淬火爐馬氏體的分解和轉(zhuǎn)變
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(一)馬氏體的分解
從室溫到200℃左右范圍內(nèi)回火時(shí),馬氏體中一部分過飽和的碳以及細(xì)小的ε-碳化物(FexC或Fe2.4C)形式析出,并分布在馬氏體基體上,使淬火爐馬氏體中的含碳量下降,體心正方的正方度c/a減?。磭柡统潭冉档停?,使馬氏體熱處理的脆性下降,硬度稍降。此時(shí)組織為過飽和程度稍低的馬氏體和極細(xì)小的ε-碳化物組成的混合組織,稱為“回火馬氏體組織”,M回。
ε-碳化物:是一非平衡相,使向Fe3C轉(zhuǎn)變的過渡相。
(二)殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變
約在200-300℃,馬氏體繼續(xù)分解的同時(shí),殘余奧氏體也發(fā)生轉(zhuǎn)變,變成了下貝氏體組織。此時(shí)主要組織仍是回火馬氏體,但由于加熱溫度較高,馬氏體的過飽和程度進(jìn)一步降低,組織的硬度降低,塑性提高。由于淬火爐殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橛捕容^高的下貝氏體,因此鋼的硬度下降不大。此時(shí)組織為“回火馬氏體+下貝氏體”
(三)滲碳體形成和鐵素體恢復(fù)
約在300-400℃之間,α固溶體中過飽和的熱處理碳逐漸析出,ε-碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的較小的Fe3C顆粒,α固溶體中的含碳量幾乎達(dá)到平衡成分,故馬氏體變成鐵素體(c/a≈1),體心正方晶格變成體心立方晶格,此時(shí)組織為“鐵素體與彌散在其中的細(xì)粒狀滲碳體的混合物”,稱為“回火屈氏體”,T回。
(四)滲碳體的聚集長大和鐵素體的再結(jié)晶
約在400-650℃之間,滲碳體不斷聚集長大,內(nèi)應(yīng)力與晶格歪扭完全消除,組織是由鐵素體和球化的滲碳體所組成的混合物,稱為“回火索氏體”,S回。此時(shí),碳固溶強(qiáng)化作用消失,強(qiáng)度取決于Fe3C質(zhì)點(diǎn)的尺寸和彌散度?;鼗饻囟仍礁?,淬火爐滲碳體質(zhì)點(diǎn)越大,彌散讀越低,強(qiáng)度越低。
回火熱處理索氏體組織具有良好的綜合機(jī)械性能,即強(qiáng)、韌兼?zhèn)?。若繼續(xù)升溫到650℃以上,滲碳體繼續(xù)粗化,組織變?yōu)閺?qiáng)度更低的球狀珠光體組織,綜合機(jī)械性能下降,一般不用。
回火組織較正火組織具有較高的強(qiáng)度、韌性(主要原因是Fe3C形態(tài)不同)。