奥氏体晶粒长大及其影响因素共61页文档
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奥氏体长大过程中扩散的作用一、奥氏体长大的特点奥氏体的长大是指在合金中奥氏体相的体积分数增加,晶粒尺寸增大的过程。
奥氏体的长大是通过扩散作用实现的,其主要特点如下:1. 扩散是原子迁移的过程,需要在一定温度下进行。
常见的扩散机制有普通扩散、差别扩散和激活扩散。
2. 扩散速率与温度、扩散距离和扩散物种的浓度梯度有关。
温度越高,扩散速率越快;扩散距离越大,扩散速率越慢;浓度梯度越大,扩散速率越快。
3. 扩散过程是一个热力学平衡过程,会受到界面能的影响。
界面能越高,扩散速率越慢。
二、影响奥氏体长大的因素奥氏体长大过程中,扩散是一个关键的因素,其扩散速率受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 温度:温度是影响扩散速率的重要因素,温度越高,原子的热运动越剧烈,扩散速率越快。
2. 扩散距离:扩散距离是指原子从一个位置迁移到另一个位置所需的距离,扩散距离越大,扩散速率越慢。
3. 扩散物种的浓度梯度:浓度梯度越大,扩散速率越快。
如果合金中某一种原子的浓度较高,那么该原子会向浓度较低的区域扩散。
4. 界面能:界面能是指两种不同相之间的界面能量,界面能越高,扩散速率越慢。
5. 合金成分:合金中的元素种类和含量对奥氏体长大过程中的扩散速率有重要影响。
不同元素的扩散速率不同,元素含量的变化也会影响扩散速率。
三、奥氏体长大过程中的扩散作用在奥氏体长大过程中,扩散是实现晶粒长大的重要机制之一。
扩散作用使得奥氏体中的原子重新排列,从而形成更大的晶粒。
扩散作用的具体过程如下:1. 温度升高后,原子的热运动加剧,使得原子更容易从一个位置迁移到另一个位置。
同时,界面能降低,使得原子更容易跨越晶界。
2. 在高温下,奥氏体中的碳原子开始从高浓度区域向低浓度区域扩散。
扩散过程中,碳原子会与铁原子结合形成渗碳体。
3. 随着时间的推移,渗碳体逐渐增多,晶界逐渐消失,奥氏体晶粒逐渐长大。
4. 当温度降低到一定程度时,奥氏体晶粒的长大停止,形成了具有一定尺寸和形状的奥氏体晶粒。
奥氏体晶粒粗化现象
奥氏体晶粒粗化现象是金属材料在高温处理过程中常见的一种
现象。
在高温条件下,奥氏体晶粒会逐渐长大,最终导致材料的机械性能下降。
这种现象通常是由于热处理过程中温度控制不当或者保温时间过长引起的。
在金属材料加工过程中,奥氏体晶粒的大小是非常重要的。
细小的晶粒可以提高材料的强度和韧性,而粗大的晶粒则会导致材料变脆。
因此,控制奥氏体晶粒的大小是金属材料加工中的一项重要技术。
为了防止奥氏体晶粒粗化,需要采取一系列措施。
首先,要严格控制热处理温度和保温时间,避免长时间处于高温状态。
其次,可以采用一些特殊的热处理工艺,如等温淬火、循环淬火等,来细化奥氏体晶粒。
此外,还可以通过合金化、表面涂层等方法来提高材料的抗晶粒粗化能力。
总之,奥氏体晶粒粗化现象是金属材料加工中需要关注的一个重要问题。
通过合理的热处理工艺和材料选择,可以有效地防止奥氏体晶粒粗化,提高材料的机械性能。
奥氏体不锈钢锻件晶粒度影响因素分析摘要:奥氏体不锈钢是核电设备的常用材料,根据设计规范安全级别高、压力高的阀门常选用奥氏体不锈钢锻件作为阀门承压件。
