钢冷却时的组织类型及在应用中的实际意义?
答:钢经加热奥氏体化后,可以采用不同方式冷却,获得所需要的组织和性能.成分相同的钢,奥氏体化后,采用不同方式冷却,将获得不同的力学性能,见下表.
过冷奥氏体有等温转变和连续冷却转变两种冷却转变方式,如下图:
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下面以共析碳钢过冷奥氏体的等温转变为例讲述钢的转变的组织类型及产物,
上图左边曲线为过冷奥氏体转变开始线,右边曲线为过冷奥氏体等温转变终了线.A1线以上是奥氏体稳定区;A1线以下,转变开始线的左边为过冷奥氏体区,转变终了线的右边是转变产物区,转变开始线和终了线之间为过冷奥氏体和转变产物共存区.
刚冷却时转变的组织类型有三种,即珠光体型、贝氏体型、马氏体型.
①珠光体型也称高温转变(A1—550℃),珠光体型转变的产物为层片状珠光体型组织,其层间距随过冷度的增加而减小,按其层间距的大小分为珠光体P(层间距在0.3µm以上)、索氏体S(层间距在0.1—0.3µm)、托氏体T(层间距在0.1µm以下).层片状珠光体组织的力学性能主要取决于层间距,层间距越小,其力学性能越好.
②贝氏体型也称中温转变(550℃~MS),按转变温度区间和组织形态不同,贝氏体可分为两种:上贝氏体B上(550—350℃)和下贝氏体B下(350℃—MS).上贝氏体的力学性能较差,生产上很少使用,而下贝氏体则具有较高的综合力学性能,在生产中可采用等温淬火的方法获得下贝氏体组织.
③马氏体型转变是低温转变,即将奥氏体过冷到MS点以下.马氏体中碳的质量分数与原奥氏体的碳质量分数是相同的,而马氏体的强度主要取决于其含碳量的多少,从课本中我们得知碳的质量分数超过0.6%时强度增加趋势就缓和了,我们已经知道当强度和硬度越高时,那么相应的塑性和韧性就会越差,所以我们在选材时就应注意到这一点,要认识到板条状马氏体的塑性和韧性要好.还有在实际应用操作中,我们应注意到,马氏体具有不完全性,这种特点会使马氏体中存有残留奥氏体,而它的存在会降低淬火钢的硬度和耐磨性,降低工件的尺寸稳定性,我们就要采取冷处理的方法减少或消除这一缺陷