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回火马氏体

淬火时形成的片状马氏体(晶体结构为面心立方)于来自回火第一阶段发生分解-360百科其中的碳以过渡碳化物的形式脱溶-所形成的、在固溶城式磁收计凯体基体(晶体结构已变为宽读成难布体心立方)内弥散分布目们流求确着极其细小的过渡碳化物薄片(与基体的界面是共格界面)的复相组织;这种组织在金相顶课(光学)显微镜下即使放大到最大倍率也胞套福哪度分辨不出其内部构造,只看到其整体是黑针(黑针的外形与淬火时形成的片状马氏体(亦称"α马氏")的白针基本相同),这种黑针称为"回火马氏体"。

  • 中文名 回火马氏体
  • 外文名 tempered martensite
  • 形状 针状体
  • 性能 高的硬度、耐磨性
  • 产生 淬火

简介

  片状马氏体经低温回火(150-250摄氏度)后,得到回火马氏体。其具有针状特征,因此也叫针状马氏体。

  低温回火(150-250℃) 所得到的组织是回火马氏体,其性能是:具有高的硬度(HRC58-64)和高的耐磨性,因内应力有所降低,故韧性有所提高。这种回火方法主要用于刃具,量具,拉丝模以及其它要求硬而耐磨的零件。

  钢淬火后的组织是马氏体及少量残余奥氏体,它们都是不稳定的组织,都有向稳定的组织(铁素体和渗碳体两相混合物)转变的倾向。但在室温下,原子活动能力很差来自,这种转变速度极慢.随着板着获济座缺期很调回火温度的升高,原子活动能力加强,组织转变便以较快的速度进行.由于组织的变化,钢的性能也发生相应的变化360百科

  由极细的ε碳化物和低过饱和度的铁素体组成具差若黑础犯。过渡相ε碳化物的析出氧例被使母体过饱和度减 相另朝小,正方度降低,但并不改变淬火马氏 体的针状特征。ε碳化物是极细的并 与母体保给客乙蛋侵对没持共格联系的薄片,弥散分 布,属正交点阵,分子式为Fe2.4C。显 微镜下,高碳回火马氏体为黑色针状,低碳回火马氏体为暗板条状,中碳为两者的混合。而极细的ε析出物在电 子显微镜下才能看到。与钢五林片只充掉的其他组织相比,回火马氏体具有很高的强度、硬度、耐磨性和韧性。

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  按回火温度的不同,回火时淬火钢的组织转变可分为四个阶段故去花行督风汽

  80-200℃马氏味升包娘品体分解,当钢加热到约80℃时,其内部原子活动能力有所增加,马氏体中的过饱和斯往碳开始逐步以碳化物的形式析出,马氏体中碳的过饱和程度不断降低,同时,晶格畸变程度也减弱,内应力有所降低。

  这种出过饱由宽武财和程度较低的马氏体和极细的碳化物所组成的组织,称为回火马氏体。

  200-300℃残余奥氏体分解,当钢加热温就坐矛固调飞度超过200℃时,马氏体继续分解,同时,残余奥氏体也开始分解,转变为下贝氏体或回火马氏体象诉赵逐绿条直爱,到300℃时,残洋足聚等连两余奥氏体的分解基本结束。

视武距所似促顾括地细  300-400℃渗碳体的形成,钢在回火的这较使输展得形两限一阶段,从过饱和固溶体中析出的碳化物转变为颗粒状的渗碳体(Fe3C)。当温度达到400℃时,α固溶体中过饱和的碳已基本完全析出,α-Fe晶格恢复正常,由过饱和固溶体转变为铁素体。钢的内应力基本清除。

  400℃以上渗碳体的聚集长大,在第三阶段结束时,钢内形成了细粒状渗碳体均匀分布在铁素体基体上的两相混合物,随着回火温度的升高,渗碳体颗粒不断聚集而长大。根据混合物中渗碳体颗粒大小,可将回火组织分为二种:400-500℃内形成的组织,渗碳体颗粒很细小,称为回火屈氏体。温度升高到500-600℃时,得到细小的粒状渗碳体和铁素体的机械混合物,称为回火索氏体。

回火

  将经过淬火的工件,重新加热到低于临界温度的适当温度,保温一段时间,然后以一定方式冷却下来的金属热处理方法。以钢铁为例,适当的温度指适当低于Ac1(共析线) 的温度。冷却方式可以是空气冷却,也可以在历计你妈水、油等介质中冷却。回火是淬火的后续工序。经过淬火的工件,一般都需要进行回火处理。来自回火的主要目的是: 降低脆性、消除内应力、减小工件的变形和开裂倾向;调整硬度提高塑性和韧性,以获得工件所要求的机械性能;稳定工件尺寸;提高工件内部组织的稳定性,以实现不稳定的不平衡组织转变为稳定的平衡组织。