制造规范对其化学成分、力学性能、晶间腐蚀、金相检验做了明确的要求。
通过对奥氏体不锈钢锻件晶粒度影响要素的分析,对后续核电设备制造、采购中控制奥氏体不锈钢锻件的质量控制具有一定意义。
关键字:奥氏体不锈钢;晶粒度;锻造比;质量控制1.奥氏体不锈钢在核电阀门中的应用1.1奥氏体不锈钢在核电的应用奥氏体不锈钢是核电设备的常用材料,其具有优良的耐腐蚀性能、抗高温氧化性能、机械加工性能及较好的低温力学性能,且具有较低的辐照敏感性,由于其优良的性能,其在核电设备中具有广泛应用。
1.2奥氏体不锈钢在核电设备的应用在核电站选材中,选用较多的是Z2CN19-10NS、Z2CND18-12NS。
对于一回路阀门承压件,采用Z2CN19-10NS、Z2CND18-12NS的锻件制造,这两种在奥氏体不锈钢中属于性能最好的两类,后者高温性能更加优良。
在技术规范中都对材料的化学成分、力学性能、晶间腐蚀、金相检验提出了明确的要求。
2.晶粒度对奥氏体不锈钢的影响2.1晶粒度概念晶粒度是用来表示晶粒大小的尺度。
GB/T 6394—2002规定了钢的晶粒度测定方法。
在钢铁材料中,常见的就这8个级别,其中1~3号被认为是粗晶粒,4~6号为中等晶粒,7~8号为细晶粒。
2.2晶粒度对奥氏体不锈钢性能的影响对于金属的常温力学性能来说,一般是晶粒越细小,强度和硬度越高,同时塑性和韧性也越好。
晶粒越细,塑性变形也越可分散在更多的晶粒内进行,使塑性变形越均匀,内应力集中越小;而且晶粒越细,晶界面越多,晶界越曲折;晶粒与晶粒中间犬牙交错的机会就越多,越不利于裂纹的传播和发展,彼此就越紧固,强度和韧性就越好。
经试验和研究表明,晶粒度越大、晶粒越细,金属在高温状态下的强度、韧性、塑性都有所降低;晶粒越细,晶间腐蚀越迅速;晶粒越细,高温疲劳寿命越低;在特殊情况下也需要考虑其高温性能和耐腐蚀性能。
奥氏体不锈钢晶粒度
摘要:
一、奥氏体不锈钢晶粒度的概念及影响因素
二、奥氏体不锈钢晶粒度的控制方法
三、奥氏体不锈钢通过热处理细化晶粒的实践
正文:
一、奥氏体不锈钢晶粒度的概念及影响因素
奥氏体不锈钢晶粒度是指在钢加热到相变点以上某一温度,保温一段时间后,所得到的奥氏体晶粒的大小。
晶粒度对钢的力学性能、强度和韧性有着重要影响。
如果加热温度过高或保温时间过长,会导致奥氏体晶粒粗化,从而降低钢的性能。
影响奥氏体不锈钢晶粒度的因素主要有:加热温度与保温时间、加热速度、钢的原始组织及成分等。
二、奥氏体不锈钢晶粒度的控制方法
为了保证奥氏体不锈钢在热处理加热时晶粒不粗化,需要考虑以下几个方面的因素:
1.加热温度与保温时间:应尽量降低加热温度和保温时间,以保证工件完全热透并获得均匀奥氏体。
2.加热速度:采用快速加热和短时间保温的方法,有利于细化晶粒。
3.钢的原始组织及成分:提高钢的原始组织细度,有利于获得细晶粒组织;控制奥氏体中碳的质量分数,以减小晶粒长大的倾向性。
三、奥氏体不锈钢通过热处理细化晶粒的实践
奥氏体不锈钢通过热处理细化晶粒的典型例子是固溶处理。
固溶处理是一种将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却的热处理工艺。
这种工艺能够有效细化晶粒,提高钢的性能。
