⑴ 中碳鋼正火後 查心部組織,珠光體+網狀鐵素體,魏氏組織是什麼原因造成,如何解決
原始組織粗大,或者加熱溫度太高,造成晶粒長大,正火中冷速過快容易形成魏氏組織,如果比較嚴重的話,正火消除不太容易,最好用退火來消除嚴重的魏氏組織。
⑵ GCr15球化退火片狀珠光體是如何產生的
從你的情況來看應該是工件表面脫貧碳引起的片狀珠光體。
⑶ 長期在高溫條件下工作的鋼材,會產生哪些組織劣化
在室溫條件下,鋼材的金相組織一般都相當穩定。但是,在高溫條件下,金屬原子的擴散活動能力增大,鋼材的組織結構將不斷發生變化。因而導致鋼材的性能發生變化。溫度愈高,原子的擴散能力愈強,在高溫下使用的時間愈長,原子擴散得愈多,鋼材的組織結構變化也就愈大。
長期在高溫條件下工作的鋼材,產生危害性的組織變化主要有:珠光體球化、石墨化及固溶體中合金元素的貧化。
常用的各種碳鋼及低合金鋼大都是珠光體鋼。這種鋼的正常組織由珠光體與鐵素體組成。其中,珠光體又是由鐵素體和滲碳體呈薄片狀相互間夾而成,即片狀珠光體。片狀珠光體是一種不穩定的組織,當溫度較高時,原子的活動能力增強,擴散速度增加,珠光體中的片狀滲碳體逐漸轉變成球狀,再逐漸聚集成大球團,這種現象稱為珠光體球化。珠光體球化會降低材料的室溫強度,在中度球化的情況下,將使低碳鋼和低碳鉬鋼的強度降低10-15,當嚴重球化時,強度降低約20-30。另外,珠光體球化還會使材料的蠕變極限和持久強度明顯降低,加速高溫承壓部件在使用過程中的蠕變速度,減少工作壽命,導致鋼材在高溫和應力作用下的加速破壞。
石墨化主要發生在低碳鋼和含鉬量0。5的低碳合金鋼上。在高溫和應力的長期作用下,這種鋼的組織中的滲碳體,自行分解為鐵和石墨,這個過程稱為石墨化。開始時,石墨以微細的點狀出現在金屬內部,以後,逐漸聚集為愈來愈粗的顆粒。石墨的強度極低,石墨化使金屬材料的常溫及高溫強度下降,沖擊韌性下降更大。如果石墨成鏈狀出現,則非常危險。
長期在高溫和應力條件下工作的鋼材,由於高溫使合金元素原子的擴散能力增加,會導致合金元素在固溶體和碳化物相之間發生轉移過程。那些對固溶體起強化作用的合金元素,如鉻、鉬、錳等,會不斷地脫溶,而碳化物相中的合金元素會逐漸增多,即合金元素由固溶體向碳化物轉移,出現固溶體中合金元素的貧化現象。合金元素轉移的結果,使材料的高溫強度(蠕變極限和持久強度)下降。
⑷ 珠光體都有哪些影響因素
珠光體的溫度影響:
1、片狀珠光體中相鄰兩片滲碳體(或鐵素體)中心之間的距離稱為珠光體的片間距。
2、溫度是影響片間距大小的一個主要因素。隨著冷卻速度增加,奧氏體轉變溫度的降低,也即過冷度不斷增大,轉變所形成的珠光體的片間距不斷減小。
3、碳素鋼和合金鋼的珠光體片間距與形成溫度之間的關系。當過冷度很小時有近似的線性關系,但總的來看是非線性的。有些人碳素鋼中珠光體的片間距與過冷度的關系處理為線性關系:
珠光體的片間距和過冷度關系如下:
S0=C/△T
其中:C=8.02×103(nm·K);
S0:珠光體的片間距(nm);
△T:過冷度,即珠光體轉變溫度與臨界點A1之差。
影響珠光體轉變動力學的因素即是影響形核率和長大速度的因素:內因:化學成分、組織結構;外因:加熱溫度、保溫時間。
1、化學成分的影響
(1)碳含量的影響:
亞共析鋼:隨含C量增加,先共析F速度減慢,使P轉變速度減小。
原因:隨含C量增加,F形核率減少,F長大時所需擴散離去的C量增大。
過共析鋼:隨含C量的增高,滲碳體形核率越大,碳在A中的擴散系數增大,P轉變速度增大。過共析鋼不完全奧氏體化更易發生珠光體轉變。
奧氏體成分的不均勻性和過剩相均加速珠光體轉變。
(2)合金元素的影響:除了Co以外,其它所有的合金元素都使「C」曲線右移;除了Ni、Mn以外,其它常用合金元素皆使珠光體轉變的「鼻尖」溫度上移。
原因:合金元素的自擴散、對碳擴散的影響,對相變臨界點的影響。
2、加熱溫度和保溫時間的影響
加熱溫度低、保溫時間短,將加速珠光體的轉變。
原因:A成分不均勻、或有未溶滲碳體,有利於形核。
3、奧氏體晶粒度的影響
A的晶粒越細小,P的形核部位越多,越促進P轉變。細小的A晶粒也將促進先共析相的析出。
4、應力和塑性變形的影響
對奧氏體施加拉應力,將加速珠光體的轉變;
對奧氏體施加壓應力,將減慢珠光體的轉變。
⑸ 珠光體球化級別65珠.珠光體含量66%是什麼竟思
球化處理是鑄鐵在鑄造時處理合金液體的一種工藝,用來獲得球狀石墨,從而提高鑄鐵的機械性能,這種鑄鐵稱為球墨鑄鐵。
什麼是球化處理?
