合金元素对淬火钢回火转变的影响

1、合金元素对淬火钢回火转变的影响合金元素对淬火钢回火转变的影响时效阶段（时效阶段（100100以下）：马氏体中以下）：马氏体中碳原子偏聚碳原子偏聚回火回火第第1 1阶段阶段(80(80250)250)：马氏体分解：马氏体分解回火回火第第2 2阶段阶段(200(200300)300)：残余奥氏体残余奥氏体分解分解回火回火第第3 3阶段阶段(250(250400)400)：碳化物：碳化物析出析出与转变与转变回火回火第第4 4阶段阶段(400(400以上以上) )：渗碳体的：渗碳体的聚集聚集长大长大与与相相 的的再结晶再结晶回回火火过过程程一、合金元素对马氏体分解的影响一、合金元素对马氏体分解的影响C

2、 C原子在马氏体的晶体缺陷处偏聚原子在马氏体的晶体缺陷处偏聚 -Fe-Fe2.42.4C C介稳碳化物析出介稳碳化物析出马氏体分解马氏体分解回火时间延长，还会伴随有回火马氏体中含碳量降低及回火时间延长，还会伴随有回火马氏体中含碳量降低及 -Fe-Fe2.42.4C C转变为转变为FeFe3 3C C合金元素对合金元素对MM分解的影响，主要是通过影响分解的影响，主要是通过影响C C的扩的扩散来实现的散来实现的。在合金钢中，由于合金元素的作用，在合金钢中，由于合金元素的作用，MM分解的温度将提高，通常把合金元素这种阻碍分解的温度将提高，通常把合金元素这种阻碍 相中碳含量降低和碳化物颗粒长大，从而使

3、钢件保相中碳含量降低和碳化物颗粒长大，从而使钢件保持高强度和高硬度的性质，称为回火稳定性或抗回持高强度和高硬度的性质，称为回火稳定性或抗回火性火性。强碳化合物形成元素强碳化合物形成元素 强碳化物形成元素与碳原子结合力强，强碳化物形成元素与碳原子结合力强，增大增大C C在在MM中中的扩散激活能，阻碍的扩散激活能，阻碍C C原子的扩散，可以将原子的扩散，可以将MM分解温分解温度提高度提高100100150150。 VWMoCr VWMoCr非碳化物形成元素非碳化物形成元素弱碳化物形成弱碳化物形成元素元素MnMn和非碳化物形成元素和非碳化物形成元素NiNi与与C C的结合力与的结合力与FeFe相差不

4、大，所以对相差不大，所以对C C的的扩散影响不大，对扩散影响不大，对MM分解的影响也不大；分解的影响也不大；SiSi、AlAl、P P虽虽不形成碳化物，但可不形成碳化物，但可溶入溶入-Fe2.4C中提高中提高其稳定性其稳定性，推迟，推迟-Fe2.4C的溶解和的溶解和Fe3C的析出，从的析出，从而而推迟推迟M M的分解的分解. .二、合金元素对回火时参与奥氏体转变的影响二、合金元素对回火时参与奥氏体转变的影响淬火合金钢回火时，残淬火合金钢回火时，残A A的转变与回火温度和残的转变与回火温度和残A A的的稳定性有关。通常，合金元素的加入提高残稳定性有关。通常，合金元素的加入提高残A A的稳定的稳定

5、性。性。在在M Ms s点以下温度回火，残点以下温度回火，残A A将转变为将转变为M M。若。若M Ms s点较高点较高( (100)100)，随后还将发生，随后还将发生M M的分解，形成的分解，形成M M回回。MsMs点以上温度回火时，残点以上温度回火时，残A A可能可能发生以下转变：发生以下转变： 残残A A在在B B区域内转变为贝氏体；区域内转变为贝氏体； 残残A A在在P P区域内转变为珠光体；区域内转变为珠光体； 残残A A在回火加热和保温过程中不发生分解，在回火加热和保温过程中不发生分解，而而 在随后在随后的冷却过程中转变为的冷却过程中转变为M M。（二次淬火）。（二次淬火）高合金

6、钢在高合金钢在500500600600范围内加热可能发生范围内加热可能发生两种变化：两种变化：残残A A中析出部分碳化物，使得残中析出部分碳化物，使得残A A中的中的C C和碳化物和碳化物形成元素降低，从而使残形成元素降低，从而使残A A稳定性降低，稳定性降低，MsMs点升高，点升高，在冷却时发生马氏体转变；在冷却时发生马氏体转变；残残A A发生反稳定化，发生反稳定化，C C原子形成的柯氏气团消失，原子形成的柯氏气团消失，使使MsMs点升高，冷却时发生马氏体转变。点升高，冷却时发生马氏体转变。三、合金元素对碳化物析出的影响三、合金元素对碳化物析出的影响钢中加入合金元素，对回火时碳化物转变的性质

7、钢中加入合金元素，对回火时碳化物转变的性质并无影响并无影响，但可以改变碳化物转变的温度范围：，但可以改变碳化物转变的温度范围：Si可溶入-Fe2.4C中使其稳定性提高，从而使-Fe2.4C转变为其他类型碳化物的温度升高，而其它非碳化物形成元素Co、Cu、Ni、Al的影响较小。Cr、Mn使碳化物稳定性提高，C扩散系数减小，渗碳体不易析出，使碳化物的转变温度升高，Cr的作用大于Mn。强碳化物形成元素Mo、W、V、Ti使碳化物稳定性显著提高，C的扩散能力显著下降，显著提高碳化物的转变温度，提高回火稳定性。合金钢中碳化物的类型合金钢中碳化物的类型 合金钢回火时除了有合金钢回火时除了有-Fe-FeX X

8、C C、-Fe-Fe5 5C C2 2、-Fe-Fe3 3C C外还会外还会出现特殊类型的碳化物出现特殊类型的碳化物。合金元素不同时，可以形成合金元素不同时，可以形成不同类型的特殊类型的碳化物。不同类型的特殊类型的碳化物。特殊类型碳化物的形成方式特殊类型碳化物的形成方式第三种第三种情况：既有特殊碳化物从情况：既有特殊碳化物从 相中直接析出，又有合金相中直接析出，又有合金元素从元素从FeFe3 3C C中富集并在原位转变成特殊碳化物，如含中富集并在原位转变成特殊碳化物，如含WW和和MoMo的钢。的钢。四、合金元素对析出金属间化合物的影响四、合金元素对析出金属间化合物的影响低碳和微碳合金马氏体在高温回火时，从基体低碳和微碳合金马氏体在高温回火时，从基体 相中析出相中析出金属间化合物，并产生沉淀强化效应。金属间化合物，并产生沉淀强化效应。 Eg：Fe-Cr-Ni奥氏体马氏体钢或马氏体钢中，加入Ti、Mo、 Al等，析出Ni3Ti、Ni3Mo、Ni3Al； 在Fe-Cr-Mo-Co