前天談到轉(zhuǎn)變保溫過程中的晶粒進(jìn)一步長(zhǎng)大,以及長(zhǎng)大過程中的邊界形成。總得來(lái)說(shuō),晶粒的大小,多少會(huì)伴隨保溫時(shí)間的長(zhǎng)短和溫度的高低而不同。前面講馬氏體的時(shí)候,我們也說(shuō)過,晶粒越細(xì)小,越多,晶界越復(fù)雜,相應(yīng)的強(qiáng)度就越大。反之,強(qiáng)度就會(huì)相對(duì)降低。因此,對(duì)于晶粒度的控制就尤為重要。
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但是實(shí)際生產(chǎn)中,不同鋼種對(duì)溫度的反應(yīng)程度是不一樣的。有些鋼對(duì)過熱很敏感,溫度稍高,晶粒就明顯長(zhǎng)大。而也有一些鋼在一定的過熱范圍內(nèi),晶粒變化并不明顯。生產(chǎn)上把前者稱為本質(zhì)粗晶粒鋼,后者稱為本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。下圖表達(dá)本質(zhì)粗晶粒和本質(zhì)細(xì)晶粒的傾向關(guān)系。
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這里要說(shuō)兩點(diǎn)。首先,本質(zhì)粗晶粒和本質(zhì)細(xì)晶粒只是針對(duì)其對(duì)過熱的敏感性而言的,并不代表二者最后的晶粒度的實(shí)際比較。溫度控制得當(dāng),本質(zhì)粗也可以得到很細(xì)的晶粒度,反之本質(zhì)細(xì)也可以很粗。比如20Cr,正常加熱時(shí)(不高于930),20Cr的晶粒度很細(xì),但是當(dāng)需要進(jìn)行滲碳處理時(shí),因往往加熱溫度要高于930度,就會(huì)出現(xiàn)實(shí)際晶粒變粗的情況。
. {9 T8 a) c- h7 D6 V其次,這里不再深入說(shuō)具體哪種鋼是本質(zhì)粗,哪種是本質(zhì)細(xì)。因?yàn)樽鳛橐粋(gè)界定劃分,對(duì)于實(shí)際應(yīng)用的指導(dǎo)意義并不大。因此,具體的熱敏影響,會(huì)在后面說(shuō)其他元素影響的時(shí)候說(shuō)。
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/ Q G" q2 k, {. e我國(guó)國(guó)家對(duì)于晶粒度制定了1-8級(jí)的不同評(píng)定。其測(cè)量即評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)可以參考http://www.google.com.hk/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=24&ved=0CCgQFjADOBQ&url=http%3A%2F%2Fmse.csu.edu.cn%2Flib%2Fppt%2F%25E9%2587%2591%25E7%259B%25B8%2F12.pps&ei=KpDZVJrvNcqpgwSDgoPoAQ&usg=AFQjCNHVbRQs1PhCJHKkuQlyONiRm4gtqQ 一文。
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下圖為鋼的標(biāo)準(zhǔn)晶粒度等級(jí)示意。
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" Z" J" i6 s* q8 q鋼的加熱工藝
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: T8 U. b2 s3 b% q2 O, A在上面的部分里,我們提到過熱影響和過熱時(shí)間影響,以及其他合金元素的影響。因此,在實(shí)際中,應(yīng)根據(jù)不同材料的狀態(tài)圖以及不同的因素確定恰當(dāng)?shù)募訜釡囟群图訜釙r(shí)間。對(duì)于加熱時(shí)間,也應(yīng)考慮多種因素,比如零件的尺寸,截面差別,碳含量等,以此確定合適的加熱速度,避免變形和開裂。另外,保溫時(shí)間也是一個(gè)重點(diǎn)。
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! P( X8 [3 X/ [+ ]( F( X7 ?9 S鋼在加熱過程中容易出現(xiàn)以下幾種缺陷。: B9 I4 M' K% p0 k Y; G, y
1。過熱。 即加熱溫度過高或者保溫過長(zhǎng),會(huì)引起奧氏體粗化,稱為過熱。因?yàn)榫Я6鹊淖兓,這種情況下會(huì)導(dǎo)致材料的機(jī)械性能降低,并且容易出現(xiàn)變形和裂紋。這種情況可以通過重新正確的正火或退火,重新細(xì)化晶粒才能補(bǔ)救。) ^2 f6 z6 p' x S' m
2。過燒。 如果加熱溫度過高,會(huì)出現(xiàn)奧氏體晶界的氧化,甚至局部熔化。這時(shí)鋼會(huì)很脆。這種情況無(wú)法補(bǔ)救,只能報(bào)廢。
, u( t6 V4 |" _/ q E; ]+ F5 u3。氧化。 既中高溫下,鋼與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。對(duì)于560度以下的氧化,因?yàn)橹饕运难趸F存在,表面致密,能有效阻止表面的進(jìn)一步氧化。而高于560度(一般鋼熱處理的加熱溫度都高于560),形成是疏松的FeO,不能阻止氧化的進(jìn)一步發(fā)生。因此時(shí)間越長(zhǎng),氧化導(dǎo)致的尺寸變化,粗糙度等都會(huì)加劇。因此實(shí)際中應(yīng)采用保護(hù)措施,避免氧化發(fā)生。
% I4 G3 W4 p3 [+ K) {4。脫碳。 脫碳是鋼的表層碳分貝氧化燒掉的情況。碳可以與氧氣、二氧化碳、水蒸氣、氫氣發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致脫碳的形成。脫碳使鋼的表層成分改變,性能降低。對(duì)硬度、疲勞極限、耐磨性都造成很大的影響。因此,也需要在加熱中應(yīng)用保護(hù)措施進(jìn)行避免。% w0 n+ a& e: u% V% i/ Q W
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OK,今天就說(shuō)這些。
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