42钢在加热及冷却时的组织转变1

一、钢在加热时的组织转变 1 ．钢在加热和冷却时的相变温度 钢在固态下进行加热、保温和冷却时将发生组织转变，转变临界点根据Fe-Fe3C相图确定。 平衡状态下：当钢在缓慢加热或冷却时，其固态下的临界点分别用Fe-Fe3C相图中的平衡线A1(PSK线)、A3(GS线)、Acm(ES线)表示。 实际加热和冷却时：发生组织转变的临界点都要偏离平衡临界点，并且加热和冷却速度越快，其偏离的程度越大。 实际加热时——临界点分别用Ac1、Ac3、Accm表示 实际冷却时——临界点分别用Ar1、Ar3、Arcm表示 钢热处理加热的目的是获得部分或全部奥氏体，组织向奥氏体转变的过程称奥氏体化。 加热至 Ac1以上时：首先由珠光体转变成奥氏体（P → A）； 加热至 Ac3以上时：亚共析钢中的铁素体将转变为奥体（F → A）； 加热至 Accm以上时：过共析钢中的二次渗碳体将转变成奥氏体（Fe3CI → A） 1 2 ．奥氏体的形成 钢在加热时的组织转变，主要包括奥氏体的形成和晶粒长大两个过程。 2 共析钢奥氏体化：热处理加热至Ac1 以上时，将全部奥氏体化 亚共析钢奥氏体化：原始组织为F+P，加热至Ac1 以上时，P 先奥氏体化，组织部分奥氏体化；加热至Ac3 以上时，F 奥氏体化，组织全部奥氏体化 过共析钢奥氏体化：原始组织为P+Fe3C，加热至Ac1 以上时，P 先奥氏体化，组织部分奥氏体化；加热至Acm 以上时，Fe3C 奥氏体化，组织全部奥氏体化 2、奥氏体的晶粒大小 奥氏体晶粒对性能影响：奥氏体的晶粒越细小、均匀，冷却后的室温组织越细密，其强度、塑性和韧性比较高。 [奥氏体的晶粒度]：晶粒度是指多晶体内晶粒的大小，可以用晶粒号、晶粒平均直径、单位面积或单位体积内晶粒的数目来表示。GB/T8493-1987将奥氏体晶粒分为8个等级，其中 1~4级为粗晶粒；5~8级为细晶粒。 [本质粗晶粒钢]：热处理时随加热温度的升高，奥氏体晶粒迅速长大的钢。 [本质细晶粒钢]：热处理时随加热温度的升高，奥氏体晶粒不易长大的钢。一般完全脱氧的镇静钢、含碳化物元素和氮化物元素的合金钢为本质细晶粒钢。 3、影响奥氏体晶粒大小的主要因素 热处理工艺参数：加热速度、加热温度、保温时间，其中加热温度对奥氏体晶粒大小的影响最为显著。 钢的化学成分：大多数合金元素（锰和磷除外）均能不同程度地阻止奥氏体晶粒的长大，特别是与碳结合能力较强的碳化物形成元素（如铬、钼、钨、钒等）及氮化 3 物元素（如铌、钒、钛等），会形成难熔的碳化物和氮化物颗粒...