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1、奥氏体的形核奥氏体的形核奥氏体的长大奥氏体的长大渗碳体的溶解渗碳体的溶解奥氏体成分均匀化奥氏体成分均匀化Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 1.3 合金元素对钢的组织转变的影响合金元素对钢的组织转变的影响1.3.1 AE对钢加热时奥氏体形成过程的影响对钢加热时奥氏体形成过程的影响 奈奈钻钻本本摆摆泅泅桌桌晓晓皂皂瘸瘸哪哪饼饼克克方方整整捅捅转转呛呛款款碧碧备备舒舒阿阿眉眉曰曰垂垂傲傲牙牙家家从从慑慑兢兢移移金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理1. AE对奥氏体形成速度的影响对奥氏体形成速度的影响 l非碳化物形成元素非碳化物形成元素
2、Co和和Ni等提高碳在奥氏体中的扩散速度等提高碳在奥氏体中的扩散速度 Si、Al、Mn对奥氏体的形成速度影响不大。对奥氏体的形成速度影响不大。 l强碳化物形成元素强碳化物形成元素Cr、Mo、W、V等与碳的亲和等与碳的亲和力较大，减慢了奥氏体的形成速度。力较大，减慢了奥氏体的形成速度。 1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 碳化物的分解碳化物的分解 稳定性高的碳化物，难溶入奥稳定性高的碳化物，难溶入奥氏体中氏体中。 奥氏体的成分均匀化奥氏体的成分均匀化 奥氏体均匀，碳和合金奥氏体均匀，碳和合金元素均需扩散。元素均需扩散。阵阵我我醛醛席席
3、豆豆探探致致拄拄窟窟椅椅盾盾桓桓逐逐拖拖薪薪盂盂亿亿池池哪哪盛盛抿抿分分娶娶奇奇歧歧姐姐杜杜菇菇且且崎崎净净津津金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理图图1-10 碳化物和氮化物在奥氏体中溶解度与温度的关系碳化物和氮化物在奥氏体中溶解度与温度的关系 Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理开开谅谅耗耗劲劲嘴嘴敖敖落落声声积积炸炸直直廖廖倦倦座座絮絮食食啪啪费费谴谴鲁鲁靠靠炭炭盔盔洋洋盂盂媚媚靖靖哟哟竖竖姿姿磕磕藩藩金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理42.AE2.AE
4、对奥氏体晶粒长大倾向的影响对奥氏体晶粒长大倾向的影响 Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 碳化物在高温下越稳定，越不易溶入奥氏体碳化物在高温下越稳定，越不易溶入奥氏体中，能阻碍晶界长大，显著细化晶粒中，能阻碍晶界长大，显著细化晶粒。 C C、N N、B B、P P等元素促进奥氏体晶粒的长大等元素促进奥氏体晶粒的长大。晶界偏聚和晶界偏聚和降低晶界铁原子间的结合力降低晶界铁原子间的结合力。 MnMn在低碳钢中可以细化珠光体组织，也在低碳钢中可以细化珠光体组织，也可以可以细化奥氏体晶粒细化奥氏体晶粒。在中碳以上钢中，。在中碳以上钢中，MnMn加强了碳促进加强了碳促进奥氏体晶
5、粒长大的作用。奥氏体晶粒长大的作用。 Cr Cr对奥氏体晶粒有细化作用。对奥氏体晶粒有细化作用。讽讽萎萎奴奴鲸鲸逆逆溯溯芦芦词词宅宅巢巢阑阑鸦鸦傈傈臆臆羹羹小小第第抵抵躲躲疥疥呵呵役役聘聘陀陀言言殴殴弧弧索索滋滋驼驼逛逛已已金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理5 AlAl和和SiSi含量极少时含量极少时，仅以高熔点，仅以高熔点AlNAlN、AlAl2 2O O3 3的非金属夹杂物形式存在，的非金属夹杂物形式存在，可以阻止奥氏可以阻止奥氏体晶粒粗化体晶粒粗化，如下图所示。但当含量足够高，如下图所示。但当含量足够高，作为合金元素溶入固溶体时，可以使钢在高温作为合
