完全消除掉过共析钢的网状碳化物的方式

寂静回声

问


答

过共析钢是指含碳量超过共析点（约0.77%碳）的钢，在铁-碳相图中，共析转变是指从奥氏体（γ相）直接转变为珠光体（由铁素体α相和渗碳体Fe₃C组成的混合物）的过程。
过共析钢在平衡冷却条件下，除了形成珠光体外，还会在晶界处析出二次渗碳体（Fe₃C），这是因为多余的碳超过了形成珠光体所需的量，从而形成了额外的渗碳体。由于含有较多的硬而脆的渗碳体，过共析钢具有较高的硬度。
过共析钢在加热过程中形成的奥氏体晶粒应该是细小且均匀分布的。然而，当加热温度过高或保温时间过长时，晶粒之间的边界移动加剧，导致晶粒迅速长大，形成粗大的奥氏体晶粒。过共析钢中的过剩碳化物（主要是Fe3C）在过热条件下会进一步溶解进入奥氏体中，导致奥氏体中的碳含量增加。
过共析钢在冷却过程中形成网状碳化物分布，这通常是沿着原奥氏体晶界形成的。
正火处理能够帮助消除网状碳化物的原因在于它通过改变材料的微观结构来影响碳化物的形态和分布，在正火过程中，首先将钢材加热到高于Ac3点的温度，此时所有的铁素体和珠光体都转变为奥氏体。随着温度的升高，原本存在于铁素体晶界上的网状碳化物会逐渐溶解到奥氏体中。这是因为高温下碳原子在奥氏体中的扩散速率增加，碳化物更容易分解并重新分布到奥氏体基体中。
当钢材从高温快速冷却时，奥氏体会迅速转变为铁素体和珠光体。由于冷却速度快，碳原子来不及重新聚集形成粗大的网状碳化物，而是形成了更细小、分布更均匀的碳化物颗粒。

球化退火是一种热处理工艺，主要用于改善过共析钢（即含碳量超过共析成分的钢）的微观结构，使其内部的碳化物呈球状分布。在高温下保持一段时间（通常为几小时），以确保碳化物充分溶解，碳原子在奥氏体中均匀分布。将材料在炉中缓慢冷却，在冷却过程中，碳原子从奥氏体中析出，重新形核并生长成细小的、球状的碳化物。这些球状碳化物分布均匀，不再形成连续的网状结构。球状碳化物的分布减少了应力集中，提高了材料的疲劳寿命。
包括等温退火也基本是遵循这一个过程的，把网状碳化物转变为球状碳化物。

所以答案没毛病啊，完全消除掉网状碳化物正是正火处理，理解了“完全消除”，就理解了试题答案为什么选“D”。解题不是实际操作，它有自己的逻辑。

过共析钢中的网状碳化物和球状碳化物在形态、分布、以及对材料性能的影响方面有很大的不同。
网状碳化物呈连续的网状或片状分布在基体中，这种碳化物通常沿着晶界形成，形成一个连续的网络结构。
连续的网状结构，硬度高但脆性大，加工困难，容易产生应力集中。
球状碳化物呈细小的球状颗粒，分散在基体中。这些球状碳化物均匀分布在基体中，而不是形成连续的网络结构。
细小的球状颗粒，均匀分布，硬度适中，塑性和韧性好，加工容易，减少应力集中。