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热处理原理及工艺
§2-4 奥氏体的形成速度(A形成动力学)
影响因素,温度、碳含量、原始组织、合金元素
影响A的形成速度的根本原因:
对 驱动力大小、扩散距离远近,原子扩散能力的影响
一、A 等温形成动力学
连续加热时A形成的基本过程和等温转变相似,也是由A形核、长大、残余碳化物溶解和A成分均匀化四个阶段组成。
二、连续加热时奥氏体的形成
A形成的开始温度和终了温度均随加热速度增大而升高。
当钢的加热速度大到某一范围时,所有亚共析钢的转变温度均相同,加热速度约在105~106℃/~%的钢的转变温度均约在1130℃。
连续加热时奥氏体的形成特点
,临界点随加热速度增大而升高
2、相变是在一个温度范围内完成的
加热速度越快, A的转变温度范围越宽,但形成速度却加快,A形成时间缩短。
时间/s
温度/℃
%C钢不同加热速度下的加热曲线
A1
10℃/s
850℃/s
3、可以获得超细晶粒
过热度大,形核率急剧增大。
如超高频脉冲加热淬火后晶粒后晶粒尺寸在2万倍显微镜下也难以分辩
标准晶粒度1~8级示意图
一般生产中把奥氏体晶粒大小分为1~8个级别,其中1级最粗,8级最细,超过8级以上的称为超细晶粒。
奥氏体晶粒度有以下三个不同的概念:
1、起始晶粒度
临界温度以上A形成刚刚完成,晶粒边界刚刚互相接触时的晶粒大小。
2、实际晶粒度
指在某一热处理加热条件下,所得到的晶粒尺寸。
对钢来说,如果不特别指明,奥氏体晶粒度一般是指奥氏体化后的实际晶粒大小。
3、本质晶粒度:
根据标准实验条件,在930±10℃,保温足够时间(3~8小时)后,测定的钢中A晶粒的大小。
测得的晶粒度在5~8级者称为本质细晶粒钢,在1~4级者称为本质粗晶粒钢。
实际加热条件下,本质粗晶粒钢的晶粒不一定粗,而本质细晶粒钢的晶粒不一定细。
本质晶粒度并不是实际晶粒大小,它只是描述了晶粒长大的趋势。
本质细晶粒钢加热时,奥氏体晶粒长大的倾向小,而本质粗晶粒钢加热时奥氏体晶粒长大的倾向大。