第五章金属材料的改性处理 改善金属材料的性能,主要可以通过如下几种途径: 提高钢的强度、硬度和韧性,并使其具有耐蚀、耐热等特 殊性能 处理即金属材料通过不同的加热、保温和冷却的方 使其内部的组织结构发生变化,以达到改善加工工艺性 和强化力学性能的目的 即通过增加过冷度和变质处理细化晶粒,使金 属材料的强度、硬度和塑、韧性都得到提高。 云形化即对金属材料进行冷塑性变形,改变其组织 构,使强度、硬度提髙,而塑性、韧性下降 本章主要介绍钢的热处理、钢的表面强化处理、铸铁的改 处理等有关内容
5.1金属材料的改性处理理论基础 5.1.1钢在加热时的组织转变 Fere3C相图中,PSK、GS、ES三条线是钢的固 态平衡临界温度线,分别以\1、\3、Acm表示 但在实际加热时,相变临界温度都会有所提高。 为区别于平衡临界温度,分别以\c1、Ac3、 ccm表示 实际冷却时,相变临界温度又都比平衡时的临 界温度有所降低,分别以\r1、A3、Arcm表示
图5-1为这些临界 温度线在FeFe3C 相图上的位置示 图。上述的实 Accm 际临界温度并不1入 是固定的,它们 A 到含碳量 ACL A 金元素含量、奥 氏体化温度、加 Ari 热和冷却速度等 因素的影响而变 C%o 化
1奥氏体的形成 以共析碳钢为例,常温组织为珠光体,当温度加 是由形核和核长大两个基本过程完成的。此时珠 光体很不稳定,铁素体和渗碳体的界面在成分和 结构上处于有利于转变的条 先在这里形成 奥氏体晶核,随即建立奥氏体与铁素体以及奥 使邻近的铁素体晶格改组为面心立方晶格的奥民 近的渗碳体不断溶入奧氏体,一直 进行到铁素体全部转变为奥氏体,这样各个奥氏 体的晶核均得到了长大,直到各 向不同的奥 氏体晶粒接触为止
■由于渗碳体的晶体结构和含碳量都与奥氏体 的差别很大,故铁素体向奥氏体的转变速度 要比渗碳体向奥氏体的溶解快得多。渗碳体 完全溶解后,奥氏体中碳浓度的分布是不均 匀的,原来是渗碳体的地方碳浓度较高,原 先是铁素体的地方碳浓度较低,必须继续保 温,通过碳的扩散获得均匀的奥氏体