1.前言
近幾年來,緊固件行業非標、異型件產品的增多,造成了冷擠壓工藝得到了迅速發展,由於產品規格形狀各異,這勢必給這些零件的軟化處理帶來了更高的要求。例如,常用的冷鐓鋼線材ML8Ae、ML10、ML15或ML20,以SWRCH8A、SWRCH8A、SWRCH10A、SWRCH15A、SWRCH22A等牌號居多,要求進行球化退火,以獲得鐵素體基體上均勻分布的球狀碳化物組織。球化組織硬度低、塑性好,冷作或冷擠壓時不易產生裂紋。
對於斷面縮減率達70% -- 85%的零件,若中間退火工藝不當,不僅不能充分發揮材料塑性,而且會給冷擠成型帶來諸多困難。
2.退火工藝
①.退火前組織 材料ML10鋼,經金相檢驗,其組織為鐵素體+片層狀珠光體。硬度為66--72HRB,組織中有成分偏析,其帶狀組織≤3級。
②退火工藝試驗
a.等溫退火,900℃×3--5h爐冷,660—650℃等溫4--6h爐冷,晶粒度5--6級,硬度55--58HRB,鐵素體+片狀珠光體,在6000KN油壓機上冷擠成型時,,壓力不穩定,有跳模現象。由於奧氏體化溫度過高,形成的奧氏體成分均勻,減少了珠光體的形核率。因此,獲得的是片層狀珠光體組織,片狀珠光體具有較大的相界面,晶界又是位錯運動的最大障礙,加上片狀珠光體中的亞晶界,構成許多亞晶粒,阻礙了塑性變形時位錯的運動,使位錯滑移受阻,變形抗力上升,塑性下降。
b.普通退火 900℃×3--5h爐冷至500℃出爐,晶粒度5--6級,硬度56--60HRB,雖可以縮短退火時間,但是冷擠壓一次合格率低,報廢率達10%以上,並且冷擠件長短不一,有嚴重擠不足現象,這是因為普通退火時線材隨爐冷卻,各部分冷卻不一致。而過冷奧氏體在連續冷卻中進行,珠光體轉變是在一定范圍內進行的,高溫區形成珠光體較粗,低溫區形成的珠光體較細。這種粗細不等的珠光體將引起力學性能的不均勻,不利於零件的冷擠壓。
c.等溫球化退火 760—770℃保溫3--4h,爐冷至660—680℃等溫4--6h至500℃出爐。由於降低了奧氏體化溫度,滲碳體只部分溶解,碳化物呈小球,點狀分布在鐵素體基體上,晶粒度5--7級,硬度50--55HRB。根據鐵碳狀態理論,片狀珠光體在保溫過程中,由於其曲率半徑不同,各處的溶解度不同,引起碳的擴散,打破了碳濃度的平衡,結果導致滲碳體的球化,得到有良好冷擠性能的組織,壓力機壓力穩定,冷擠壓尺寸穩定,廢品下降至0.5%以下。
由此可見,對冷形變數在70%--85%以上的低碳鋼中間退火僅僅控制晶粒度和硬度是遠遠不夠的,關鍵在於要控制滲碳體的形態。一般熱處理手冊和文獻資料中較少低碳鋼球化方面的論述,認為球化主要用於共析、過共析鋼,實踐證明,低碳鋼在等溫球化退火方面具有工藝優越性,其塑性良好,冷擠壓冷成型效果明顯。
3.小結
a.當冷擠壓形變數在70%以上後,按傳統普通退火工藝後得到片狀珠光體,這樣的組織變形抗力及加工硬化率都較高,不適宜於冷擠壓冷成型。實踐證明,等溫球化退火不僅兼顧了硬度和晶粒度,還考慮了碳化物的形態,可以充分發揮低碳鋼的塑性,使冷擠壓冷成型一次合格率達99.5%以上。
