三 珠光体转变PPT课件

第三章珍珠岩变形，退火：将钢铁加热到临界点Ac1以上或以下的温度，为保温后接近平衡状态组织的热处理工艺，高炉慢慢冷却。目的：(1)去除组织缺陷。(2)化学成分均匀，组织均匀，晶粒细化，改善钢的力学性能，减少残余应力；(3)降低硬度，改善塑性和韧性，提高切削性能。珠光体组织的热处理工艺，各种退火加热温度范围，正火：将钢加热到Ac3以上的适当温度，绝热后冷却空气中珠光体组织的热处理工艺。与完全退火不同的地方：因为热情冷却得更快，转换温度更低，结果珠光体组织更精细，钢的强度和硬度更高。目的：(1)提高钢的切削性能。(2)热处理缺陷组织去除、均匀组织、颗粒细化、内应力去除；(3)去除共晶钢的网状碳化物，便于球化。(4)提高一般结构件的机械性能。应用：通常用作初步热处理，可用作大型或复杂零件的最终热处理。珠光体转换在热处理(退火和标准化)实践中非常重要。退火和热可以用作最终热处理。也就是说，工件在退火或正火后直接传递，因此必须控制醚变形产物的形式，以确保尿素和正火后发生的组织的强度、塑性和韧性。退火和标准化也可以用作初步热处理。最终热处理最好是准备退火或标准化结果组织以满足最终热处理的要求。确保珍珠岩转换不会发生。要使奥氏体低温过冷，转换为马氏体或贝氏体，必须确保奥氏体在冷却过程中不发生珠光体转变。珍珠岩转化过程，转化机制，转化动力学，影响因素，珍珠岩变形产品性能。学习珠光体转变的意义：珠光体组织形态，晶体结构；珠光体形成过程、形成机制和形成的热力学条件；亚(过)共晶钢珠光体变形，第一次共晶相沉淀条件；珍珠岩变形动力学及影响因素；珠光体力学性能、力学性能的影响因素；本章的知识点：什么是珠光体？珠光体是奥氏体发生共晶变异形成的铁氧体和渗碳体的空缺体。什么是珠光体转变？相变，平衡相变，扩散相变，3.1珠光体的组织特性，典型形态：片状或层是铁氧体薄膜和渗碳体的薄层交替重叠的层状复合物，也称为片状珠光体。图3-1碳钢片状珠光体组织，符号：P(Pearlite)碳含量c=0.77%；珍珠岩，珍珠岩间距：在片状珠光体组织中，一对铁氧体板材和玻璃门紧板材的总厚度称为“珍珠岩板材层间距”，显示为S0。“珍珠岩”组：面片方向几乎相同的区域称为“珍珠岩组”或“珍珠岩粒子”。片状珠光体图、板材间距大小和珠光体组影响因素：珠光体的板材间距大小主要取决于珠光体形成温度。在连续冷却条件下，冷却速度越大，珠光体形成温度越低。也就是说，过度冷却越大，切片间隔S0越小。，片状珠光体分类：藏，珠光体，烧结，藏，T12A钢的粒状珠光体组织，球形珠光体的组织特性，构成：铁氧体基体粒状渗碳体，典型形式：球形或粒状，3.2珠光体变形机制，2。珍珠岩变形的领导者，1 .珠光体形成过程，3 .子(通过)共晶钢珠光体变形，2 .珠光体形成过程，(1)片状珠光体形成过程，相组成：( Fe3C)，碳含量：0.77%0.02%6.69%，点阵：面芯立方体复合斜面，珠光体核，成核部分，核部分亚共析钢中铁素体的先导，共析钢中渗碳体的先导；在共融河上，两者领先的概率相同，但一般认为上位是塞门紧。珠光体，铁氧体，渗碳体，仙桃奖？(相变温度和奥氏体成分)，先导Fe3C形状：侧面生长增加了渗碳片和铁素体片交替堆栈。纵向增长是塞门紧片和铁氧体片剂同时连续延伸到奥氏体。片状珠光体形成过程图，G，E，S，P，温度，碳含量，c /CEM， 球化工艺图、片状渗碳体断裂、球化过程、粒状珠光体获取方法：(b)片状珠光体的低温退火界面可以减少自发倾向(片状球化和析出相生长)。粒状珠光体获取方法：300 500c，500 650c，粒状珠光体获取方法：(4)变形球化：在临界点Ar3之上施加稍大的应变变形，变形后通过等温或冷处理，直接获得铁氧体和小扩散渗碳体的球形化组织。3亚(过)共晶钢珠光体转换，(1)伪共晶转换，子共晶钢缓慢冷却，铁氧体珠光体先共晶。