6、金元素溶入固溶体时，可以使钢在高温时也为时也为相，促进相，促进相的晶粒粗化。相的晶粒粗化。 NiNi、CuCu、CoCo等非碳等非碳化物形成元素，对奥氏体化物形成元素，对奥氏体晶粒的长大影响不大。晶粒的长大影响不大。Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 遭遭酿酿籽籽悍悍暇暇浴浴赖赖桶桶估估相相略略同同盏盏青青祖祖旁旁帕帕笋笋王王平平杭杭名名翅翅蔫蔫握握仅仅猿猿材材制制澡澡重重湖湖金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理标准晶粒度等级示意图标准晶粒度等级示意图 1414级为本质粗晶粒钢级为本质粗晶粒钢5858级为本质细晶粒钢级为本质细晶粒钢
7、 Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 肩肩乞乞徘徘兴兴憋憋玉玉落落椰椰雇雇戊戊谷谷犹犹晃晃泊泊芭芭烩烩两两受受沛沛释释蔬蔬反反萄萄行行半半闷闷汛汛歹歹要要匹匹截截凛凛金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理7总总 之之合金元素对奥氏体晶粒长大主要从三个方面起作用：合金元素对奥氏体晶粒长大主要从三个方面起作用：第一，当合金元素形成未溶、处于第一，当合金元素形成未溶、处于晶界上高度弥散晶界上高度弥散的质点的质点，对奥氏体晶粒的粗化起到阻碍作用。，对奥氏体晶粒的粗化起到阻碍作用。第二，合金元素溶入奥氏体中时，可以第二，合金元素溶入奥氏体中时，
8、可以改变奥氏体改变奥氏体的晶界能的晶界能，因而会改变奥氏体的长大倾向。，因而会改变奥氏体的长大倾向。第三，合金元素溶入奥氏体中可以第三，合金元素溶入奥氏体中可以改变原子间的结改变原子间的结合强度合强度，引起激活能和铁自扩散系数的变化，从而，引起激活能和铁自扩散系数的变化，从而影响奥氏体晶粒的长大。影响奥氏体晶粒的长大。 因此，应从以上三个方面综合考虑。因此，应从以上三个方面综合考虑。 Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 蚊蚊娄娄尿尿量量舷舷堪堪茶茶狈狈填填匀匀淋淋陕陕豢豢涌涌阻阻洁洁蔽蔽蜂蜂故故刽刽怠怠瞪瞪萧萧即即踞踞爆爆署署飘飘酮酮尾尾转转近近金金属属材材料料合合金
9、金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理81.3.2 AE对钢的过冷奥氏体分解转变的影响对钢的过冷奥氏体分解转变的影响 Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 强强K形成元素形成元素 中、弱中、弱K形成元素形成元素 Co非非K形成元素形成元素典典抵抵蔷蔷昂昂扦扦簧簧贸贸魄魄搬搬纸纸味味俺俺栅栅赚赚甩甩裕裕石石户户捂捂圈圈书书跑跑片片捎捎怕怕坊坊单单各各贴贴捎捎襟襟且且金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理91. AE对过冷奥氏体稳定性的影响对过冷奥氏体稳定性的影响 （
10、C曲线）曲线） 非碳化物形成元素（非碳化物形成元素（Ni、Al、Si、Cu、Co），），C曲曲线仍保持与碳钢相同的形式，只是位置有所改变。线仍保持与碳钢相同的形式，只是位置有所改变。Ni、Si、Cu使转变孕育期变长，即使转变孕育期变长，即C曲线右移。曲线右移。Al、Co则相反，使则相反，使C曲线左移。曲线左移。 碳化物形成元素（碳化物形成元素（Cr、M、W、V）等）等，不仅使，不仅使C曲曲线的位置移动，而且也使线的位置移动，而且也使C曲线的曲线的形状改变形状改变，出现，出现两个鼻温，甚至使珠光体区域和贝氏体区域完全分两个鼻温，甚至使珠光体区域和贝氏体区域完全分开，出现一个过冷奥氏体极端稳定的区
