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碳钢中珠光体球化是什么原因造成的

发布时间:2022-10-29 06:23:26

⑴ 中碳钢正火后 查心部组织,珠光体+网状铁素体,魏氏组织是什么原因造成,如何解决

原始组织粗大,或者加热温度太高,造成晶粒长大,正火中冷速过快容易形成魏氏组织,如果比较严重的话,正火消除不太容易,最好用退火来消除严重的魏氏组织。

⑵ GCr15球化退火片状珠光体是如何产生的

从你的情况来看应该是工件表面脱贫碳引起的片状珠光体。

⑶ 长期在高温条件下工作的钢材,会产生哪些组织劣化

在室温条件下,钢材的金相组织一般都相当稳定。但是,在高温条件下,金属原子的扩散活动能力增大,钢材的组织结构将不断发生变化。因而导致钢材的性能发生变化。温度愈高,原子的扩散能力愈强,在高温下使用的时间愈长,原子扩散得愈多,钢材的组织结构变化也就愈大。
长期在高温条件下工作的钢材,产生危害性的组织变化主要有:珠光体球化、石墨化及固溶体中合金元素的贫化。
常用的各种碳钢及低合金钢大都是珠光体钢。这种钢的正常组织由珠光体与铁素体组成。其中,珠光体又是由铁素体和渗碳体呈薄片状相互间夹而成,即片状珠光体。片状珠光体是一种不稳定的组织,当温度较高时,原子的活动能力增强,扩散速度增加,珠光体中的片状渗碳体逐渐转变成球状,再逐渐聚集成大球团,这种现象称为珠光体球化。珠光体球化会降低材料的室温强度,在中度球化的情况下,将使低碳钢和低碳钼钢的强度降低10-15,当严重球化时,强度降低约20-30。另外,珠光体球化还会使材料的蠕变极限和持久强度明显降低,加速高温承压部件在使用过程中的蠕变速度,减少工作寿命,导致钢材在高温和应力作用下的加速破坏。
石墨化主要发生在低碳钢和含钼量0。5的低碳合金钢上。在高温和应力的长期作用下,这种钢的组织中的渗碳体,自行分解为铁和石墨,这个过程称为石墨化。开始时,石墨以微细的点状出现在金属内部,以后,逐渐聚集为愈来愈粗的颗粒。石墨的强度极低,石墨化使金属材料的常温及高温强度下降,冲击韧性下降更大。如果石墨成链状出现,则非常危险。
长期在高温和应力条件下工作的钢材,由于高温使合金元素原子的扩散能力增加,会导致合金元素在固溶体和碳化物相之间发生转移过程。那些对固溶体起强化作用的合金元素,如铬、钼、锰等,会不断地脱溶,而碳化物相中的合金元素会逐渐增多,即合金元素由固溶体向碳化物转移,出现固溶体中合金元素的贫化现象。合金元素转移的结果,使材料的高温强度(蠕变极限和持久强度)下降。

⑷ 珠光体都有哪些影响因素

珠光体的温度影响:
1、片状珠光体中相邻两片渗碳体(或铁素体)中心之间的距离称为珠光体的片间距。
2、温度是影响片间距大小的一个主要因素。随着冷却速度增加,奥氏体转变温度的降低,也即过冷度不断增大,转变所形成的珠光体的片间距不断减小。
3、碳素钢和合金钢的珠光体片间距与形成温度之间的关系。当过冷度很小时有近似的线性关系,但总的来看是非线性的。有些人碳素钢中珠光体的片间距与过冷度的关系处理为线性关系:
珠光体的片间距和过冷度关系如下:
S0=C/△T
其中:C=8.02×103(nm·K);
S0:珠光体的片间距(nm);
△T:过冷度,即珠光体转变温度与临界点A1之差。
影响珠光体转变动力学的因素即是影响形核率和长大速度的因素:内因:化学成分、组织结构;外因:加热温度、保温时间。
1、化学成分的影响
(1)碳含量的影响:
亚共析钢:随含C量增加,先共析F速度减慢,使P转变速度减小。
原因:随含C量增加,F形核率减少,F长大时所需扩散离去的C量增大。
过共析钢:随含C量的增高,渗碳体形核率越大,碳在A中的扩散系数增大,P转变速度增大。过共析钢不完全奥氏体化更易发生珠光体转变。
奥氏体成分的不均匀性和过剩相均加速珠光体转变。
(2)合金元素的影响:除了Co以外,其它所有的合金元素都使“C”曲线右移;除了Ni、Mn以外,其它常用合金元素皆使珠光体转变的“鼻尖”温度上移。
原因:合金元素的自扩散、对碳扩散的影响,对相变临界点的影响。
2、加热温度和保温时间的影响
加热温度低、保温时间短,将加速珠光体的转变。
原因:A成分不均匀、或有未溶渗碳体,有利于形核。
3、奥氏体晶粒度的影响
A的晶粒越细小,P的形核部位越多,越促进P转变。细小的A晶粒也将促进先共析相的析出。
4、应力和塑性变形的影响
对奥氏体施加拉应力,将加速珠光体的转变;
对奥氏体施加压应力,将减慢珠光体的转变。

