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第七章 回复与再结晶 冷变形金属残存许多缺陷,因此自由能升 高,处于热力学亚稳态. 通过升温使原子获得足够的能量后,冷变 形金属会自发地向低能稳定态转变,并发 生一系列组织和性能的改变.根据显微组 织和性能的不同,可将转变过程分为回复、 再结晶和晶粒长大三个阶段. [此处图片未下载成功] * 退火: 将钢加热到一定温度进行保温,缓慢 冷却(炉冷、坑冷或灰冷)到600oC以下,再空冷 至室温的热处理工艺. 正火: 将钢加热保温,使其组织全部转变为奥氏 体,再出炉空冷至室温的热处理工艺.正火冷却 速度比退火冷却速度稍快,因而正火组织要比退 火组织更细一些,其机械性能也有所提高. 淬火: 把钢件加热保温,使其组织全部转变为奥 氏体,然后快速冷却,使奥氏体转变成为马氏体, 获得高硬度 . 回火: 把淬火冷却后的钢件,重新加热到A1以下 某一温度,经保温后空冷至室温的热处理工艺. 回火的作用在于:①提高组织稳定性, ②消除内 应力, ③调整钢铁的力学性能 . [此处图片未下载成功] *马氏体 martensite 钢中过冷奥氏体在低温转变时晶体结构发生了改组,新相 的成分与原奥氏体成分相同.钢中马氏体就其本质而言, 是碳与合金元素在α-Fe中的过饱和固溶体,由于间隙固溶 元素的过饱和固溶,使α-Fe的晶格发生一定程度的畸变, 因而马氏体的晶体结构一般为体心正方点阵且正方度随间 隙固溶原子量的增加而增大.由于间隙原子的过饱和固溶, 因而马氏体是一种亚稳组织,有变为稳定态组织的倾向. 马氏体是淬火钢的基本组织,其最主要的特点是具有高硬 度和高强度.马氏体的硬度主要取决于过饱和固溶的碳含 量,随碳含量的增加而显著增加,但当碳含量超过0.6% 以后硬度增长的趋势明显变缓.根据其微观组织形貌,马 氏体主要分为板条马氏体和孪晶马氏体.一般以M表示. [此处图片未下载成功] 正火和退火主要有四个区别: (1)正火的温度较高,退火的温度较低. (2)正火的冷却速度比退火的冷却速度快. (3)使用效果不同,在渗碳处理以后,正 火能消除网状渗碳体,退火则不能.对含碳 量在o.25X以下的, 正火后可提高硬度, 改善切削加工性能,退火却http://doc.xuehai.net/b8cca1c1c65a02806793da14f.html做不到. (4)正火的周期短,操作方便;
退火的周 期长,操作较麻烦(指需要控制一定的冷却 速度). [此处图片未下载成功] 7.1 冷变形金属在加热时的变化 7.1.1 显微组织的变化:强冷变金属缓慢加 热过程中,内部组织要经历三个变化阶段: 从室温到T1称为回复;
从T1到T2称为再结 晶;
从T2到T3称为晶粒长大.若将强冷变 金属快速 升温到0.5Tm 保温足够时间, 同样出现上述 三个变化阶段. [此处图片未下载成功] 7.1.2 性能的变化 7.1.2.1 力学性能的变化:再回复阶段,金 属的强度、硬度、塑性等力学性能变化不 大.在再结晶阶段,随温度升高,强度、 硬度显著下降,塑性急剧上升.晶粒长大 阶段,强度、硬度继续下降,塑性在晶粒 细小时仍继续升高,晶粒长大以后转为下 降. [此处图片未下载成功] [此处图片未下载成功] 7.1.2.2 物理性能的变化:密度在回复阶段 变化不大,在再结晶阶段急剧上升;