃,可代替正火珠光体+铁素体T2/P2 (12CrMo) 900~960℃正火+670~730℃回火珠光体+铁素体T12/P12 (15CrMo) 900~960℃正火+680~730℃回火珠光体+铁素体12Cr1MoV(S≤30mm)980~1020℃正火+720~760℃回火回火贝氏体或珠光体+铁素体T22/P22(S≤30mm)(12Cr2Mo、2.25Cr-1Mo、10CrMo910)900~960℃正火+700~750℃回火回火贝氏体或珠光体+铁素体T23/P23(07Cr2MoW2VNbB)1040~1080℃正火+750~780℃回火回火贝氏体T24/P24(7CrMoV1000±10℃正火+750±15℃回火贝氏体TiB10-10) 回火T91/P91(10Cr9Mo1VNbN) 1040-1080℃正火+750-780℃回火回火马氏体或保持马氏体位相的回火索氏体T92/P92(10Cr9Mo W2VNbBN、NF616) 1040~1080℃正火+750~790℃回火回火马氏体或保持马氏体位相的回火索氏体T122/P122(10Cr1 1MoW2VNbCu1B N、HCM12A) 1040~1080℃正火+760~790℃回火回火马氏体T36/P36(15NiCuMoNb5-6-4、15Ni1MnMoNbCu 、15NiCuMoNb5、9NiMnMoNb5、WB36)壁厚≤30mm:880~980℃正火+610~680℃回火壁厚>30mm:>900℃淬火+610~680℃回火或880~980℃正火+610~680℃回火贝氏体+铁素体+索氏体或者贝氏体+铁素体奥氏体耐热钢供货热处理状态金相组织TP304H ≥1040℃固溶处理奥氏体TP347H热轧(挤压、扩):≥1050℃固溶处理;冷拔(轧):≥1100℃奥氏体固溶处理TP347HFG ≥1180℃固溶处理。
各种钢号的金相组织
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球墨铸铁
退火
球状石墨+铁素体
白色晶粒为铁素体,黑色球状为石墨
36
球墨铸铁
低温正火
球状石墨+铁素体+珠光体
白色晶粒为铁素体,层状组织为珠光体,黑色球状为石墨
37
球墨铸铁
正火
球状石墨+珠光体
层状组织为珠光体,灰色球状为石墨。
(六)有色金属合金组织8种
38
铸铝
未变质
初生硅晶粒+共晶体
浅多边形晶粒为初晶硅,其余为白色α固溶体和灰色针状硅的共晶组织
列出各种显微组织,供大家查询:
编号
—碳平衡组织9种
1
工业纯铁
退火
铁素体
白色等轴多边形晶粒为铁素体,深色线为晶界,晶界上分布少量三次渗碳体。
2
20钢
退火
低碳钢平衡组织
白色晶粒为铁素体,深色块状为珠光体,高倍可见珠光体中的层状结构。
3
45钢
退火
中碳钢平衡组织
同上,但珠光体增多。
4
21
15钢
渗碳后退火
渗碳组织
表层为过共析组织(网状渗碳体+珠光体),由表向内含碳量逐渐减少,铁素体增多。
22
45钢
渗硼
渗硼组织
表层为硼化物层(呈锯齿状)和过渡层,心部为45钢基体组织。
23
40Cr
软氮化
软氮化组织
表层为白亮色的氮化合物和含氮的扩散层,心部为40Cr基体组织
(三)合金钢组织5种
24
高速钢
12
65Mn
等温淬火
上贝氏体
羽毛球为上贝氏体,基体为索氏体或淬火马氏体和残余奥氏体。
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不同热处理保温时间对金相组织的影响
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不同热处理保温时间对金相组织的影响金相组织是指金属或合金的内部组织结构,它对材料的性能有着重要的影响。
不同的热处理保温时间会对金相组织产生不同的影响,下面以钢为例进行说明。
1. 退火:退火是将钢加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。
保温时间的长短会影响晶粒的大小和分布。
