预备热处理对508-3钢奥氏体晶粒尺寸的影响

金属材料与热处理 试题 1

一、 填空题（30分，每空1分）

1、根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。

2、普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为__________、__________、__________和__________。

3、实际金属晶体的缺陷有__________、__________、__________。

4、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________。

5、金属的断裂形式有__________和__________两种。

6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_________、_________、_________和_________。

7、金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。

8、常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。

9、合金常见的相图有__________、__________、__________和具有稳定化合物的二元相图。

10、感应表面淬火的技术条件主要包括__________、__________及__________。

二、 选择题（30分，每题2分）

1、铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是（ ）

A 铁总是存在加工硬化，而铜没有 B 铜有加工硬化现象，而铁没有

C 铁在固态下有同素异构转变，而铜没有 D 铁和铜的再结晶温度不同

2、常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和（ ）

A 铁素体-奥氏体不锈钢 B 马氏体-奥氏体不锈钢

304不锈钢的固溶处理热处理工艺之阿布丰王创作

摘要

研究了分歧热处理工艺对304奥氏体不锈钢组织和性能的影响。304奥氏体不锈钢试块进行1050℃保温30min固溶处理，分别在水中和在空气中冷却。结果发现得出组织均为单相奥氏体，水中冷却不锈钢硬度更高，说明水冷后获得更大的内应力。原资料进行650℃保温60min敏化处理和800℃保温60min敏化处理，对比得出在800℃保温60min时更容易发生晶间腐蚀。因此，304不锈钢热处理时应防止在敏化温度区间内较高温度停留较长的时间。

奥氏体不锈钢是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、含Ni8%—10%、C约0．1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不成能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S，Ca，Se，等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性、酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0．03%或含Ti、N，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用［1—5］。

304奥氏体不锈钢作为一种用途广泛的钢，具有良好的腐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象，无磁性。用于家庭用品（餐具、橱柜、锅炉、热水器），汽车配件，医疗器具，建材，化学，食品工业，船舶部件。根据分歧的要求，其经常使用的热处理工艺主要有：固溶处理、稳定化处理和去应力处理等［6，7］，由其应用的广泛性，其热处理工艺的研究对生产有很好的指导意义。1实验方法实验原资料为304奥氏体不锈钢（国内牌号为0Cr18Ni9）化学成分为碳≤0．08%，硅≤1．00%，锰≤2．00%，磷≤0．045%，硫0．03%，镍8．0%—10．5%，铬18%—20%。原资料通过热轧而成，切割成直径20mm，高20mm的圆柱体试样。对试样分别在1050℃，保温30min空冷和水冷进行固溶处理，在650℃并保温1h段后空冷和800℃并保温1h空冷至室温，进行敏化处理。对原资料和热处理试样采取洛氏硬度计和金相显微镜进行硬度和金相组织分析。

1 金相组织

金属平均晶粒度:

【001】金属平均晶粒度测定 … GB 6394-2002

【010】铸造铝铜合金晶粒度测定…GB 10852-89

【019】珠光体平均晶粒度测定…GB 6394-2002

【062】金属的平均晶粒度评级…ASTM E112

【074】黑白相面积及晶粒度评级…BW 2003-01

【149】彩色试样图像平均晶粒度测定…GB 6394-2002

金相组织,用金相方法观察到的金属及合金的内部组织.可以分为:1.宏观组织.2.显微组织.

金相即金相学，就是研究金属或合金内部结构的科学。不仅如此，它还研究当外界条件或内在因素改变时，对金属或合金内部结构的影响。所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。 金相组织是反映金属金相的具体形态，如马氏体，奥氏体，铁素体，珠光体等等。

1.奥氏体 －碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体，仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处

2

奥氏体

2.铁素体－碳与合金元素溶解在a-fe中的固溶体。亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。

铁素体

3.渗碳体－碳与铁形成的一种化合物。在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状。过共析钢冷却时沿acm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状。铁碳合金冷却到ar1以下时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。

4.珠光体－铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。

3 珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小。在a1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层，仅看到黑色的球团状组织，只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。

SA 508 CR.3 CL1合金是一种常用于核电站压力容器的高强度钢材。该合金的成分对其性能和应用有着重要影响。下面将详细介绍SA 508

CR.3 CL1合金的成分及其影响。

一、碳含量

1. 碳是钢材的重要合金元素，可以提高钢的硬度和强度。在SA 508

CR.3 CL1合金中，碳含量通常控制在0.20%以下，以确保合金在高温、高压下仍能保持良好的韧性和韧性。

二、硅含量

2. 硅是钢铁中的主要合金元素之一，可以提高钢的强度和硬度，并有利于抗氧化和耐腐蚀性能。在SA 508 CR.3 CL1合金中，硅含量通常控制在0.15%-0.40%之间，以增强合金的抗氧化能力和机械性能。

三、锰含量

3. 锰是一种重要的合金元素，可以提高钢的强度、硬度和耐磨性。在SA 508 CR.3 CL1合金中，锰含量通常控制在1.00%-1.60%之间，以确保合金具有良好的强度和韧性。

四、磷和硫含量

4. 磷和硫是钢铁中的有害杂质，它们会降低钢的塑性和韧性，同时还容易引起脆性断裂。在SA 508 CR.3 CL1合金中，磷和硫的含量都要严格控制在极低的水平，以确保合金具有良好的焊接性能和冲击韧性。

五、铬和钼含量

5. 铬和钼是耐热合金钢中常用的合金元素，它们可以提高钢的抗氧化、耐腐蚀和耐热性能。在SA 508 CR.3 CL1合金中，铬和钼含量通常分别控制在1.00%-1.50%和0.45%-0.60%之间，以确保合金具有良好的抗氧化和耐热性能。

SA 508 CR.3 CL1合金的成分对其性能和应用具有重要影响。合理控制合金中各种合金元素的含量，对于确保合金具有良好的强度、硬度、韧性、抗氧化性能和耐热性能至关重要。在生产和应用过程中，必须严格控制合金的成分，以确保其达到设计要求和预期性能。SA 508

CR.3 CL1合金的性能和应用在核电站压力容器中具有重要意义。由于其成分对其性能和应用具有重要影响，因此在生产和应用过程中需要严格控制其成分，以达到设计要求和预期性能。除了成分外，合金的热处理也对其性能有着重要影响。