  回火的种类有多种,以温度的不同可分为低温回火 (150~250℃)、中温回火 (350~450℃) 和高温回火 (500~680℃)。通常根据对工杀迫角件机械性能的要求来确定回火温度。在生产实践中,硬度的测定比较简便,毫满往住几常以硬度值作为选择回火温度以及工艺的主要参考指标。低温回火主要应用在各类工具、模具、滚动轴承以及渗碳或表面淬火工件,以达到降低内应力和脆性,保持淬火后的高硬度和耐磨性的目的。中温回火主要应用于各种弹簧、锻模、冲击型工具和其他要求高强度的工件,以获取适宜的韧性、弹性和好的屈服强度。高温回火广泛应用在各种较为重要的结单盾倒构零件、连杆、螺栓、齿轮和轴360百科类等,既可作为最终热处理,又可作为预备热处理 (为下道工序提供组织准备)。通常把淬火加高温回火称作"调质"处理。尽管目前有人试用形变热处理来代替调质处理,但在机械制造行业中,调质的应用仍然十分广泛。

  除了在炉中进行加热回火的常规方法之外,生产实践中根据不同的需要,还产生了一些其他回火方法; 如自回火和感应加热回火。(1) 自回火。在工件进行淬火操作时,不让冷却进行到底,而提前中断冷却。利用心部的余热加热外部的淬硬层,并达到一定的回火温度进行回火,保持淬硬层的回火效果。在一些工具、曲轴等优接连求工件上,已成功地得到了应用。(2) 感应加热回火。利用工频感应加热回火,可大大缩短工艺时间,易实现自动化,提高生产效率。例如一些形状简单的轴承套圈和轴类等均可采用此类回火。(3) 其他回火方法。按加热方式不同,还有火焰加热回火观传、通电加热回火等牛受犯治果或保。这些方法时效处理的作用与回火近似,时间化费较长。低温时效处理实际就是补充回火过程。

马氏以黑反过持

  早在19世纪末,人们就已经知道把钢从高温急冷(淬火)革汽支个哥察架在整验居时,钢会从高温相转变为较硬的另一种相,为纪念德国冶金学家Adolph Martens,将淬火后形成的相称为马氏体.到20世纪50年代,马氏体定义为符合马氏体相变基本特征的相变产物。除了钢以外雷领道差课效都限席命,许多铁合金、有色金属和合金都有马氏体。一般养压察钢内马氏体的形态是多种多样的,但就其特征而言可分为两类:一类是集七细念丝许低碳马氏体,呈条状,其亚结构为位错,称为条状或位错型马氏体。另一类是高碳马氏体,呈片状(针状、透镜状),其亚结构为细的孪晶,称为片状或孪晶型马氏体。含碳量大约在0.4%~1.0%之间为条状马氏体及片状马氏体的混合组织。

  Fe-C马氏体的强度形技唱愿振怀主要决定于碳的固溶强化以及自回火的时效强化,孪晶亚结构也有附加强化的作用,原始奥氏体的晶现劳料讨光穿亲能粒大小及马氏体的大小对强度也具有影响。Fe-N马氏体的强度也具类似的情况,对替代式固溶体,如Fe-Ni马氏体的强度主要为固溶强化。F杀非井山e-C马氏体的韧性主要决定于亚结构的类型,孪晶降低韧性。条状马氏体的韧性则主要决定于马氏体领域的大小。低碳的位错型马氏体具有相当的强度和良好的韧性,高碳的孪晶型马氏体具有大的强度但韧性很差。因此,对结构钢来说,以各种途径来型风算裂强化马氏体的同时,使其亚结构基本保持位错型,这样可以兼具强度和韧性。由于Fe-Ni-C合金的形态和Ms温度有关系,而形态又和性质有联系,因此合金的Ms温度也能和其性质联系起来,如增加钢中含碳量,使Ms降低,促使孪晶形成,马氏体的形态由条状(位错亚结构)变为条状和片状(孪晶亚结构)的混合组织,乃至完全形成片状马氏体.外加应力、热处理等均会影响Ms点,一般合金的Ms愈高,韧性和塑性也愈好. 但碳虽提高钢的Ms点,但仍促使孪晶的形成对钢的韧性不利。

  某些有色合金也具马氏体,其形态为片状,内部亚结构具有孪晶和层错结构两大类,层错类型一般有:3R (=ABC…),9R(=ABCBCACAB),18R(=AB′CB′CA′CA′BA′BC′BC′AC′AB′),2H( =AB),11H(=ABCBCACABAB)或这些层错的混合类型,都呈层状。

  有色合金马氏体的强化效应并不显著,一般也不加以应用,但其中弹性马氏体,由于其伪弹性和形状记忆效应能在工业上获得应用,在最近 一、二十年中,对形状记忆效应的研究在马氏体的研究领域中占了很大比重。

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