回火炉回火组织的各类特征
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内应力的变化淬火时,除了由于马氏体转变引起位错、孪晶等晶内缺陷外,还将由于表面和芯部的温差造成热应力和组织应力所引起的塑性变形而使晶内缺陷及各种内应力均有所增加。
回火炉回火时,随着回火温度的升高,原子活动能力增加,晶内缺陷及各种内应力将通过。相的回复与再结晶逐渐下降。
淬火产生三种应力:
第一类:冷却时工件内外温差造成的宏观应力一引起工件变形、开裂
第二类:由于工件中的几个晶粒内的温度不一致和相变的不同时,而造成微观应力
第三类:由于晶格畸变而引起的内应力(由C原子过饱和固溶、M相变停止后仍保持共格关系所致)
350℃时,第三类应力消除一由于C原子从基体。相中析出;>350℃时,第二类应力开始下降,到500℃基本消除一由。相回复所致;500~600℃时,第一类应力接近完全消除(再结晶所致)
回火炉淬火钢回火后的组织
1)低温回火(150~250℃)一回火马氏体(M');高碳钢:M’和AR组织;低碳钢:在低温回火后,M中只发生C原子的偏聚,尚未析出K;中碳钢:淬火后得到条状和片状M混合组织
2)中温回火(350~500℃)一回火屈氏体T'
金相组织特征:条状或片状M形态仍基本保持不变,T’中Fe3C颗粒很细小,光镜下仍难分辨,电镜下Fe3C颗粒已明显长大,呈颗粒状。
T与T’区别:T’是淬火M中温回火产物,Fe3C呈颗粒状;T是A过冷时直接形成,Fe3C呈片状。形态、性质均不同。
3)高温回火(500~650℃)一回火索氏体S'
金相组织特征:F和粒状Fe3C;碳钢调质处理后S’中Fe3C已成等轴状
回火时的组织变化过程;20~100℃一碳的偏聚和聚集;100~250℃一M分解;200~300℃一A’分解;250~400℃一K类型变化;400~700℃--a相回复再结晶
回火时力学性能的变化;室温~200℃碳的偏聚和聚集一固溶强化;100~ 250℃ M分解一固溶强化消失,时效强化是主要因素;200~300℃A,分解一取决于转变性质及转变产物;250~400℃K类型变化;400~700℃相回复再结晶,Fe3C球化粗化一相硬化强化效应消除
回火炉低碳钢回火后的力学性能;<200℃,硬度强度下降不多,塑性基本不变,6s有所升高一由于C原子偏聚于位错,起钉扎作用;200~300℃,6s↑(针状e-K在位错缠结处析出,起钉扎位错作用),ak↓(板条M条界上析出了薄片状0-x);>300℃,硬度强度↓,塑性↑(由于0-K充分析出,并随T升高而聚集长大,a回复再结晶)
综上:低C钢淬火后,不经回火或经低温回火可获得良好的综合力学性能。因此近年来低碳M获得了广泛的应用。