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高頻加熱馬氏體解(jiě)析
更新時間:2019-05-27      瀏覽:
1、氏體:最早人們把(bǎ)馬(mǎ)氏體定義為:碳在α-Fe中的過飽和固溶體(tǐ),這個定義僅僅(jǐn)適(shì)於鋼中的馬氏體,但(dàn)是也不完全適(shì)用,因(yīn)為,有時鋼中的馬氏體不含碳(tàn),無碳馬(mǎ)氏體,現在比較權威的說法是:母相(xiàng)無擴散性、以慣習麵為不變平麵的切變共(gòng)個的相變產物為馬氏體(tǐ)。這個(gè)定義適於鋼,也適於其他合金。
2、奧(ào)氏體:碳在γ-Fe中的固溶(róng)體。注意(yì):馬氏體跟奧氏體化學成分相(xiàng)同而晶體結構(gòu)不同(tóng)。
3、鐵素體:碳在α-Fe中的固(gù)溶體。注意:馬氏體是碳在α-Fe中的(de)過飽(bǎo)和固(gù)溶體,馬(mǎ)氏體跟鐵素體化學成分不同而(ér)晶體結構相同或類似,也(yě)可以說是扭曲了晶格(gé)的且遠遠超出溶解度(dù)的“鐵素體(tǐ)”。
4、純鐵(tiě):純鐵在912度會發生(shēng)奧氏體——鐵素體(冷卻),鐵素體——奧氏體(加熱)的轉變。當加入碳後,改變(biàn)了相變點(就(jiù)跟水裏加鹽而改變了(le)水(shuǐ)的凝固點一樣),這個轉變由912度降低為最低727度(含碳達0.77%的(de)時候),當冷卻速度過快(kuài)的時候就變成(chéng)為奧氏體——馬氏體(扭曲的超出溶解(jiě)度的鐵(tiě)素體),當加熱速度過快的時候就變成為馬(mǎ)氏體——奧氏體。
從熱力學(xué)分析(xī),相變需要驅(qū)動力,而新相形(xíng)成過程中(zhōng)必然也伴(bàn)隨著阻力,因此,隻有當驅動力(lì)大於阻力的時候,相變才有可能發生。
馬氏體相變的(de)驅動力包括:
1、馬氏體與奧氏體的自由焓差,過冷度越大,焓差越大,轉變的驅動力也(yě)越(yuè)大。
2、奧氏體晶體(tǐ)缺陷(xiàn)所提供的能量。注意:碳溶入奧氏體(tǐ)後會增加奧(ào)氏體晶體缺陷的數量。
馬氏體相變的阻力包括:
1、馬氏體轉(zhuǎn)變形成的界麵能。
2、馬氏體轉(zhuǎn)變(biàn)時比容變化產生的彈性能
3、馬氏體轉變時克服切變抗(kàng)力消耗的(de)能量
4、形成馬氏體造成大量的位錯和孿晶形成的晶格畸變能。
5、臨近馬氏體(tǐ)的奧氏體所發生的塑性變(biàn)形消耗的能量。
由此可見,馬氏體轉變需要的能(néng)量較多(duō),阻力較大(dà),所以,轉變必(bì)須在大過冷度下才能夠進行。而Ms就是他們的分界線。
奧氏體中的含碳(tàn)量是影響Ms點的最主要因素,隨著含碳量的增加,Ms、Mf下(xià)降,並且Mf 比(bǐ)Ms下降的更快,所以能夠擴大馬氏(shì)體的轉變溫度範圍。注意(yì):隨著奧氏體含碳量的增加,雖(suī)然Ms、Mf下降(jiàng),但是卻擴大馬氏體(tǐ)的轉變溫度(dù)範圍。
馬氏體是變溫轉變,Ms以下必須不斷降溫,馬氏(shì)體才能夠(gòu)不(bú)斷形成,而且是瞬時形成,長大速(sù)度極快,隻決定於形核率,與長大速度無關。
好了,現在談談你的問題:
1、“在淬火時,隨著過冷奧氏(shì)體含碳量的增加(隻在能溶入奧氏體的含碳量範圍內考慮),奧氏體固溶強化,抑製了珠光(guāng)體的形核,C曲線右移,淬(cuì)透性增大,獲得馬氏體的能力增強”但是並不意味著獲得更多的馬氏(shì)體,打個比方,學曆高了掙錢的能力增強同(tóng)樣也不意味著掙(zhèng)到了更多的(de)金錢,這個是兩碼事(shì),獲得馬氏體的能(néng)力增強,隻是說明具備了獲得更多的馬氏體的條件,是否獲得更多的馬氏體決定(dìng)於具體的鋼材的熱傳導率、淬火介質、冷卻實際速度和冷卻實際溫度等要素,即達到Ms~Mf之間的那個具體溫度,所以,熱處理裏麵會出現個與熱處理格格不入的冷處理工藝來,目(mù)的就是獲得更多的馬氏體,如果能夠通過控製奧氏體含(hán)碳量就能夠達到這個目的就不用這麽費(fèi)勁的搞(gǎo)冷處理了。
2、“但是,奧氏體固溶強化後,不是同樣(yàng)增加(jiā)了馬(mǎ)氏體切變的阻(zǔ)力,使Ms下(xià)降,即獲得更少的馬氏體嗎?”
是的,奧(ào)氏體含碳量高了增加了馬氏體切變(biàn)的阻力,使Ms下降沒(méi)有錯,但是碳溶入奧(ào)氏體後也(yě)會增加奧氏體(tǐ)晶體缺陷的數量,提高了馬氏(shì)體轉變的驅動力,卻促使馬氏體轉變量的增加,最後結果也不一定就是“獲得更少的馬氏體”,關鍵看看那個因素占主導作用(yòng),考慮問題要全麵,這樣才能夠得出正確的結論。
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