課堂 | 奧氏體的穩(wěn)定化

摘要:由圖可見,等溫溫度愈高,淬火后獲得的馬氏體數(shù)量愈少,亦即δ愈大,這說明奧氏體的熱穩(wěn)定化程度愈高。如果將9CrSi鋼先淬至160℃,形成一定量的馬氏體(約為50%),然后在160℃以上等溫保持十分鐘隨后水冷至室溫,當(dāng)?shù)葴乇3譁囟鹊陀?...

  由圖可見,等溫溫度愈高,淬火后獲得的馬氏體數(shù)量愈少,亦即愈大,這說明奧氏體的熱穩(wěn)定化程度愈高。如果將9CrSi鋼先淬至160℃,形成一定量的馬氏體(約為50%),然后在160℃以上等溫保持十分鐘隨后水冷至室溫,當(dāng)?shù)葴乇3譁囟鹊陀?60℃時(shí),所獲得的馬氏體量隨等溫溫度升高而減少,即等溫溫度升高穩(wěn)定化程度增大,如圖3中實(shí)線所示(圖中虛線2同圖3,是為對(duì)比而列入的)。

  由圖3中還可看到另一種現(xiàn)象,即當(dāng)?shù)葴販囟瘸^260℃時(shí),隨等溫溫度升高,穩(wěn)定化程度反而下降,這種現(xiàn)象稱為反穩(wěn)定化。實(shí)驗(yàn)證明,已轉(zhuǎn)變馬氏體量的多少,對(duì)熱穩(wěn)定化程度也有很大影響。已轉(zhuǎn)變的馬氏體量愈多、等溫停留時(shí)所產(chǎn)生的熱穩(wěn)定化程度愈大,這說明馬氏體形成時(shí)對(duì)周圍奧氏體的機(jī)械作用促進(jìn)了熱穩(wěn)定化程度的發(fā)展。熱穩(wěn)定化程度隨已轉(zhuǎn)變馬氏體量的增多而增大。而且,馬氏體量愈多,值增大愈多。反之,已轉(zhuǎn)變馬氏體量愈少,熱穩(wěn)定化程度愈小,對(duì)有些鋼甚至小到不易發(fā)現(xiàn)的程度。例如,將0.96%C-2.97%Mn-0.48%Cr-0.40%Si-0.21%Ni鋼于1100℃加熱淬火至不同溫度,獲得不同的馬氏體量,然后分別在60℃等溫停留1小時(shí),并分別測定值,其結(jié)果如圖4所示。

  圖中可見,已轉(zhuǎn)變的馬氏體量越多,熱穩(wěn)定化程度()越大。而且已轉(zhuǎn)變馬氏體量越高,穩(wěn)定化程度增大越多。例如,馬氏體轉(zhuǎn)變量由22%增大到54%時(shí),只增大39℃;而馬氏體量由54%增大到70%時(shí),值增大達(dá)140℃。.正由于馬氏體轉(zhuǎn)變量對(duì)奧氏體熱穩(wěn)定化程度有如此強(qiáng)烈的影響,所以近年來在研究熱穩(wěn)定化的影響素時(shí),均固定馬氏體量,以免馬氏體量的影響干擾試驗(yàn)結(jié)果。

  近年來,在Fe-Ni-C合金中,對(duì)奧氏體熱穩(wěn)定化現(xiàn)象進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究。等溫溫度和停留時(shí)間對(duì)穩(wěn)定化程度影響的典型試驗(yàn)結(jié)果見圖6。

  由圖中可見,在一定的溫度下停留時(shí),隨時(shí)間延長,值先上升到一個(gè)極大值,以后又下降到一個(gè)穩(wěn)定值。由此,可以認(rèn)為在等溫停留過程中不僅存在穩(wěn)定化過程,而且還存在反穩(wěn)定化過程。時(shí)間延長,反穩(wěn)定化過程則趨于占優(yōu)勢,因而使奧氏體穩(wěn)定性反而減小了。

  ▲圖7溫度和時(shí)間對(duì)Fe-27%Ni-0.35%C

  合金奧氏體穩(wěn)定化程度的影響

  (已轉(zhuǎn)變馬氏體量為58%)

  1.經(jīng)較短時(shí)間等溫時(shí),等溫溫度較高的穩(wěn)定化程度(值)較大;

  3.穩(wěn)定化程度隨合金中碳含量增加而增大;

  二、奧氏體的機(jī)械穩(wěn)定化