⑸ 珠光体球化级别65珠.珠光体含量66%是什么竟思

球化处理是铸铁在铸造时处理合金液体的一种工艺,用来获得球状石墨,从而提高铸铁的机械性能,这种铸铁称为球墨铸铁。
什么是球化处理?

1.前言
近几年来,紧固件行业非标、异型件产品的增多,造成了冷挤压工艺得到了迅速发展,由于产品规格形状各异,这势必给这些零件的软化处理带来了更高的要求。例如,常用的冷镦钢线材ML8Ae、ML10、ML15或ML20,以SWRCH8A、SWRCH8A、SWRCH10A、SWRCH15A、SWRCH22A等牌号居多,要求进行球化退火,以获得铁素体基体上均匀分布的球状碳化物组织。球化组织硬度低、塑性好,冷作或冷挤压时不易产生裂纹。
对于断面缩减率达70% -- 85%的零件,若中间退火工艺不当,不仅不能充分发挥材料塑性,而且会给冷挤成型带来诸多困难。
2.退火工艺
①.退火前组织 材料ML10钢,经金相检验,其组织为铁素体+片层状珠光体。硬度为66--72HRB,组织中有成分偏析,其带状组织≤3级。
②退火工艺试验
a.等温退火,900℃×3--5h炉冷,660—650℃等温4--6h炉冷,晶粒度5--6级,硬度55--58HRB,铁素体+片状珠光体,在6000KN油压机上冷挤成型时,,压力不稳定,有跳模现象。由于奥氏体化温度过高,形成的奥氏体成分均匀,减少了珠光体的形核率。因此,获得的是片层状珠光体组织,片状珠光体具有较大的相界面,晶界又是位错运动的最大障碍,加上片状珠光体中的亚晶界,构成许多亚晶粒,阻碍了塑性变形时位错的运动,使位错滑移受阻,变形抗力上升,塑性下降。
b.普通退火 900℃×3--5h炉冷至500℃出炉,晶粒度5--6级,硬度56--60HRB,虽可以缩短退火时间,但是冷挤压一次合格率低,报废率达10%以上,并且冷挤件长短不一,有严重挤不足现象,这是因为普通退火时线材随炉冷却,各部分冷却不一致。而过冷奥氏体在连续冷却中进行,珠光体转变是在一定范围内进行的,高温区形成珠光体较粗,低温区形成的珠光体较细。这种粗细不等的珠光体将引起力学性能的不均匀,不利于零件的冷挤压。
c.等温球化退火 760—770℃保温3--4h,炉冷至660—680℃等温4--6h至500℃出炉。由于降低了奥氏体化温度,渗碳体只部分溶解,碳化物呈小球,点状分布在铁素体基体上,晶粒度5--7级,硬度50--55HRB。根据铁碳状态理论,片状珠光体在保温过程中,由于其曲率半径不同,各处的溶解度不同,引起碳的扩散,打破了碳浓度的平衡,结果导致渗碳体的球化,得到有良好冷挤性能的组织,压力机压力稳定,冷挤压尺寸稳定,废品下降至0.5%以下。
由此可见,对冷形变量在70%--85%以上的低碳钢中间退火仅仅控制晶粒度和硬度是远远不够的,关键在于要控制渗碳体的形态。一般热处理手册和文献资料中较少低碳钢球化方面的论述,认为球化主要用于共析、过共析钢,实践证明,低碳钢在等温球化退火方面具有工艺优越性,其塑性良好,冷挤压冷成型效果明显。
3.小结
a.当冷挤压形变量在70%以上后,按传统普通退火工艺后得到片状珠光体,这样的组织变形抗力及加工硬化率都较高,不适宜于冷挤压冷成型。实践证明,等温球化退火不仅兼顾了硬度和晶粒度,还考虑了碳化物的形态,可以充分发挥低碳钢的塑性,使冷挤压冷成型一次合格率达99.5%以上。
b.低碳钢球化的关键是控制温度,加热温度一定要控制在Ac1+20--30℃,温度过高,则退火后便不能得到完全的球状珠光体,可能为球状和片状珠光体的混合物,甚至全部为片状珠光体。如果加热温度过低,则原来组织中的片状珠光体未能转变,这些都会影响材料的塑性。
c.低碳钢等温球化退火也要尽可能采用保护气氛保护,防止氧化脱碳,一般可采用甲醇滴注

