第八章鋼的回火轉變及合金時效

§8.1鋼的回火轉變§8.2合金的時效§8.3調幅分解鋼的回火轉變和合金時效學習要求1.掌握淬火鋼的回火轉變過程。掌握回火轉變產(chǎn)物的組織和性能。正確制定回火工藝。2.理解時效、脫溶概念，掌握合金脫溶過程，掌握時效后合金性能變化。3.了解調幅分解概念及產(chǎn)生條件。2.馬氏體分解3.殘余奧氏體轉變4.碳化物的轉變5.基體α相的回復、再結晶和碳化物的聚集長大淬火鋼的回火轉變過程1.馬氏體中碳的偏聚400~650℃20~100℃80~350℃200~300℃250~400℃§8.1鋼的回火轉變回火組織

索氏體回火索氏體組織小片狀（F+Fe3C）等軸的F

+粗粒狀Fe3C性能對比較差較好，綜合性能好

屈氏體回火屈氏體組織細小片狀（F+Fe3C）針狀F

+細小粒狀Fe3C性能對比較差較好，σe高

馬氏體回火馬氏體組織過飽和度的F一定過飽和度的F+共格ε碳化物性能對比較差較好，耐磨性好鋼的回火轉變鋼的回火轉變3、韌性回火脆性：有些鋼在一定的溫度范圍內回火時，其沖擊韌性顯著下降的脆化現(xiàn)象。鋼的回火轉變1.第一類回火脆性:250～400℃,低溫回火脆性.鋼種:工業(yè)用鋼產(chǎn)生原因:M分解時沿M條或片的邊界析出斷續(xù)的薄殼狀碳化物,降低了晶界的斷裂強度.消除:無法消除抑制:避免在脆化溫度內回火鋼的回火轉變2.第二類回火脆性:450～650℃,高溫回火脆性,鋼種:合金鋼產(chǎn)生原因:雜質元素在原A晶界偏聚或以化合物形式析出,降低了晶界的斷裂強度.消除:重新回火后,快速冷卻抑制:加入合金元素Mo、W可以抑制雜質元素向晶界偏聚；對脆性敏感的小工件進行高溫回火后快速冷卻?？赡婊鼗鸫嘈?/p>

回火溫度淬、回火后的組織性能特點典型零件低溫回火

150~250℃回火馬氏體高強度、硬度和耐磨性軸承中溫回火350~500℃回火屈氏體極高的彈性極限和良好的韌性彈簧零件高溫回火500~650℃回火索氏體較高的綜合機械性能軸類

回火溫度淬、回火后的組織性能特點典型零件低溫回火

150~250℃回火馬氏體高強度、硬度和耐磨性軸承中溫回火350~500℃回火屈氏體極高的彈性極限和良好的韌性彈簧零件高溫回火500~650℃回火索氏體較高的綜合機械性能軸類

回火溫度淬、回火后的組織性能特點典型零件低溫回火

150~250℃回火馬氏體高強度、硬度和耐磨性軸承中溫回火350~500℃回火屈氏體極高的彈性極限和良好的韌性彈簧零件高溫回火500~650℃回火索氏體較高的綜合機械性能軸類注：300℃左右是第一類回火脆性區(qū)，要盡量避免在此溫度范圍內回火；有第二類回火脆性的鋼，要高溫回火后快冷鋼的回火溫度選擇鋼的回火工藝溫度低溫（≤250℃）中溫（350～500℃）高溫（500～650℃）時間τ=KD（min）冷卻通?？绽洌厥饧崩洹?.2合金的時效★脫溶★時效★固溶處理★時效強化基本概念

基本條件:固溶度隨溫度降低而顯著減小§8.2合金的時效α過飽和固溶體→GP區(qū)形成→中間相形成→平衡相形成§8.2合金的時效脫溶一般過程以Al-4.5%Cu合金為例:該合金室溫平衡組織為α+CuAl2（1）形成GPⅠ區(qū)：薄片狀的Cu原子富聚區(qū)，共格，

晶格畸變，硬度升高（2）形成GPⅡ區(qū)（θ″）：正方晶格結構，共格，成分接近CuAl2

畸變區(qū)增大，形成共格應變場，硬度進一步升高（3）形成中間相（θ′）：部分失去共格，正方晶格，開始出現(xiàn)θ′時，硬度最大，隨后硬度開始下降（4）形成平衡相（θ）：無共格，正方晶格，硬度進一步下降§8.2合金的時效脫溶過程中組織和性能§8.2合金的時效影響脫溶動力學因素3.晶體缺陷：晶體缺陷↑

→新相易于形成→脫溶V↑2.合金成分：熔點↓→原子間結合力↓→原子活動能力↑→脫溶V↑時效溫度：

欠時效：T↑→原子活動能力↑→V↑

過時效：T↑→合金的過飽和度↓→V↓

§8.2合金的時效§8.3調幅分解定義：由一種固溶體分解為兩種結構相同而成分不同的固溶體的固態(tài)相變。固溶體分解的一種特殊形式。

機制：無核轉變，擴散-偏聚§8.3