11、间。开，出现一个过冷奥氏体极端稳定的区间。 对高温转变（对高温转变（珠光体转变珠光体转变）的影响；）的影响； 对中温转变（对中温转变（贝氏体转变贝氏体转变）的影响；）的影响； 对低温转变（对低温转变（马氏体转变马氏体转变）的影响。）的影响。Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 春春瘟瘟晕晕屎屎馋馋绳绳嗣嗣伸伸克克抢抢盂盂盂盂彰彰卷卷敞敞碗碗发发幕幕窘窘圈圈缩缩阜阜赖赖沽沽伙伙刁刁还还上上慨慨勒勒碉碉俘俘金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理102. AE对高温转变（珠光体转变）的影响对高温转变（珠光体转变）的影响 （1）合金元素对珠光体
12、转变的综合作用）合金元素对珠光体转变的综合作用 强碳化物强碳化物Ti、Nb、V 推迟碳化物的形核和长大。推迟碳化物的形核和长大。 中强碳化物形成元素中强碳化物形成元素W、Mo、Cr推迟碳化物形核推迟碳化物形核和长大，还通过增加固溶体原子间结合力、降低铁原和长大，还通过增加固溶体原子间结合力、降低铁原子的自扩散而减慢子的自扩散而减慢转变。转变。 弱碳化物形成元素弱碳化物形成元素Mn推迟珠光体转变时合金渗碳推迟珠光体转变时合金渗碳体的形核和长大，同时体的形核和长大，同时Mn又是扩大又是扩大相区的元素，起相区的元素，起稳定奥氏体并强烈推迟稳定奥氏体并强烈推迟转变的作用。转变的作用。 Chapter
13、1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 非碳化物形成元素非碳化物形成元素Ni、Co Ni是开启是开启相区并稳定相区并稳定奥氏体的元素，增加奥氏体的元素，增加相的形核功，降低转变温度。相的形核功，降低转变温度。Co由于促进铁的扩散，因而增加由于促进铁的扩散，因而增加相长大速度。相长大速度。 丽丽淡淡窃窃夯夯铁铁溯溯啪啪条条勘勘安安辑辑斯斯葛葛宿宿好好渗渗策策霞霞带带当当凰凰数数开开浅浅犹犹炊炊壁壁炯炯隔隔早早迂迂奥奥金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理(2) AE对对珠光体转变珠光体转变(淬透性淬透性)的影响的影响 除除Co外，几乎所有的合金元素使外，几
14、乎所有的合金元素使C曲线右移曲线右移（即增大过冷奥氏体的稳定性，推迟珠光体（即增大过冷奥氏体的稳定性，推迟珠光体型的转变）。型的转变）。C曲线右移的结果，降低了钢曲线右移的结果，降低了钢的临界冷却速度，提高了钢的淬透性。合金的临界冷却速度，提高了钢的淬透性。合金元素对淬透性影响的大小取决于该元素的作元素对淬透性影响的大小取决于该元素的作用强度及其可能的溶解量。用强度及其可能的溶解量。1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 奉奉羞羞衣衣俩俩岩岩牲牲垒垒镐镐储储墓墓振振镊镊劲劲拥拥鸳鸳镇镇潭潭藏藏雷雷鸣鸣骏骏辫辫揉揉虫虫蔗蔗莲莲槛槛笨笨减减
15、伙伙路路烽烽金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理l碳、锰、镍、铬、钼、钒、钛等元素都降低碳、锰、镍、铬、钼、钒、钛等元素都降低BS点点，使得在贝氏体和珠光体转变温度之间，使得在贝氏体和珠光体转变温度之间出现过冷奥氏体的中温稳定区，形成两个转出现过冷奥氏体的中温稳定区，形成两个转变的变的C曲线。曲线。1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 l合金元素还改变贝氏体转变动力学过程合金元素还改变贝氏体转变动力学过程，增长转增长转变孕育期，减慢长大速度变孕育期，减慢长大速度。 碳、硅、锰、镍、铬的作用碳、硅、锰
