零读杂谈(热处理八)
看了前一帖子里的回复,觉得其实很多问题早期的帖子都有说过。大概是因为间隔太久地缘故吧。呵呵。总的来说,截至到目前,我的思路是一个循序渐进的。从基本的材料介绍,到铁碳相图的生成,再到各典型金相的介绍,最后是相变。有疑问的大侠,还希望你翻翻之前的帖子,应该会找到你需要的部分的。好了,不多数,进正文。读书:《金属材料及热处理》 陆大纮 许晋堃 合编
人民铁道出版社
杂谈八
C曲线的影响
先接着之前一篇,把影响C曲线的因素说一说。
之前的介绍中,我们是以T8钢为研究对象得到的一个奥氏体等温转变曲线。而实际中,C曲线的形状会因为不同的钢材元素而发生各种变化。这种对C曲线的影响主要分为三种。
一。碳元素的影响。
我们先回顾一下铁碳相图。
其中,以S点(含碳量0.8%)为分界,左侧是奥氏体加铁素体区,右侧是奥氏体加渗碳体区。因此我们直接也介绍过,以727C的PSK线为分界,当奥氏体组织低于727C时,S点左侧和右侧发生的奥氏体转变是不同的。左侧部分会先析出铁素体使得周边的碳浓度提高然后形成珠光体。而右侧则会先析出渗碳体,使得碳浓度降低而后形成珠光体。正是因为这样,无论是亚共析钢还是过共析钢,都会因为这一先析反应的存在而影响由奥氏体向珠光体转变的进程,也就是C曲线的变化。如下面两个图。
之前我们说过,随着过冷度的增加,奥氏体转变的孕育期便短,在550C时达到最小,形成鼻部。对于其他含碳量的钢来说,也是如此。这里必须要说的是,无论是亚共析钢的铁素体先析还是过共析钢的渗碳体先析,都会随着过冷度的增加而受到抑制。就像我在之前帖子里的回复时提到的,奥氏体向珠光体的转变是一个扩散型转变,需要碳原子的移动。而过冷度的增大会抑制碳原子的运动能力,这使得金属内的铁素体和渗碳体形成受到区域局限。在达到550C时,这种局限达到最大。一般来说,多数教材和教学中,对于含碳量对C曲线的影响说明都是如下。
对于亚共析钢,随着含碳量的升高,C曲线右移,到0.8%时达到最大。
对于过共析钢,随着含碳量的升高,C曲线左移。
所有这些说法都是基于看图说话而得到的结论。
末了带一句,其实在这个先析过程中,还包含了魏氏体转变、托氏体转变。但因为这种组织转变多数不是针对热处理来说,而是钢材生产中的过程产物,因此这里先不做介绍。后面说完四火之后,会回过头来再详细说这个。
二。合金元素的影响。
合金元素中,除去Co以外,所有的合金元素都会使奥氏体组织更稳定,表现出来就是C曲线的右移。一些特别元素,如Mo,W,V,还会是C曲线的形状发生改变。这里必须提及的一点是,当奥氏体中存在未溶合金元素时,这时会使得奥氏体趋于不稳定,C曲线左移。
三。加热温度与时间的影响。
奥氏体晶粒越大,成分越均匀,则奥氏体的稳定性越好。这使得奥氏体转变需要更大的孕育期,表现出来就是C曲线右移。同时,对于包括碳影响,合金元素影响在内奥氏体转变影响,我们必须认识到一点,那就是一旦奥氏体中存在或出现未溶物或非珠光体析出物,所有这些都会加速新相的形核,促进奥氏体的转变。
而加热温度和时间都对以上的因素产生影响。无论是高温还是长时间加热,都会使奥氏体组织更均匀,稳定性更高,使得C曲线右移。而这一点对于后面的四火工艺是很重要的。
貌似写着写着又多了。。。好吧,关于临界速度等的C曲线应用留到下次吧。依旧是明日更新。欢迎参与讨论。
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