当共析钢慢慢冷却时，首先是渗碳体珠光体。当子(或交叉)共晶钢高速冷却时，奥氏体中的铁氧体和渗碳体，即珠光体组织同时析出，成分不是共晶成分伪共晶变形。(2)亚(过)共晶钢第一次共融相，第一次共融相影响：第一次共融相量的影响因素：碳在奥氏体中的扩散(碳含量、析出温度、冷却速度)。碳含量，冷却速度，析出温度，首次共晶量。第一种共晶相形态的影响：a，亚共晶钢：奥氏体晶粒小，等温温度高或冷却速度慢时，Fe原子可以充分扩散，形成的第一种共晶铁素体通常为等轴束。如果奥氏体晶粒较大，冷却速度较快，则第一个共晶铁素体可沿奥氏体晶界析出网状。如果奥氏体成分均匀、粗糙的晶粒和冷却速度比较合适，则第一个共晶铁氧体的情况下可以是薄片(针)，沿着一定的晶体向奥氏体晶体析出，这时佩顿与奥氏体有共栅关系。b，共晶钢：第一种共晶渗碳体的形式可以是粒状、网状或针(薄片)。共晶钢的奥氏体成分均匀，结晶较粗时，渗碳体通常是网状或销(薄片)形状的渗碳体，此时钢的脆性大大增加。组织控制：工业上，薄片(针)铁氧体或渗碳体加珍珠岩组织称为魏组织。威组织凹模粗糙机械性能(尤其是塑料和冲击特性)大大降低了钢的脆性转折温度上升。卫组织晶粒细化标准化，退火和锻造。，3.3珠光体转变动力学1。珠光体核速度I和生长速度G2。珠光体转变速度也为3。第一个等角相位的生长动力学4。珠光体转变动力学的影响因素，1。珠光体的核速度I和生长速度G，(1)等角核速度和转换温度t:一方面，转换温度t降低，增加过冷度，提高奥氏体和珠光体的自由能差，增加相变驱动力Gv，减少临界核力w，提高核率，中间出现最大值。另一方面：随着转变温度t的降低，原子扩散能力减弱，q基本不变，因此成核速度I减少。两者都有最大值，最大值约为550 。共晶钢形状核率与晶体生长速度和转换温度的关系，(2)生长速度g和转换温度t，转换温度高时珠光体团通常长成等轴球形，每个方向的生长速度g基本相同，S0是珠光体的板材间距；Dc 是奥氏体中c的扩散系数。k是常数。S0与过冷T成反比，k与T成正比，因此样式可以重写。t 860，t，s0 V c扩散距离860，g c；t，DC，g；两者都有最大值，最大值约为550 。共晶钢的核速度与晶体生长速度和转变温度的关系，(3)成核速度I与生长速度g和转变时间的关系，如果转变温度保持不变，则随着转变时间的延长，成核速度I逐渐增加。等温保持时间对珠光体的生长速度影响不大。共晶钢珍珠形状核率与转移时间的关系，2。根据珠光体变形动力学度、不同温度下珠光体的形状和生长速度与时间的关系，共析钢的珠光体等温转变动力学曲线在图中以实线表示：共析钢的珠光体等温转变动力学曲线，3 .相生长动力学，亚共晶钢(奥氏体晶界中铁素体的第一个共晶生长方向有两个):一个是沿奥氏体晶界生长(长度方向)。第二，用奥氏体晶体生长(厚度方向):样式中s是铁氧体薄片的半厚度。t铁氧体生长时间；是系数。第一共融铁氧体的转换动力学曲线也通常是珠光体转换动力学曲线左上角的“c”字形。另外，随着钢的碳含量增加，共晶铁素体的析出线首先向右下方移动。在共晶钢中，如果奥氏体化温度超过Acm点，则在等温转换过程中珠光体转换动态曲线的左上角首先有共晶渗碳体析出线。这第一条共渗碳体析出线随着钢的碳含量增加，逐渐向左上方移动。4 .珠光体转变动力的影响因素，加热温度和绝热时间碳含量合金元素奥氏体晶粒大小应力和塑性变形，(1)加热温度和绝热时间的影响，(1)奥氏体不均匀性有利于珠光体转变。(低c区是铁素体的形成，高c区是渗碳体的形成，加速c的扩散，促进p的形成)未熔化的渗碳体可以作为共晶上的不均匀成核或先导。奥氏体化温度越高，绝热时间越长(p转化速度降低):降低加热温度，缩短绝热时间，加速珠光体转变！