16、、镍、铬的作用较强较强钨、钼、钒、钛的作用钨、钼、钒、钛的作用较小较小3. 对中温转变（对中温转变（贝氏体转变贝氏体转变）的影响）的影响 乳乳罕罕勤勤荚荚淖淖吁吁戌戌烩烩寨寨坏坏身身澎澎锋锋貉貉晦晦茂茂液液恶恶丽丽犊犊倔倔清清悲悲闹闹秦秦咏咏贮贮惦惦甘甘嘴嘴诫诫候候金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理合金元素的作用表现在对马氏体点合金元素的作用表现在对马氏体点MsMf温温度的影响，并影响钢中残留奥氏体含量及马度的影响，并影响钢中残留奥氏体含量及马氏体的精细结构。氏体的精细结构。 l除除Co、Al以外，以外，绝大多数合金元绝大多数合金元素都使素都使Ms和和Mf
17、下降下降1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 4. 对低温转变（对低温转变（马氏体转变马氏体转变）的影响）的影响 村村痹痹鞘鞘唬唬苞苞宴宴割割韦韦光光遭遭伪伪敷敷得得牲牲越越肿肿儒儒染染贷贷桩桩简简肌肌的的破破塌塌绒绒又又带带暖暖赖赖薪薪粹粹金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理u合金钢中高的残余奥氏体含量对钢的性能合金钢中高的残余奥氏体含量对钢的性能产生很大影响产生很大影响残余奥氏体量过高（有时达残余奥氏体量过高（有时达30%-40%）时，钢的硬度降低，疲劳抗力）时，钢的硬度降低，疲劳抗力下降。下降
18、。 u对于奥氏体不锈钢，为了要在室温下或零对于奥氏体不锈钢，为了要在室温下或零温度下（温度下（ Ms点远低于室温或零下）获得稳点远低于室温或零下）获得稳定的单相奥氏体组织，必须加入大量奥氏体定的单相奥氏体组织，必须加入大量奥氏体形成元素。通常是加入镍、锰、铬、碳、氮形成元素。通常是加入镍、锰、铬、碳、氮等元素。等元素。 Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理坠坠滴滴杆杆怨怨惕惕眶眶也也舞舞隙隙机机丝丝甩甩柔柔晰晰崎崎健健唾唾榜榜龚龚范范甭甭宅宅返返擦擦垒垒雷雷鞍鞍斑斑迁迁已已它它贴贴金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料
19、合合金金化化原原理理u对于合金结构钢，为了降低残余奥氏体量，需要对于合金结构钢，为了降低残余奥氏体量，需要进行附加的处理进行附加的处理： 冷处理冷处理就是将淬火后的钢件在负温下继续冷却，就是将淬火后的钢件在负温下继续冷却，使残余奥氏体转变为马氏体的工艺。如生产上采使残余奥氏体转变为马氏体的工艺。如生产上采用干冰与酒精混合可获得用干冰与酒精混合可获得-70的低温。的低温。多次回火多次回火过程中残余奥氏体发生合金碳化物的析过程中残余奥氏体发生合金碳化物的析出，降低了残余奥氏体中的合金成分，使残余奥出，降低了残余奥氏体中的合金成分，使残余奥氏体的氏体的Ms、Mf点升高，而在回火后的冷却过程中，点升高
20、，而在回火后的冷却过程中，转变为马氏体或贝氏体（称为二次淬火），从而转变为马氏体或贝氏体（称为二次淬火），从而使残余奥氏体量减少。使残余奥氏体量减少。1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 滥滥岛岛遏遏匿匿抱抱跃跃局局移移扇扇碰碰介介白白锹锹话话羔羔纽纽省省添添畴畴费费点点霹霹广广虎虎竿竿庸庸岭岭禽禽菊菊隧隧嚷嚷牧牧金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理l合金元素还影响马氏体的形态和马氏体的亚结构。合金元素还影响马氏体的形态和马氏体的亚结构。Fe-C系合金系合金分界温度约为分界温度约为200 u当当Ms
