钢中的回火转变之马氏体的分解
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钢的热处理一、选择题1.加热是钢进行热处理的第一步,其目的是使钢获得(B )。
A.均匀的基体组织 B.均匀的A体组织 C.均匀的P体组织 D.均匀的M体组织2.下列温度属于钢的高、中、低温回火温度范围的分别为(A )(D )(B )。
A.500℃ B.200℃ C.400℃ D.350℃3.碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是(D )。
A.随炉冷却 B.在风中冷却 C.在空气中冷却 D.在水中冷却4.正火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是(C )。
A.随炉冷却 B.在油中冷却 C.在空气中冷却 D.在水中冷却5.完全退火主要用于(A )。
A.亚共析钢 B.共析钢 C.过共析钢 D.所有钢种6.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中,不可能出现的组织是( C)。
A.P B.S C.B D.M7.退火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是(A )。
A.随炉冷却 B.在油中冷却 C.在空气中冷却 D.在水中冷却二、是非题1. 完全退火是将工件加热到Acm以上30~50℃,保温一定的时间后,随炉缓慢冷却的一种热处理工艺。
√2. 合金元素溶于奥氏体后,均能增加过冷奥氏体的稳定性。
×3. 渗氮处理是将活性氮原子渗入工件表层,然后再进行淬火和低温回火的一种热处理方法。
×4. 马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关,而与冷却速度无关。
×三、填空题1. 共析钢中奥氏体形成的四个阶段是:(奥氏体晶核形成),(奥氏体晶核长大),残余Fe3C溶解,奥氏体均匀化。
2. 化学热处理的基本过程,均由以下三个阶段组成,即(介质分解),(工件表面的吸收),活性原子继续向工件内部扩散。
3. 马氏体是碳在(α-Fe)中的(过饱和溶液)组织。
4. 在钢的热处理中,奥氏体的形成过程是由(加热)和(保温)两个基本过程来完成的。
一、名词解释1.平衡相变:是指在缓慢加热或冷却时所发生的能获得符合平衡状态图的平衡组织的相变。
2.扩散:相邻原子相对移动距离超过一个原子间距,相邻原子的相对位置发生改变。
3.均匀形核:晶核在母相中无择优地任意均匀分布4.非均匀形核:晶核在母相中某些区域择优地不均匀分布5.惯习面:新相往往在母相一定的晶面上开始形成,这个晶面为惯习面6.共格界面:界面上的原子所占据的位置恰好是两相点阵共有的位置时,两相在界面上的原子可以一对一的相互匹配。
7.球化退火:使片状渗碳体球状化,获得球状p的热处理工艺。
8.派敦处理:使高碳钢获得细珠光体(索氏体)组织,再经过深度冷拔而获得高强度钢丝。
9.魏氏组织:工业上将具有片(针)状铁素体或渗碳体加珠光体的组织(消除:细化晶粒的正火、退火以及锻造)10.伪共析转变:过冷奥氏体将全部转变为珠光体型组织,但合金的成分并非共析成分,并且其中铁素体和渗碳体的相对含量也与共析成分珠光体不同,随奥氏体的碳含量变化而变化。
11.切变共格界面:Ms的形成是以切变方式进行的,且Ms和r之间的界面上的原子是共有的。
这种界面。
12.冷处理:若Ms点在室温以上,Mf点在室温以下,则淬火到室温时将保留相当残余r。