(2)碳含量的影响亚共晶钢，奥氏体碳含量，析出首先将铁素体的孕育期空缺，珠穆朗玛峰变化的孕育期，在共晶钢的情况下，随着钢的碳含量的变化，珠光体转变的孕育期变化速度的增加，不完全奥氏体化(加热温度为常用的合金元素(Ni，Mn除外)将珍珠岩变形的“鼻尖”温度移至高温。，影响机制：合金元素自扩散的影响观点1:合金元素主要间接影响奥氏体中碳的扩散速度和相变临界点产生的珠光体变形。观点2:变异受合金元素在早期的扩散控制，合金元素的扩散速度降低珠光体的变异速度。观点3:过渡温度高，合金元素含量高，应变初期由合金元素的扩散控制，因此珠光体转变速度减慢。合金元素对碳扩散的影响大部分减少碳扩散，Co增加扩散速度；合金元素对 的影响增加了 的转换速度，如Co。合金元素对相变临界点的影响Ni，Mn降低A1，减少过冷度，减少珠光体转变速度。空腔A1，过冷增加，珠光体转换速度提高；合金元素对/界面移动的牵引作用Mn和Mo聚集在/界面上，防止界面移动的牵引作用，从而降低最初共晶铁氧体的生长速度，降低珠光体形成速度。(3)影响奥氏体晶粒大小的奥氏体晶粒较小，单位体积内的晶界面积增加，珠光体的成核部分增加，将促进珠光体的形成。小奥氏体晶粒还将促进第一个共晶铁素体和第一个共晶渗碳体的析出。(4)受应力和塑性变形的影响，对奥氏体施加拉伸应力或塑性变形，以加速珠光体转变。c和Fe原子的扩散和有助于晶体晶格重构的晶体晶格畸变和位错密度的增加促进了珠光体的形态和晶体的生长，促进了珠光体的变化。变形温度越低，珍珠岩转换速度越大。对奥氏体施加等压应力，减慢珠光体的形成速度。原子移动阻力增加，c和Fe原子的扩散和晶体晶格重构变得困难，珠光体形成温度降低，珠光体形成速度减慢。与3.4珠光体变形产物的机械性能、机械性能和成分及热处理工艺有关：不同形态p，不同特性；对于薄片p，由层间距决定。第一次共晶f和Fe3C含量不同，性能不同。影响因素：板材间距和珠光体组的直径，*板材间距和珠光体组的直径减小，珠光体强度，塑性均增加：板材间距；板材薄，相界面，塑性变形阻力，层变薄时由滑动或弯曲引起的塑性变形，塑性变形能力，珠光体组直径原因：粒状珠光体的铁素体和渗碳体的相界面小于片状珠光体，强度和硬度略低。渗碳体是连续铁氧体基体上的粒状分散，排列错误运动的抑制效果小，提高塑性。碳化物颗粒越小，硬度和强度越高。碳化物粒子越接近等轴形状，分布越均匀，韧性越好。粒状珠光体组织的加工性能：切削性好，冷挤压成形性好，加热淬火时变形和裂纹倾向性小。2 .影响铁氧体加珠光体力学性能的因素：珠光体和铁氧体的相对含量、铁氧体晶粒大小、珠光体片间距、铁氧体化学成分。强度和韧性：增加珠光体量对钢的强度和韧性的影响。钢的成分必须随着冷却速度的增加，第一个共晶铁素体的数量减少，珠光体的数量增加；在完全奥氏体化的情况下，钢的碳含量增加，第一个共晶铁素体的数量减少，珠光体的数量增加。屈服强度：主要取决于铁氧体晶粒大小的大小，随着珠光体量的增加，铁氧体晶粒大小对强度的影响减小。与共晶成分越接近，珠光体对强度的影响越大，珠光体片间距的作用越明显。脆性转折温度随珠光体量的增加而增加。随着钢中碳含量的增加(珠光体量的增加)，脆性转折温度的提高，韧性状态下冲击工作明显减少。，碳含量(珠光体含量)对正火钢韧性转换温度和冲击作业的影响，摘要：铁氧体加珠光体的机械性能，珠光体量对钢强度和塑性的影响增加：p增加，强度和硬度增加，脆性转换温度增加；f增加、晶粒细化、塑性增加、冲击韧性增加；3 .变形珍珠岩的力学性能，Patenting处理是获得高碳钢微珠光体组织，深冷轧后获得高强度钢丝。应用：绳索钢丝、钢琴钢丝和部分弹簧钢丝；(铅浴淬火冷拉拔)素氏体组织的特点：素氏体组织层间距窄，滑移可沿最短路径进行，具有良好的冷却性能；渗碳片非常薄，在强烈的塑性变形时可以弯曲，提高了塑性变形能力。冷塑性变形可以细化子粒子，形