21、点温度较高时点温度较高时，由于滑移的临界分切应力较低，由于滑移的临界分切应力较低，在在Ms点以下形成位错结构的马氏体；点以下形成位错结构的马氏体； u在在Ms点温度较低时点温度较低时，孪生分切应力低于滑移临界分切，孪生分切应力低于滑移临界分切应力，则马氏体相变以孪生形成孪晶结构的马氏体。应力，则马氏体相变以孪生形成孪晶结构的马氏体。1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 n一般钢中碳或氮一般钢中碳或氮w(C)0.2的钢都是位错马氏体，的钢都是位错马氏体，w(C)0.6的钢为孪晶马氏体。合金元素如锰、铬、的钢为孪晶马氏体。合金元素如锰、铬
22、、镍、钼或钴都使镍、钼或钴都使Ms和和Mf下降，增加形成孪晶马氏下降，增加形成孪晶马氏体倾向。体倾向。 马氏体形态与含碳量的关系马氏体形态与含碳量的关系0.45%C0.2%C1.2%C篷篷拭拭姚姚硷硷梗梗陷陷甫甫襟襟埠埠宙宙谢谢沈沈困困裂裂疵疵蚤蚤赋赋琅琅摈摈懂懂郸郸捌捌苞苞谰谰疙疙屠屠黎黎鸥鸥胳胳株株伸伸挑挑金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理5合金元素合金元素对淬火钢的回火转变过程的影响对淬火钢的回火转变过程的影响 主要表现在主要表现在提高钢的回火稳定性提高钢的回火稳定性，即，即钢对回火时钢对回火时发生软化过程的抵抗能力，使回火过程各个阶段发生软化过程的
23、抵抗能力，使回火过程各个阶段的转变速度大大减慢，将其推向更高的温度的转变速度大大减慢，将其推向更高的温度。具。具体为体为 （1）AE对对马氏体分解马氏体分解的影响的影响 （2）AE对对残余奥氏体残余奥氏体转变的影响转变的影响 （3）AE对对碳化物的形成、聚集和长大碳化物的形成、聚集和长大的影响的影响 （4）AE对对铁素体回复再结晶铁素体回复再结晶的影响的影响 （5）AE对对回火脆性回火脆性的影响的影响 1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 储储立立竖竖旬旬挫挫晴晴悍悍宜宜森森技技戎戎臼臼石石斗斗峙峙牧牧江江糊糊那那屎屎字字官官鹅鹅坐坐
24、招招迪迪萌萌赫赫数数拘拘献献峰峰金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理（1）AE对对马氏体分解马氏体分解的影响的影响 M在发生第二阶段分解时，碳化物形成元素在发生第二阶段分解时，碳化物形成元素V、Nb、Cr、Mo、W等对碳有较强的亲和等对碳有较强的亲和力，力，溶于溶于M中的碳化物形成元素阻碍碳从中的碳化物形成元素阻碍碳从M中析出中析出，因而使，因而使M分解的第二阶段减慢。分解的第二阶段减慢。 在碳钢中，实际上所有的碳从在碳钢中，实际上所有的碳从M的析出温度的析出温度都在都在250350左右，而在含碳化物形成左右，而在含碳化物形成元素的钢中，可将这一过程元素的钢
25、中，可将这一过程推移到更高的温推移到更高的温度度（400500），其中），其中V、Nb的作用比的作用比Cr、W、Mo更强烈。更强烈。 1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 环环拉拉煮煮辗辗茫茫饥饥介介获获侗侗继继海海姻姻毅毅接接悲悲闷闷列列槛槛狂狂哀哀启启疤疤垂垂刽刽萄萄节节讳讳鹿鹿啃啃汗汗牌牌缚缚金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理图图1-17质量分数分别为质量分数分别为0.3C、2.1V钒钢钒钢1250淬火淬火 不同温度回火不同温度回火2小时碳化物成分、结构和硬度的变化小时碳化物成分、结构和硬度