保温时间较长会促进晶粒的长大,使晶粒变得粗大,而保温时间较短则会使晶粒细小。
晶粒的大小和分布会影响钢的强度、韧性和延展性等性能。
2. 正火:正火是将钢加热到 Ac3 或 Acm 以上 30~50℃,保温适当时间后,在空气中冷却的热处理工艺。
正火的保温时间对珠光体的数量和分布有影响。
保温时间较长会使珠光体数量增多,且分布均匀,从而提高钢的强度和硬度;保温时间较短则会使珠光体数量减少,且分布不均匀,从而降低钢的强度和硬度。
3. 淬火:淬火是将钢加热到 Ac3 或 Acm 以上 30~50℃,保温一定时间,然后快速冷却的热处理工艺。
淬火的保温时间对马氏体的形成和晶粒大小有影响。
保温时间较长会使晶粒粗大,马氏体组织粗大,从而降低钢的硬度和耐磨性;保温时间较短则会使晶粒细小,马氏体组织细小,从而提高钢的硬度和耐磨性。
4. 回火:回火是将淬火后的钢重新加热到 Ac1 以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。
回火的保温时间对回火组织的形成和性能有影响。
保温时间较长会使回火组织充分转变,从而提高钢的韧性和塑性;保温时间较短则会使回火组织转变不充分,从而降低钢的韧性和塑性。
不同的热处理保温时间会对金相组织产生不同的影响,从而影响材料的性能。
因此,在进行热处理时,需要根据具体的材料和要求选择适当的保温时间,以获得理想的金相组织和性能。
gcr15钢热处理调质后金相组织
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gcr15钢热处理调质后金相组织
GCr15钢是一种高碳铬轴承钢,常用于制造轴承和其他机械零件。
进行热处理调质后,它的金相组织通常包括马氏体、回火组织和余晖相等。
在热处理过程中,首先将GCr15钢加热到适当的温度,然后迅速冷却以形成马氏体组织。
马氏体是一种固溶体,具有高硬度和脆性。
然后,将材料进行回火,以减轻脆性并提高韧性和强度。
回火过程中,一部分马氏体会转变为残余奥氏体,并与回火产物相结合,形成复杂的组织。
回火温度和时间的选择会影响最终的金相组织。
通常,经过适当热处理调质后,GCr15钢的金相组织中会出现细小的马氏体颗粒,被散布在较软的回火组织中。
这种组织具有良好的强度、硬度和耐磨性,并具有一定的韧性,适合用于承受高载荷和转动速度的轴承应用。
需要说明的是,不同的热处理参数和条件会导致不同的金相组织,因此具体的GCr15钢热处理调质后的金相组织可能会有所不同。
钢铁金相组织变化与热处理的关系
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钢铁金相组织变化与热处理的关系奥氏体金相组织1.组织:碳在γ铁中的固溶体2.特性:呈面心立方晶格.最高溶碳量为2.06%,在一般情况下,具有高的塑性,但强度和硬度低,HB=170-220,奥氏体组织除了在高温转变时产生以外,在常温时亦存在于不锈钢、高铬钢和高锰钢中,如奥氏体不锈钢等渗碳体 (C) 金相组织1.组织:铁和碳的化合物(Fe3C)2.特性: 呈复杂的八面体晶格. 含碳量为6.67%,硬度很高,HRC70-75,耐磨,但脆性很大,因此, 渗碳体不能单独应用,而总是与铁素体混合在一起. 碳在铁中溶解度很小,所以在常温下,钢铁组织内大部分的碳都是以渗碳体或其他碳化物形式出现珠光体(P)金相组织1.组织;铁素体片和渗碳体片交替排列的层状显微组织,是铁素体与渗碳体祷旌衔?共析体)2.特性: 是过冷奥氏体进行共析反应的直接产物. 其片层组织的粗细随奥氏体过冷程度不同,过冷程度越大,片层组织越细性质也不同. 奥氏体在约600℃分解成的组织称为细珠光体(有的叫一次索氏体), 在500-600℃分解转变成用光学显微镜不能分辨其片层状的组织称为极细珠光体(有的一次屈氏体),它们的硬度较铁素体和奥氏体高,而较渗碳体低,其塑性较铁素体和奥氏体低而较渗碳体高. 正火后的珠光体比退火后的珠光体组织细密,弥散度大,故其力学性能较好,但其片状渗碳体在钢材承受负荷时会引起应力集中,故不如索氏体。