若继续冷却至室温以下,则残余r转变为M。
13.相变诱发塑性:金属及合金在相变过程中塑性增加,往往在低于母相屈服强度时即可发生塑性变形。
14.二次淬火:回火加热、保温过程中不发生分解,冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象。
15.回火抗力(抗回火性):合金元素这种阻碍α相中碳含量降低和碳化物颗粒长大而使钢件保持高硬度、高强度的性质。
16.二次硬化:当马氏体中含有足够量的碳化物形成元素时,在500℃以上回火时将会析出细小的特殊碳化物,导致因回火温度升高,θ-碳化物粗化而软化的钢再度硬化。
17.回火脆性:随回火温度升高,冲击韧性反而下降的现象。
18.脱溶(沉淀):从过饱和固溶体中析出第二相(沉淀相)或形成溶质原子聚集区以及亚稳定过渡相的过程,是一种扩散型相变。
热处理部分析题及答案一、名词解释1.热处理:热处理是将钢在固态下加热到预定的温度,并在该温度下保持一段时间,然后以一定的速度冷却下来的一种热加工工艺。
2.奥氏体化:钢加热获得奥氏体的转变过程3.起始晶粒度:奥氏体形成刚结束,其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小。
4.本质晶粒度:根据标准试验方法(YB27—64),经930℃±10℃,保温3~8 小时后测得奥氏体晶粒大小。
5.实际晶粒度:钢在某一具体加热条件下所获得的奥氏体晶粒大小。
6.过冷奥氏体:在临界转变温度以下存在但不稳定,将要发生转变的奥氏体。
7.退火:将钢加热到相变温度Ac1以上或以下,保温以后缓慢冷却(一般随炉冷却)以获得接近平衡状态是将钢件或钢材加热到Ac3以上20℃~30℃,经完全奥氏体化后进行随炉缓慢冷却,以获得近于平衡组织的热处理工艺。
组织的一种热处理工艺。
8.完全退火:将钢件或钢材加热到Ac3以上20℃~30℃,经完全奥氏体化后进行随炉缓慢冷却,以获得近于平衡组织的热处理工艺。
9.不完全退火:将钢件或钢材加热到Ac3以上20℃~30℃,经完全奥氏体化后进行随炉缓慢冷却,以获得近于平衡组织的热处理工艺。
10.扩散退火:将工件加热到略低于固相线的温度(亚共析钢通常为1050℃~1150℃),长时间(一般10~20小时)保温,然后随炉缓慢冷却到室温的热处理工艺。
11.正火:将钢材或钢件加热到临界温度以上,保温后空冷的热处理工艺。
12.淬火:将亚共析钢加热到Ac3以上,共析钢与过共析钢加热到Ac1以上(低于Accm)的温度,保温后以大于临界冷却速度Vk的速度快速冷却,使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。
13.钢的淬透性:指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力,其大小用钢在一定条件下淬火获得的淬透层深度来表示。
14.回火:淬火后再将工件加热到Ac1温度以下某一温度,保温后再冷却到室温的一种热处理工艺。
15.化学热处理:是将钢件置于一定温度的活性介质中保温,使一种或几种元素渗入它的表面,改变其化学成分和组织,达到改进表面性能,满足技术要求的热处理过程。
第四节淬火教学重点与难点1.重点淬火、回火2.难点淬透性和淬硬性教学方法与手段1.利用挂图等教具。
2.举生活中应用淬火与回火的现象,分析原理与应用,触类旁通。
教学组织1.复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容♦钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏体组织的热处理工艺。