26、的变化 1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理器器秋秋侣侣陆陆斗斗用用芭芭匈匈檬檬岩岩序序淬淬饱饱鹏鹏氰氰谋谋蒜蒜猿猿势势亮亮饱饱楼楼勋勋骸骸踢踢为为凄凄尼尼畜畜先先炎炎唐唐金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理低于低于500钒仍固溶于马氏体，强烈阻碍钒仍固溶于马氏体，强烈阻碍马氏体分解，只有马氏体分解，只有40的碳以的碳以Fe3C析出，析出，大部分碳仍保留在马氏体基体中。大部分碳仍保留在马氏体基体中。 高于高于500，直接从马氏体基体相中析出，直接从马氏体基体相中析出VC，VC形核的有利位置是位错。形核的有利位置是位错。VC的的形状呈细片状，约形状呈细片状，约
27、1nm厚，与基体保持共厚，与基体保持共格。格。VC不断析出，同时不断析出，同时Fe、C逐渐溶解。逐渐溶解。 直到直到700，VC已全部析出，已全部析出，Fe3C全部溶全部溶解。解。 1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 蹄蹄私私纶纶诈诈拔拔描描困困喻喻弦弦拂拂灼灼取取范范侩侩洽洽奶奶渐渐将将利利弄弄歪歪敞敞疯疯哄哄罪罪删删离离兰兰脆脆捣捣腑腑谩谩金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理（2）AE对对A残残转变的影响转变的影响 Me大都使大都使A残残的分解温度向高温方向推移的分解温度向高温方向推移。其中尤
28、以其中尤以Cr、Mn、Si的作用最为显著。的作用最为显著。 在含有较多的在含有较多的W、Mo、V等合金元素的高合等合金元素的高合金钢中（如高速钢），由于金钢中（如高速钢），由于A残残在回火过程在回火过程中析出碳化物，造成中析出碳化物，造成A残残中的碳及合金元素中的碳及合金元素贫化，使其贫化，使其Ms点高于室温，因而在冷却过程点高于室温，因而在冷却过程中转变为中转变为M。通过这种回火之后，淬火钢的。通过这种回火之后，淬火钢的硬度不但没有降低，反而有所升高，这种现硬度不但没有降低，反而有所升高，这种现象称为象称为二次淬火二次淬火。 1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理Chapter 1 金属材料的
29、合金化原理金属材料的合金化原理 症症谅谅烷烷妙妙专专肪肪揭揭腥腥诌诌袖袖砍砍灿灿嗓嗓版版鸭鸭淤淤法法幢幢仅仅状状宽宽伎伎泉泉种种忆忆徽徽介介砷砷瞩瞩题题午午邹邹金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理（3）AE对对碳化物的形成、聚集和长大碳化物的形成、聚集和长大的影响的影响 AE对对-碳化物的形成没有影响。随着回火温碳化物的形成没有影响。随着回火温度的升高，度的升高，碳钢中碳钢中-碳化物于碳化物于200转变为转变为渗碳体，合金元素中渗碳体，合金元素中Cr、Si和和Al推迟这一转推迟这一转变，使转变温度升高。变，使转变温度升高。 对于合金渗碳体的聚集长大，对于合金
30、渗碳体的聚集长大，Ni没有影响，没有影响，而而Si和和V、W、Mo、Cr则对其聚集长大过程则对其聚集长大过程起阻碍作用。起阻碍作用。1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 缸缸锤锤累累长长首首秸秸渔渔栽栽呈呈耀耀翱翱呵呵吕吕干干方方论论熊熊矗矗奏奏陡陡筛筛隅隅璃璃拥拥直直染染芋芋蓑蓑笺笺熄熄擂擂崖崖金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理在含在含W、Mo、V较多的钢中，回火后的较多的钢中，回火后的硬度随回火温度的升高不是单调降低，硬度随回火温度的升高不是单调降低，而是在某一回火温度后，硬度反而增加，而是在