莱氏体(L)金相组织1.组织:奥氏体与渗碳体的共晶混合物2.特性: 铁合金溶液含碳量在2.06%以上时,缓慢冷到1130℃便凝固出莱氏体. 当温度到达共析温度莱氏体中的奥氏转变为珠光体. 因此,在723℃以下莱氏体是珠光体与渗碳体机械混合物(共晶混合). 莱氏体硬而脆(>HB700),是一种较粗的组织,不能进行压力加工,如白口铁. 在铸态含有莱氏体组织的钢有高速工具钢和Cr12型高合金工具钢等. 这类钢一般有较大有耐磨性和较好的切削性。
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金相特征-贝氏体金相特征-贝氏体-2
下贝氏体:是黑色针状,有一定取向,比淬火马氏体易 腐蚀,极相似于回火马氏体。 下贝氏体组织特征:针 状铁素体内沉淀有碳化物,碳化物的取向与铁素体的长 轴成55~60° 轴成55~60°。 粒状贝氏体:在低中碳合金中,特别是连续冷却时( 粒状贝氏体:在低中碳合金中,特别是连续冷却时(如正 火、热扎空冷或焊接热影响区) 火、热扎空冷或焊接热影响区)往往出现这种组织,在等 温冷却时也可能形成。其形成温度在中温转变区的较高 温度。是由铁素体和它所包围的小岛状组织所组成。岛 状组织刚形成时为富碳奥氏体,随后的转变可以有三种 情况:分解为铁素体和碳化物;发生马氏体转变;仍然 保持为富碳的奥氏体。
奥氏体与铁素体
奥氏体 -碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体, -碳与合金元素溶解在γ fe中的固溶体, 仍保持γ fe的面心立方晶格。晶界比较直,呈规 仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比较直,呈规 则多边形;淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间 的空隙处 铁素体-碳与合金元素溶解在a fe中的固溶体。 铁素体-碳与合金元素溶解在a-fe中的固溶体。 亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状,晶界比较圆滑, 当碳含量接近共析成分时,铁素体沿晶粒边界析 出。
回火屈氏体-碳化物和a-相的混合物 它由马氏体在350~500℃时中温回火形成。 其组织特征是铁素体基体内分布着极细小的 粒状碳化物,针状形态已逐渐消失,但仍隐 约可见,碳化物在光学显微镜下不能分辨, 仅观察到暗黑的组织,在电镜下才能清晰分 辨两相,可看出碳化物颗粒已明显长大。
回火索氏体
回火索氏体- 以铁素体为基体,基体 上分布着均匀碳化物颗粒。 它由马氏体在500~650℃时高温回火 形成。 其组织特征是由等轴状铁素体和细粒 状碳化物构成的复相组织,马氏体片 的痕迹已消失,渗碳体的外形已较清 晰,但在光镜下也难分辨,在电镜下 可看到的渗碳体颗粒较大。
珠光体
珠光体-铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的 珠光体-铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的 机械混合物。 珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。过冷度 越大,所形成的珠光体片间距离越小。在a1~650℃ 越大,所形成的珠光体片间距离越小。在a1~650℃形成的 珠光体片层较厚,在金相显微镜下放大400倍以上可分辨 珠光体片层较厚,在金相显微镜下放大400倍以上可分辨 出平行的宽条铁素体和细条渗碳体,称为粗珠光体、片状 珠光体,简称珠光体。在650~600℃ 珠光体,简称珠光体。在650~600℃形成的珠光体用金相 显微镜放大500倍,从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线, 显微镜放大500倍,从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线, 只有放大1000倍才能分辨的片层,称为索氏体。