文档介绍：奥氏体晶粒(austenite grain)
钢在奥氏体化时所得到的晶粒。此时的晶粒尺寸称为奥氏体晶粒度。
分类奥氏体晶粒有起始晶粒、实际晶粒和本质晶粒3种不同的概念。
(1)起始晶粒。指加热时奥氏体转变过程刚刚结束时的晶粒,此时的晶粒尺寸称为奥氏体起始晶粒度。
(2)实际晶粒。指在热处理时某一具体加热条件下最终所得的奥氏体晶粒,其尺寸大小即为奥氏体实际晶粒度。
(3)本质晶粒。指各种钢加热时奥氏体晶粒长大的倾向,晶粒容易长大的称本质粗晶粒,晶粒不易长大的称本质细晶粒。通常在实际金属热处理条件下所得到的奥氏体晶粒大小,即为该条件下的实际晶粒度,而一系列实际晶粒度的测得即表示出该钢材的本质晶粒度。据中国原冶金工业部标准YB27—77规定,测定奥氏体本质晶粒度是将钢加热到930℃,保温3~8h后进行。因此温度略高于一般热处理加热温度,而相当于钢的渗碳温度,经此正常处理后,奥氏体晶粒不过分长大者,即称此钢为本质细晶粒钢。
显示方法绝大部分钢的奥氏体只是在高温下才是稳定的。因此欲测定奥氏体晶粒就得设法将高温状态奥氏体轮廓的痕迹在室温下显示出来,常用的显示奥氏体晶粒的方法可归纳为渗入外来元素法、化学试剂腐蚀法和控制冷却速度法3种。
(1)渗入外来元素法。如渗碳法和氧化法,是利用奥氏体晶界优先形成渗碳体和氧化亚铁等组成物,形成网络显示出奥氏体轮廓。%%c而含碳化物元素较多的其他类型钢。氧化法却适用于任何结构钢和工具钢。
(2)化学试剂腐蚀法。钢材经不同温度的淬火一回火处理后,磨光并用饱和苦味酸水溶液和新洁尔灭几滴浸蚀能抑制马氏体组织,促使奥氏体晶界的显示。或者直接用盐酸1~5mL、苦味酸(饱和的)和乙醇浸蚀,使马氏体直接显示出来,利用马氏体深浅不同和颜色的差异而显示出奥氏体的晶粒大小,此法适用于合金化程度高的能直接淬硬的钢。
(3)控制冷却速度法。低碳钢、亚共析钢、共析钢、过共析钢可控制冷却速度使钢的奥氏体周围先共析析出网状铁素体、网状渗碳体,或使屈氏体沿晶界少量析出以显示出奥氏体晶粒。
测定方法测定奥氏体晶粒度常用比较法和统计法。比较法测定奥氏体晶粒度是根据YB27—77级别图与之相比较。标准晶粒度分8级,1~4级属粗晶粒,5~8级属细晶粒,8级以上的10~13级为超细晶粒。此法均在100倍显微镜下观察。晶粒度级别N与晶粒大小之间符合n=2或n’=2的关系,式中n为在放大100倍下观察时,;n’为实际每1mm面积中平均晶粒数。若出现过粗或过细晶粒,需在50倍或大于100倍的显微镜下观察进行换算。表1为换算为100倍的晶粒度表。统计法实际为测定晶粒的平均直径法。表2为晶粒度与其他晶粒大小表示法的比较。
①为了避免在晶粒号前出现“—”号,有人把—3、—2、—1等晶粒号改为0000、000、00号。
影响因素首先,奥氏体起始晶粒度取决于形核率N和长大速度G的比值N/G,此值愈大,奥氏体起始晶粒就愈小。其次,在起始晶粒形成之后,钢的实际晶粒则取决于奥氏体在继续保温或升温过程中的长大倾向,而奥氏体晶粒长大倾向又与起始晶粒的大小、均匀性以及晶界能有关。晶粒大小愈不均匀、曲率半径愈小、表面弯曲度愈大,则界面能愈大,晶粒长大的倾向性就愈大。
此外,奥氏体的实际晶粒