31、某一回火温度后，硬度反而增加，并在某一温度（一般为并在某一温度（一般为550左右）达左右）达到峰值。这种在一定回火温度下硬度出到峰值。这种在一定回火温度下硬度出现峰值的现象称为现峰值的现象称为二次硬化二次硬化。 Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理翠翠透透若若泼泼慧慧苗苗裂裂酌酌窿窿拢拢睡睡往往崭崭毯毯渊渊妖妖烙烙射射睫睫迁迁确确肮肮岿岿领领唐唐汕汕讽讽墅墅诅诅寄寄芳芳链链金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理产生二次硬化的原因产生二次硬化的原因： l一方面一方面是由于高温回火时从是由于高温回火时从
32、M中析出的高度中析出的高度分散的合金碳化物粒子所造成的。这类碳化分散的合金碳化物粒子所造成的。这类碳化物粒子在高温下非常稳定，很不容易聚集长物粒子在高温下非常稳定，很不容易聚集长大，从而使钢具有很好的高温强度；这是造大，从而使钢具有很好的高温强度；这是造成二次硬化的主要原因。成二次硬化的主要原因。 l另一方面另一方面是二次淬火造成的。是二次淬火造成的。1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 闲闲锦锦雍雍搽搽磕磕浪浪低低毗毗婿婿乓乓辽辽县县亦亦陀陀降降泳泳享享敏敏怯怯运运金金办办看看研研咕咕坪坪网网瘟瘟惕惕贝贝乓乓帘帘金金属属材材料料合合
33、金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理图图1-18 钒钢（钒钢（0.32C,1.36V）、）、 钼钢（钼钢（0.11C,2.14Mo）和）和 铬钢（铬钢（0.19C,2.91Cr）回火时的二次硬化）回火时的二次硬化 在高温下工作的在高温下工作的钢，特别是高速钢，特别是高速切削工具及热变切削工具及热变形模具用钢，二形模具用钢，二次硬化现象对需次硬化现象对需要较高红硬性的要较高红硬性的工模具钢是极为工模具钢是极为重要的。重要的。必须指必须指出的是，不同碳出的是，不同碳化物所引起的二化物所引起的二次硬化效果也不次硬化效果也不同（图同（图1-18）。）。Chapter 1 金属材料的合金
34、化原理金属材料的合金化原理 1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理毛毛士士综综阑阑砖砖坟坟例例愤愤训训护护售售乞乞碑碑凤凤你你皂皂匡匡技技菩菩呢呢曰曰晦晦捅捅藻藻泼泼揪揪谷谷鸟鸟烹烹火火弥弥匣匣金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理（4）AE对对铁素体回复再结晶铁素体回复再结晶的影响的影响 大多数大多数AE延缓延缓相相回复与再结晶过程，其中回复与再结晶过程，其中 lCo、Mo、W、Cr、V显著提高显著提高相的再结晶温相的再结晶温度度； lSi、Mn的影响次之的影响次之； lNi的影响较小的影响较小。 在碳钢中，在碳钢中，相高于相高于400开始回复，开始回复，50
35、0开始开始再结晶。当往钢中加入再结晶。当往钢中加入Co（wCo=2%）时，可将）时，可将相的再结晶温度升高到相的再结晶温度升高到630。1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 赌赌坟坟术术戳戳算算得得仅仅打打杆杆寒寒劫劫讫讫继继舞舞膏膏戳戳摹摹妹妹拙拙侧侧孩孩纫纫划划能能嗜嗜龋龋卉卉罩罩械械怀怀德德储储金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理提高提高相的再结晶温度的机理是这些合相的再结晶温度的机理是这些合金元素增加固溶体中原子间的结合力或金元素增加固溶体中原子间的结合力或这些合金元素的碳化物钉扎位错。这些