总之,奥氏体不锈钢晶粒度对钢的性能具有重要影响,通过控制加热温度、保温时间、加热速度以及优化钢的原始组织和成分,可以有效细化晶粒,提高钢的力学性能和韧性。
钢的奥氏体晶粒度试验中影响晶粒大小因素的研究.摘要:本文综合了大量文献资料,就钢中酸溶铝含量、加热方式和奥氏体晶粒的显示方法对奥氏体晶粒大小、粒粗化温度的影响进行了较详细的分析研究。
关键词:酸溶铝加热方式晶粒显示方法奥氏体晶粒度晶粒粗化温度0引言钢的奥氏体晶粒度试验方法很多,国家标准GB6394-86《金属平均晶粒度测定法》〔1〕规定可使用渗碳法、氧化法、网状铁素体法、网状珠光体法、网状渗碳体法和晶粒边界腐蚀法等。
1922年麦克奎德(Mac2quid和爱恩(Ehn首先采用渗碳法检验钢的奥氏体晶粒度到现在己近八十年的历史〔2〕,1938年托宾(Tobin和肯洋(KenYon开始采用氧化法检验钢的奥氏体晶粒度以来也有六十多年历史〔3〕。
冶金部1964年制订的YB27-64标准中列出了七种试验方法,其中有渗碳法、氧化法和晶粒边界腐蚀法。
1977年修订后的YB27-77标准中强调了晶粒边界腐蚀法。
1978年7月,冶金部下发了通知,规定某些合金结构钢应采用晶粒边界腐蚀法〔4〕。
自此,人们才认真地比较了各种试验方法〔5-10〕。
试验和生产实践中发现,不同的试验方法所得结果相互间可以出现很大的差异。
钢的冶体晶粒度试验中影响晶粒大小的因素进行较详细的分析和研究。
1钢中酸溶铝含量的影响奥氏体晶粒度试验中所采用的钢试样,同一钢种,因冶炼方法、冶炼工艺、炉次不同,钢中酸溶铝含量有较大差异。
钢中酸溶铝含量将对钢的奥氏体晶粒度带来很大影响。
文献〔5〕的作者采用电炉钢和电炉冶炼再经电渣重熔的30CrMnSiA钢加热到900℃保温3h,电炉钢奥氏体晶粒细小均匀,而电渣钢则为严重混晶,电渣钢的粗化温度比电炉钢要低。
电渣重熔过程中,熔渣成分在不断地变化,对于1吨电渣锭(长1.3m来说,渣中的SiO2含量由电极投入前的百分之零点几逐渐增高到补缩后的百分之四左右,即钢中的铝将按下列反应被烧损:4〔A1〕+3〔SiO2〕=3〔Si〕+2〔Al2O3〕。
原奥氏体晶粒度
【原创实用版】
目录
1.奥氏体晶粒度的定义
2.奥氏体晶粒度的重要性
3.影响奥氏体晶粒度的因素
4.奥氏体晶粒度的测量方法
5.奥氏体晶粒度对材料性能的影响
正文
一、奥氏体晶粒度的定义
奥氏体晶粒度是指在金属材料中,奥氏体晶粒的尺寸。
奥氏体是钢铁等合金中的一种组织形态,其具有面心立方晶体结构,是钢铁等合金的主要组织之一。
在金属加工过程中,奥氏体晶粒度的大小对材料的性能有着重要的影响。
二、奥氏体晶粒度的重要性
奥氏体晶粒度是评价金属材料性能的重要指标之一。
晶粒度越大,材料的强度和硬度就越低,但塑性和韧性就好;晶粒度越小,材料的强度和硬度就越高,但塑性和韧性就差。
因此,合适的奥氏体晶粒度可以获得良好的综合性能。
三、影响奥氏体晶粒度的因素
影响奥氏体晶粒度的因素有很多,主要包括:材料的化学成分、热处理温度、保温时间、冷却速度等。
四、奥氏体晶粒度的测量方法
常用的奥氏体晶粒度测量方法有:光学显微镜法、电子显微镜法、X 射
线衍射法等。
五、奥氏体晶粒度对材料性能的影响
奥氏体晶粒度对材料性能的影响主要表现在以下几个方面:晶粒度越大,材料的塑性和韧性就越好,但强度和硬度就越低;晶粒度越小,材料的强度和硬度就越高,但塑性和韧性就越差。