♦临界冷却速度是指获得马氏体的最低冷却速度。
♦马氏体是碳或合金元素在α-Fe中的过饱和固溶体,是单相亚稳组织,硬度较高,用符号M表示。
马氏体的硬度主要取决于马氏体中碳的质量分数。
马氏体中由于溶入过多的碳原子,从而使α-Fe晶格发生畸变,增加其塑性变形抗力,故马氏体中碳的质量分数越高,其硬度也越高。
一、淬火(一)淬火的目的淬火的目的主要是使钢件得到马氏体(和贝氏体)组织,提高钢的硬度和强度,与适当的回火工艺相配合,更好地发挥钢材的性能潜力。
(二)淬火工艺1.淬火加热温度的确定亚共析钢淬火加热温度为Ac以上30℃~50℃。
3以上30℃~50℃。
共析钢和过共析钢淬火加热温度为Ac12.淬火介质常用的淬火冷却介质有油、水、盐水、硝盐浴和空气等。
3.淬火方法(1)单液淬火。
♦将已奥氏体化的钢件在一种淬火介质中冷却的方法。
例如,低碳钢和中碳钢在水中淬火,合金钢在油中淬火等。
单液淬火方法主要应用于形状简单的钢件。
(2)双液淬火。
♦将工件加热奥氏体化后先浸入冷却能力强的介质中,在组织即将发生马氏体转变时立即转入冷却能力弱的介质中冷却的方法,称为双液淬火。
例如,先在水中冷却后在油中冷却的双液淬火。
双液淬火主要适用于中等复杂形状的高碳钢工件和较大尺寸的合金钢工件。
(3)马氏体分级淬火♦工件加热奥氏体化浸入温度稍高于或稍低于Ms点的盐浴或碱浴中,保持适当时间,在工件整体达到冷却介质温度后取出空冷以获得马氏体组织的淬火方法,称为马氏体分级淬火。
马氏体分级淬火能够减小工件中的热应力,并缓和相变过程中产生的组织应力,减少淬火变形。
热处理基础知识热处理基础知识热处理的原理热处理就是通过将⼯件放于⼀定的⽓氛中进⾏适当的加热、保温及冷却,以改变⼯件的性能的过程。
热处理术语整体热处理:把⾦属或⼯件进⾏穿透加热的热处理⼯艺。
本车间使⽤的热处理⼯艺均为整体热处理,包括:渗碳、淬(回)⽕、调质、正⽕、渗碳直接淬⽕等。
局部热处理:仅对⼯件的某个部件或⼏个部位进⾏热处理的⼯艺,常⽤的有⾼频淬⽕、激光表⾯处理等。
化学热处理:把⾦属材料或⼯件放在适当的活性介质中加热、保持,使⼀种或⼏种化学元素渗⼊其表层,以改变其化学成分、组织和性能的热处理⼯艺,渗碳是其中的⼀种。
可控⽓氛热处理:为达到⽆氧化、⽆脱碳、按要求增碳的⽬的,在成分可以控制的炉⽓中进⾏加热和冷却的热处理⼯艺。
本车间⽤的UBE渗碳⾃动⽣产线就是可控⽓氛热处理的⼀种。
真空热处理:在⼀定的真空度的加热炉中,可实现⼯件⽆氧化的热处理⼯艺。
热处理术语滴注式⽓氛:把含碳有机液体(⼀般⽤甲醇)定量滴⼊加热到⼀定温度(700℃以上)、密封良好的炉内,在炉内裂解形成的⽓氛。
甲醇裂解⽓可以⽤作渗碳载⽓、添加丙酮、异丙醇、煤油等可提⾼碳势,作为渗碳⽓氛。
淬⽕冷却介质:⼯件冷却淬⽕时使⽤的介质。
常⽤的有⽔,盐、碱、有机聚合物⽔溶液。
油、熔盐、流态床、空⽓、氢⽓、氮⽓和惰性⽓体等。
淬透性:以在规定条件下淬⽕所能达到的硬度分布表征的材料特性。
淬硬性:以钢在理想条件下所能达到的最⾼硬度表征的材料特性。
端淬试验:将标准端淬试样(φ25x100mm)奥⽒体化后,在专⽤的试验机上对其下端平⾯喷⽔冷却,然后沿试样圆柱表⾯轴向磨平带上测出硬度和⽔冷端距离的关系曲线。
此曲线被称为端淬曲线。
该试验⽅法被称做端淬试验,通过端淬试验可以⼤致确定⾦属材料的淬透性。
热处理术语奥⽒体化:将钢铁加热到Ac3或Ac1以上,使原始组织全部或部分转变为奥⽒体的⼯艺等温转变:钢和铸铁奥⽒体化后,冷却到Ar1或Ar3以下温度保持时的过冷奥⽒体发⽣的转变。