回火过程中锻件的组织和性能变化

锻件淬火后,马氏体和残留奥氏体是不稳定的,它们具有自发的组织转变趋势,趋于稳定,例如马氏体中的过饱和碳沉淀出残余的奥氏体分解以促进转变,如用于回火回火是一种非平衡组织。为了平衡组织的流程,此流程取决于此授权的原子迁移和扩散,以及您完成的火焰温度越高,扩散速度越快;相反,随着回火温度的升高,锻件的淬火结构会经历一系列的变化。 根据组织转变的情况,回火一般分为四个阶段:马氏体分解,残余奥氏体分解,碳化物积累生长和铁素体再结晶。
第一阶段(200)
(1) 回火马氏体在80℃回火时分解,淬火钢未发生明S组织转变,马氏体中碳只发生局部,并且在80-200的回火中没有开始分解,马氏体开始在此阶段,由于回火温度低,分解时会析出极细微的碳化物,降低马氏体在碳锻件中的质量分数,马氏体仅析出一部分过饱和碳原子,因此它仍然是-Fe过饱和固溶体中的碳。非常细小的碳化物的沉淀均匀地分布在马氏体的基体中。 低饱和马氏体和非常细的碳化物的混合结构称为回火马氏体。

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(2)锻造回火中,当温度升至200-300时残余奥氏体分解,马氏体继续分解,但主要变化是残余奥氏体分解,残余奥氏体的分解是通过碳原子膨胀形成局部区域,然后分解成α相和碳化物组织的混合物,即贝氏体钢的形成在这一阶段硬度没有明显降低
(3)第三阶段(250-400)碳化物转变锻件回火的温度在此温度范围内。 由于高温,碳原子的扩散能力更强,还具有回收铁原子的扩散能力,马氏体分解析出碳化物的转变,残余奥氏体的分解将变成相对稳定的渗碳体,随着碳化物的分离和转化,其减少马氏体的碳质量分数,马氏体晶格畸变消失,马氏体转变为铁素体,在小颗粒或层状渗碳体中得到铁素体基体分布,该组织称为回火基本上消除了该相奥氏体的淬火应力,硬度,塑性韧性得到改善

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(4)锻造回火的第四阶段(> 400),由于回火温度很高,碳化物聚集而使铁素体重结晶,碳和铁原子具有很强的扩散能力,渗碳体薄片的第三相形成将不断球化并长大超过500-600,α重结晶逐渐发生,失​​去原始板条或薄板的铁素体形态,并在组织上形成多边形晶粒分布,为铁素体基体颗粒碳化物,该组称为回火索氏体和回火索氏体。良好的相的综合机械性能和晶格畸变消除了内部应力。

(168锻网起)


张贴时间:2020年8月5日

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