在 只有放大1000倍才能分辨的片层,称为索氏体。在 600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,不能分 600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,不能分 辨珠光体片层,仅看到黑色的球团状组织,只有用电子显 微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体 微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体
金相特征-屈氏体
屈氏体:也是铁素体与片状渗碳体的机械混 合物。片层分布比索氏体更细密,在一般光 学显微镜下无法分辩,只能看到黑色组织如 墨菊状。当其少量析出时,沿晶界分布呈黑 色网状包围马氏体。当析出量较多时,则呈 大块黑色晶粒状。只有在电子显微镜下观察 才能分辩其中的片层状。层片愈细,则塑性 变形的抗力愈大,强度及硬度愈高,另一方 面,塑性及韧性则有所下降。
硬度
• 硬度实验是工业生产和科学研究中不可缺少的标准实验方 • •
法之一。 他是将一个硬的压头压入欲检查零件(或试样)的待测表 面时,材料抵抗这种压入的能力称为“硬度” 面时,材料抵抗这种压入的能力称为“硬度”。 由于硬度实验与其他力学性能实验(如拉伸、弯曲等)相 比,具有实验方法简单、操作方便、测量迅速、不破坏工 件(或试样)等优点,并且与其他力学性能(如强度)具 有一定的关系,因此一般用硬度作为热处理技术条件之一, 并通过检查产品的硬度鉴定其热处理质量。 最常用的硬度实验方法有;布氏硬度和洛氏硬度。
莱氏体和粒状珠光体
莱氏体- 奥氏体与渗碳体的共晶混合物。呈 树枝状的奥氏体分布在渗碳体的基体上。 粒状珠光体-由铁素体和粒状碳化物组成。它 是经球化退火或马氏体在650℃~a1温度范围 内回火形成。其特征是碳化物成颗粒状分布在 铁素体上。
魏氏体组织
如果奥氏体晶粒比较粗大,冷却速度又比较适宜, 先共析相有可能呈针状(片状)形态与片状珠光 体混合存在,称为魏氏组织 。 亚共析钢中魏氏组织的铁素体的形态有片状、羽 毛状或三角形,粗大铁素体呈平行或三角形分布。 它出现在奥氏体晶界,同时向晶内生长。 过共析钢中魏氏组织渗碳体的形态有针状或杆状, 它出现在奥氏体晶粒的内部。
金相特征-回火金相
回火马氏体:片状马氏体经低温回火(150~250℃)后,得到回火马氏体。 它仍具有针状特征,由于有极小的碳化物析出使回火马氏体易受浸蚀, 所以在光学显微镜下,颜色比淬火马氏体深。 回火屈氏体:淬火钢在中温回火(350~500℃)后,得到回火屈氏体组织。 其金相特征是:原来条状或片状马氏体的形态仍基本保持,第二相析出 在其上。回火屈氏体中的渗碳体颗粒很细小,以致在光学显微镜下难以 分辩,用电镜观察时发现渗碳体已明显长大。 回火索氏体:淬火钢在高温回火(500~650℃)回火后得到回火索氏体组 织。它的金相特征是:铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体。碳钢调质后 回火索氏体中的铁素体已成等轴状.一般已没有针状形态。 回火屈氏体、回火索氏体是淬火马氏体回火时的产物,它的渗碳体是颗 粒状的,且均匀地分布在α相基体上;而屈氏体、索氏体是奥氏体过冷 时直接形成,它的渗碳体是呈片层状。回火组织较淬火组织在相同硬度 下具有较高的塑性及韧性。
上贝氏体
