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鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變

2017年06月14日15:00 青島豐東熱處理

鋼的加熱轉(zhuǎn)變是為了獲得均勻、細小的奧氏體晶粒,然而得到奧氏體組織不是最終目的。因為大多數(shù)零件、構(gòu)件都在室溫下工作,所以高溫奧氏體狀態(tài)最終總是要冷卻下來。鋼從奧氏體狀態(tài)的冷卻過程是熱處理的關(guān)鍵工序。因為鋼的性能最終取決于奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變后的組織。因此,研究不同冷卻條件下鋼中奧氏體組織的轉(zhuǎn)變規(guī)律,對于正確制定鋼的熱處理冷卻工藝,獲得預(yù)期的性能具有重要的實際意義。鋼在鑄造、軋制、鍛造、焊接以后,也要經(jīng)歷由高溫到室溫的冷卻過程。這雖然不作為一個熱處理工序,但實質(zhì)上也是一個冷卻轉(zhuǎn)變過程,正確控制這些過程,有利于減小或防止熱加工缺陷,改善組織和性能。

在熱處理生產(chǎn)中,鋼的奧氏體轉(zhuǎn)變通常有等溫冷卻和連續(xù)冷卻兩種冷卻方式:等溫冷卻方式,將奧氏體狀態(tài)的鋼迅速冷卻到臨界點以下某一溫度保溫,讓其發(fā)生恒溫轉(zhuǎn)變過程,然后再冷卻下來;連續(xù)冷卻方式,鋼從高溫奧氏體狀態(tài)一直連續(xù)冷卻到室溫。

奧氏體在臨界轉(zhuǎn)變溫度以上是穩(wěn)定的,不會發(fā)生轉(zhuǎn)變。奧氏體冷卻至臨界溫度以下,在熱力學(xué)上處于不穩(wěn)定狀態(tài),冷卻時要發(fā)生分解轉(zhuǎn)變。這種在臨界點以下存在且不穩(wěn)定的、將要發(fā)生轉(zhuǎn)變的奧氏體,叫做過冷奧氏體。過冷奧氏體在連續(xù)冷卻時的轉(zhuǎn)變是在一個溫度范圍內(nèi)發(fā)生的,其過冷度是不斷變化的,因而可以獲得粗細不同或類型不同的混合組織。雖然這種冷卻方式在生產(chǎn)上廣泛采用,但分析起來比較困難。鋼在等溫冷卻的情況下,可以控制溫度和時間這兩個因素,分別研究溫度和時間對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響,從而有助于弄清過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變過程及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能,并能方便地測定過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖。

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