b.低碳鋼球化的關鍵是控制溫度,加熱溫度一定要控制在Ac1+20--30℃,溫度過高,則退火後便不能得到完全的球狀珠光體,可能為球狀和片狀珠光體的混合物,甚至全部為片狀珠光體。如果加熱溫度過低,則原來組織中的片狀珠光體未能轉變,這些都會影響材料的塑性。
c.低碳鋼等溫球化退火也要盡可能採用保護氣氛保護,防止氧化脫碳,一般可採用甲醇滴注
⑹ 粒狀珠光體是什麼,怎麼形成的
粒狀珠光體是由鐵素體和粒狀碳化物組成.它由過共析鋼經球化退火或馬氏體在650℃~A1溫度范圍內回火形成。其特徵是碳化物成顆粒狀分布在鐵素體上。
珠光體是鐵素體和滲碳體的機械混合物!侵蝕以後可以觀察到兩種不同的形態。片狀珠光體和球狀珠光體(也稱粒狀珠光體)。在球化退火條件下,珠光體中的滲碳體可呈粒狀,這樣的珠光體稱為粒狀珠光體。球狀珠光體組織的特徵是在亮白色的鐵素體基體上,均勻分布著白色的滲碳體顆粒,其邊界呈暗黑色。硬度HB160-190。
粒狀珠光體的形成:
(1)片狀滲碳體的表面積大,界面能高,球化退火時,將會自發球化。
(2)與滲碳體尖角接壤處的鐵素體碳濃度Cα-k大於與平面接壤處的碳濃度,在鐵素體內將引起碳原子擴散,結果界面碳濃度平衡被打破,為維持碳濃度平衡,滲碳體尖角處會溶解,而平面處會向外生長,最後形成各處曲率半徑相近的粒狀滲碳體。
(3)滲碳體片內亞晶界的存在,會產生界面張力,為保持界面張力平衡,在亞晶界處會出現溝槽。由於溝槽兩側曲率半徑較小,此處滲碳體將溶解,而使曲率半徑增大,破壞了界面張力的平衡,為恢復平衡,溝槽將進一步加深,直至滲碳體溶斷。
(4)當奧氏體化不充分時,也會以未溶顆粒狀滲碳體作為形核核心,直接形成球狀珠光體。
⑺ 中碳鋼正火後 查心部組織,珠光體+網狀鐵素體,魏氏組織是什麼原因造成,如何解決
原始組織粗大,或者加熱溫度太高,造成晶粒長大,正火中冷速過快容易形成魏氏組織,如果比較嚴重的話,正火消除不太容易,最好用退火來消除嚴重的魏氏組織。
⑻ 珠光體球化的介紹
壓力容器用碳素鋼和低合金鋼,在常溫下的組織一般為鐵素體加珠光體。珠光體晶粒中的鐵素體及滲碳體是呈薄片狀相互間夾的。片狀珠光體是一種不穩定的組織,當溫度較高時,原子活動力增強,擴散速度增加,片狀滲碳體便逐漸轉變為珠狀,再積聚成大球團,從而使材料的屈服點、抗拉強度、沖擊韌性、蠕變極限和持久極限下降,這種現象稱作珠光體球化。
⑼ 經過球化退火為什麼片狀珠光體會變為球狀珠光體
任何天然物質的表面都有表面能最小的趨勢,其天然結晶形狀因為晶格結構和分子結構的不同,其最終表現形狀也會不同,而球狀是各種形狀中表面能最小的完美形狀.所以,任何物質處於液體狀態情況下在無外力作用時都趨向於球體,譬如出於失重狀態下的液滴總是收縮成一個球。鋼材在冶煉過程中,由於材質要求的不同採用不同的降溫成型速度、熱處理工藝、軋制工藝使得最終產品中的晶體結構出現不同,而所謂的球化退火,就是通過升溫到一定程度後,緩慢(或控制)降溫使得內部微觀晶體結構趨向於表面能最小化的結果。也就是說,讓內部警惕結構返回表面能最小的自然狀態,即球形。