上贝氏体-过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物, 渗碳体在铁素体针间。过冷奥氏体在中温(约 350~550℃)的相变产物,其典型形态是一束大致 平行位向差为6~8od铁素体板条,并在各板条间分 布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片;典 型上贝氏体呈羽毛状,晶界为对称轴,由于方位不 同,羽毛可对称或不对称,铁素体羽毛可呈针状、 点状、块状。若是高碳高合金钢,看不清针状羽毛; 中碳中合金钢,针状羽毛较清楚;低碳低合金钢, 羽毛很清楚,针粗。转变时先在晶界处形成上贝氏 体,往晶内长大,不穿晶。
金相特征-索氏体
碳钢退火、正火后可得到平衡组织,淬火后 则得各式各样的不平衡组织,这样,在研究 钢热处理后的组织时,不仅要参考铁碳状态 图和C一曲线,而且还要熟悉以下基本组织 的金相特征。 索氏体:是铁素体与片状渗碳体的机械混合 物。片层分布比珠光体细密,在高倍(700× 左右)显微镜下才能分辩出片层状。
金相特征-马氏体金相特征-马氏体-2
片状马氏体,含碳量较高的钢中淬火后马氏体呈 片状(针状、透镜状、竹叶状) 片状(针状、透镜状、竹叶状)存在。 它区别于条状马氏体的主要特征是:条状马氏体 中毗邻的一根根马氏体是平行的、长度大致相同 的狭条:而在片状马氏体中片间不互相平行,在 一个奥氏体晶粒内形成的第一片马氏体较粗大, 往往横穿整个奥氏体晶粒,将奥氏体晶粒加以分 割,使以后形成的马氏体片的大小受到限制。因 此片状马氏体的大小不一,同时有些马氏体有一 条中脊面,并在马氏体片周围有残留奥氏体存在。 片状马氏体具有高的硬度,低的韧性。
下贝氏体
下贝氏体× 下贝氏体×同上,但渗碳体在铁素体针内。过冷 奥氏体在350℃~ms的转变产物。其典型形态是双 奥氏体在350℃~ms的转变产物。其典型形态是双 凸透镜状含过饱和碳的铁素体,并在其内分布着 单方向排列的碳化物小薄片;在晶内呈针状,针 叶不交叉,但可交接。与回火马氏体不同,马氏 体有层次之分,下贝氏体则颜色一致,下贝氏体 的碳化物质点比回火马氏体粗,易受侵蚀变黑, 回火马氏体颜色较浅,不易受侵蚀。高碳高合金 钢的碳化物分散度比低碳低合金钢高,针叶比低 碳低合金钢细。
粒状贝氏体
.粒状贝氏体-大块状或条状的铁素体内分 布着众多小岛的复相组织。过冷奥氏体在 贝氏体转变温度区的最上部的转变产物。 刚形成时是由条状铁素体合并而成的块状 铁素体和小岛状富碳奥氏体组成,富碳奥 氏体在随后的冷却过程中,可能全部保留 成为残余奥氏体;也可能部分或全部分解 为铁素体和渗碳体的混合物(珠光体或贝 氏体);最可能部分转变为马氏体,部分 保留下来而形成两相混合物,称为m-a组织。
渗碳体
• 渗碳体-碳与铁形成的一种化合物。在液 渗碳体-碳与铁形成的一种化合物。在液
态铁碳合金中,首先单独结晶的渗碳体 (一次渗碳体)为块状,角不尖锐,共晶 渗碳体呈骨骼状。过共析钢冷却时沿acm线 渗碳体呈骨骼状。过共析钢冷却时沿acm线 析出的碳化物(二次渗碳体)呈网结状, 共析渗碳体呈片状。铁碳合金冷却到ar1以 共析渗碳体呈片状。铁碳合金冷却到ar1以 下时,由铁素体中析出渗碳体(三次渗碳 体),在二次渗碳体上或晶界处呈不连续 薄片状。
无碳化物贝氏体
.无碳化物贝氏体-板条状铁素体单相组成的 组织,也称为铁素体贝氏体。形成温度在贝氏 体转变温度区的最上部。板条铁素体之间为富 碳奥氏体,富碳奥氏体在随后的冷却过程中也 有类似上面的转变。无碳化物贝氏体一般出现 在低碳钢中,在硅、铝含量高的钢中也容易形 成。
马氏体
马氏体-碳在a-fe中的过饱和固溶体 板条马氏体:在低、中碳钢及不锈钢中形成, 由许多相互平行的板条组成一个板条束,一个 奥氏体晶粒可转变成几个板条束(通常3到5 个)。 片状马氏体(针状马氏体):常见于高、中碳 钢及高ni的fe-ni合金中,针叶中有一条缝线将 马氏体分为两半,由于方位不同可呈针状或块 状,针与针呈120o角排列,高碳马氏体的针叶 晶界清楚,细针状马氏体呈布纹状,称为隐晶 马氏体。
回火马氏体
• 回火马氏体-马氏体分解得到极细的过渡 型碳化物与过饱和(含碳较低)的a-相混合 组织 它由马氏体在15 黑色针状组织(保持淬火马氏体位向), 与下贝氏体很相似,只有在高倍电子显微 镜下才能看到极细小的碳化物质点。