⑹ 粒状珠光体是什么,怎么形成的

粒状珠光体是由铁素体和粒状碳化物组成.它由过共析钢经球化退火或马氏体在650℃~A1温度范围内回火形成。其特征是碳化物成颗粒状分布在铁素体上。
珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物!侵蚀以后可以观察到两种不同的形态。片状珠光体和球状珠光体(也称粒状珠光体)。在球化退火条件下,珠光体中的渗碳体可呈粒状,这样的珠光体称为粒状珠光体。球状珠光体组织的特征是在亮白色的铁素体基体上,均匀分布着白色的渗碳体颗粒,其边界呈暗黑色。硬度HB160-190。
粒状珠光体的形成:
(1)片状渗碳体的表面积大,界面能高,球化退火时,将会自发球化。
(2)与渗碳体尖角接壤处的铁素体碳浓度Cα-k大于与平面接壤处的碳浓度,在铁素体内将引起碳原子扩散,结果界面碳浓度平衡被打破,为维持碳浓度平衡,渗碳体尖角处会溶解,而平面处会向外生长,最后形成各处曲率半径相近的粒状渗碳体。
(3)渗碳体片内亚晶界的存在,会产生界面张力,为保持界面张力平衡,在亚晶界处会出现沟槽。由于沟槽两侧曲率半径较小,此处渗碳体将溶解,而使曲率半径增大,破坏了界面张力的平衡,为恢复平衡,沟槽将进一步加深,直至渗碳体溶断。
(4)当奥氏体化不充分时,也会以未溶颗粒状渗碳体作为形核核心,直接形成球状珠光体。

⑺ 中碳钢正火后 查心部组织,珠光体+网状铁素体,魏氏组织是什么原因造成,如何解决

原始组织粗大,或者加热温度太高,造成晶粒长大,正火中冷速过快容易形成魏氏组织,如果比较严重的话,正火消除不太容易,最好用退火来消除严重的魏氏组织。

⑻ 珠光体球化的介绍

压力容器用碳素钢和低合金钢,在常温下的组织一般为铁素体加珠光体。珠光体晶粒中的铁素体及渗碳体是呈薄片状相互间夹的。片状珠光体是一种不稳定的组织,当温度较高时,原子活动力增强,扩散速度增加,片状渗碳体便逐渐转变为珠状,再积聚成大球团,从而使材料的屈服点、抗拉强度、冲击韧性、蠕变极限和持久极限下降,这种现象称作珠光体球化。

⑼ 经过球化退火为什么片状珠光体会变为球状珠光体

任何天然物质的表面都有表面能最小的趋势,其天然结晶形状因为晶格结构和分子结构的不同,其最终表现形状也会不同,而球状是各种形状中表面能最小的完美形状.所以,任何物质处于液体状态情况下在无外力作用时都趋向于球体,譬如出于失重状态下的液滴总是收缩成一个球。钢材在冶炼过程中,由于材质要求的不同采用不同的降温成型速度、热处理工艺、轧制工艺使得最终产品中的晶体结构出现不同,而所谓的球化退火,就是通过升温到一定程度后,缓慢(或控制)降温使得内部微观晶体结构趋向于表面能最小化的结果。也就是说,让内部警惕结构返回表面能最小的自然状态,即球形。

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