钢的过热和过烧.pdf_第1页
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员工培训之 钢的过热和过烧 钢的过热和过烧 钢的过热定义钢的过热定义 钢在加热到某一温度 称为过热温度 以上时 由于粗大的奥氏体晶粒晶界上的化学成份发 生了明显变化 偏析 或在冷却后产生第二相沉淀 导致晶界脆化 从而降低钢的塑性和 冲击韧性 如果采用正常的热处理可使钢不发生晶间断裂 并使其机械性能得以恢复 则称为钢的 不稳定过热 否则就称为钢的稳定过热 所以对于仅仅是在钢的临界点上加热而产生的晶粒 粗化现象还不属于过热的范畴 钢的过烧定义钢的过烧定义 钢在固 液相线温度范围内的某一温度 称为过烧温度 以上加热时 奥 氏体晶界上发生了化学成份变化 偏析 而且局部或整个晶界出现烧熔现象 此时在晶界 上形成了富硫 磷的液相 在随后的冷却过程中 或由于这种晶界上存在单纯的富硫 磷熔 化层 或由于伴随着形成硫化物 磷化物的低熔点共晶组织 导致奥氏体晶界结合力的降低 机械性能严重恶化 钢过烧后性能的恶化是不能用热处理或热加工的方法来补救的 解释 不同钢种在高温加热过程中的变化有不同的规律 下面以最常用的中碳钢或中碳低 合金钢在 AC3至固 液相区范围内的加热以及组织和性能的变化分为三个阶段说明 第一阶段 自 AC3 至过热温度的范围内 随着加热温度升高 奥氏体晶粒长大 出现针状铁 素体 魏氏体 析出 温度越高 魏氏析出量越多 在魏氏组织状态 下机械性能有所下降 但经过热处理以后 机械性能可以得到恢复 第二阶段 自过热温度以上至过烧温度以下的区间内 随着加热温度升高到过热温度以上 钢中 MnS 不断溶解于基体 使奥氏体中硫的过饱和度不断增加 同时由于平衡偏析和非平衡 偏析使硫在高温奥氏体晶界显著偏析 造成晶界弱化 在随后的冷却过程中 过饱和的硫将 以 MnS 的形式析出在高温奥氏体晶界上 这就是过热现象的本质 但是如果是加热至过热 温度附近或稍高一些的温度 尽管已经出现了 在晶界上偏析 但在晶界上析出折 MnS 粒子 不多 在经过调质处理后其机械性能可以得到恢复 所得到的断口为纤维断口 或有少量晶 间棱面 这种过热称为不 稳定过热 加热温度进一步提高 硫在奥氏体中过饱和度进一步 增加 晶界上出现严重偏析 则在冷却后在晶界上析出多量 MnS 粒子 将严重降低钢的塑性 和韧性 见图 图 在经过调质处理后所得的断口为石状断口 即典型的过热断口 见 图 由于经过热处理后其性能不能恢复 这种过热称为稳定过热 第三阶段 更高温度的加热 由于固溶体中硫含量的升高和硫的晶界偏析 降 低了固相线 在晶界上形成富硫淮液相 此时 由于磷在液相中的溶解度较固溶体中大 磷自固相往液相 中扩散 在晶界上形成富含磷的液相 随后在冷却过程中晶界上出现树枝状 羊齿状或玫瑰 花状 Fe MnS 共晶体和 FeP 薄膜 此外晶
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