钢中的相变学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:57 大小:5.9MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学问题(wèntí):钢中可能发生的相变有哪些?§3.1合金元素对相变基本因素的影响(yǐngxiǎng)影响(yǐngxiǎng)自由能影响(yǐngxiǎng)扩散影响(yǐngxiǎng)活度一、合金元素对新相(α)、母相(γ)自由能的影响ΔFv:自由能差(奥氏体向铁素体转变),表示(biǎoshì)相变驱动力,差愈小,临界晶核愈难形成,γ相愈稳定。1、降低ΔFv:C、Mn、Cr、Ni2、提高ΔFv:Al、Co3、影响不大:Mo、W钢中扩散(kuòsàn)包括:/2、元素对碳在奥氏体中扩散能力(nénglì)的影响(1)Cr、Mn、Mo、Ti、Nb等阻碍Fe在奥氏体中的自扩散。这些元素与铁形成固溶体,降低铁原子的活度,使铁原子间结合力增加。(2)碳对Fe在奥氏体中自扩散的影响(yǐngxiǎng):存在碳,削弱铁原子间结合力,促进铁原子扩散。4、碳在铁中的活度非碳化物形成(xíngchéng)元素使fc>1,提高其活动性,增加碳在基体中的活度,使C从固溶体中析出的倾向增加。碳化物形成(xíngchéng)元素使fc<1,降低其活动性,降低碳在基体中的活度,使C难于从固溶体中析出。钢加热过程中相变是什么(shénme)?涉及哪些具体转变?奥氏体形成(xíngchéng)过程钢加热奥氏体化时有两种相互竞争的相变机制:晶体学有序机制和无序机制。无序机制形成奥氏体时,α→γ转变伴随(bànsuí)着重结晶,即γ新晶粒的形成对原始α相来说,改变了大小和方向;有序机制:不伴随(bànsuí)重结晶,以相变切变的方式进行,γ晶粒保持原来α相晶粒的形状和大小决定晶体相变转变机制的主要因素是:原始组织(zǔzhī)的类型以及他们之间精确的晶体学有序性。原始无序的组织(zǔzhī)只能以无序转变机制进行相变;原始有序组织(zǔzhī)(马氏体、贝氏体和魏氏组织(zǔzhī)铁素体)有两种转变机制:有序转变机制和无序转变机制。到底以那种相变机制进行转变,取决于合金化程度和加热速度。合金化程度越高,加热速度越快,越易出现有序转变或组织(zǔzhī)遗传。见图3-6消除组织遗传的方法:最终的快速加热淬火之前(zhīqián)进行回火处理。/二、合金(héjīn)元素对A形成速度的影响合金(héjīn)元素的加入,改变了钢A形成温度A1,A3和Acm及相变点的位置,从而影响了A形成速度;A的形成速度取决于奥氏体的形核和长大,这都和C的扩散有关,合金(héjīn)元素的加入改变了碳的扩散速度,所以影响了A的形成速度.(1)Co,Ni提高C的扩散,增大A形成速度;(2)Si,Al,Mn影响不大;(3)碳化物形成元素Cr,Mo,W,Ti,V等阻碍碳的扩散,阻碍A形成三、合金(héjīn)元素对碳化物溶解的影响2、碳化物(氮化物)的溶解(róngjiě)规律四、合金元素对奥氏体晶粒长大(chánɡdà)的影响作业:把以下四种(sìzhǒnɡ)钢在同一温度下进行奥氏体化处理,请比较各种钢中Cr的碳化物完全溶解所需时间最长的是?所需时间最短的是?所需时间大致相当的是?40CrNi、40Cr、40CrMn、40CrMo§3.3合金(héjīn)元素对过冷A分解的影响一、对过冷A稳定性的影响(yǐngxiǎng)六种基本类型(lèixíng)的过冷奥氏体等温分解曲线及其连续冷却转变曲线1)碳钢及其不含碳化物形成元素——Ni、Si、Cu的低合金钢2)含C为0.4~0.5%,用碳化物形成(xíngchéng)元素-Cr、Mo、W、V合金化的结构钢3)含C为较高,用碳化物形成(xíngchéng)元素-Cr、Mo、W、V合金化的工具钢4)含C在0.15~0.25%范围(fànwéi)内CrNiMo和CrNiW钢5)高Cr钢(如Cr13、Cr17)6)高合金(héjīn)的奥氏体钢思考题:对高Cr钢,能否获得(huòdé)贝氏体组织;对W、Mo钢,能否获得(huòdé)珠光体组织?二、对珠光体转变(zhuǎnbiàn)的影响③对珠光体转变产物的碳化物类型的影响(1)碳钢的珠光体(F+Fe3C),碳化物为Fe3C;(2)强碳化物形成元素,将形成MC,如TiC,NbC,VC等(3)中强碳化物形成元素高温区,且合金达到一定含量,形成M23C6或M3C,如Cr/C>5%,形成Cr23C6,而Cr/C<4%,形成(FeCr)3C;低温区,主要为Fe3C,因为温度(wēndù)低,元素扩散困难。三、对贝氏体相变的影响(yǐngxiǎng)合金元素Cr,Ni,Mn能降低ΔF(A与F的自由能差),减少相变驱动力,减慢A分解,降低了贝氏体的转变速度,推迟其转变。Cr,Mn又是碳化物形成元素,阻碍C原子的扩散。强烈(qián