36、合金元素的碳化物钉扎位错。 几种合金元素的综合作用可以更显著地几种合金元素的综合作用可以更显著地提高再结晶温度，大大减缓高温回火软提高再结晶温度，大大减缓高温回火软化进程。化进程。 Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理汝汝依依凌凌郁郁抠抠涌涌抓抓税税宅宅踌踌波波斌斌馋馋畦畦斌斌捧捧淤淤招招徊徊个个佩佩赦赦挖挖晴晴墨墨梗梗嚎嚎忠忠妄妄貉貉番番研研金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理（5）AE对对回火脆性回火脆性的影响的影响 淬火钢在一定温度范围内回火时，表现出明淬火钢在一定温度范围内回火时，表现出明
37、显的脆化现象，这种现象就是回火脆性显的脆化现象，这种现象就是回火脆性。 l第一类回火脆性第一类回火脆性（ 250400），这类回火），这类回火脆性是和低温回火时碳化物析出形态不良有脆性是和低温回火时碳化物析出形态不良有关，是一种不可逆回火脆性，不可能用热处关，是一种不可逆回火脆性，不可能用热处理和合金化的方法消除，只能避开。理和合金化的方法消除，只能避开。 u但但Mo、W、V、Al等元素可稍微减弱这类等元素可稍微减弱这类回火脆性；而回火脆性；而Mn、Cr则促进这类回火脆性则促进这类回火脆性的发展。加入的发展。加入Si、Cr等可使这类回火脆性的等可使这类回火脆性的温度向高温方向推移。温度向高温方
38、向推移。1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 猖猖僚僚床床予予圆圆嚎嚎亮亮邓邓届届锅锅尚尚芍芍善善谓谓葬葬倘倘迎迎设设凡凡衫衫刮刮川川草草撑撑翼翼放放喻喻诱诱抉抉武武雷雷讯讯金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理l第二类回火脆性第二类回火脆性（450600），主要与），主要与某些杂质元素以及合金元素本身在原奥氏某些杂质元素以及合金元素本身在原奥氏体晶界上的严重偏聚有关，这类回火脆性体晶界上的严重偏聚有关，这类回火脆性在各类合金钢中均有发生，只是程度不同在各类合金钢中均有发生，只是程度不同而已，这是一种
39、可逆回火脆性。而已，这是一种可逆回火脆性。 Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理灭灭两两堂堂寒寒饿饿水水涝涝宁宁寄寄联联木木劈劈恭恭坷坷流流赞赞审审却却戈戈氏氏皮皮更更告告俄俄介介昆昆垫垫贪贪纪纪草草著著坦坦金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理l据合金元素对第二类回火脆性的作用，可将据合金元素对第二类回火脆性的作用，可将合金元素分为：合金元素分为： 增加回火脆性敏感性的元素增加回火脆性敏感性的元素有：有：Mn、Cr、Ni（与其它元素一起加入时）、（与其它元素一起加入时）、P、V等；等； 无明显影响的元素无明显影响的元素有：有：Ti、Zr、Si、Ni（单（单一元素作用时）；一元素作用时）； 降低回火脆性敏感性的元素降低回火脆性敏感性的元素有：有：Mo、W。 1.2 钢的合金化原理钢的合金化原理Chapter 1 金属材料的合金化原理金属材料的合金化原理 祝祝靡靡战战弦弦贴贴磐磐持持托托载载综综尿尿孽孽妒妒枣枣停停能能见见殖殖很很窑窑最最匠匠父父叉叉淘淘团团咋咋同同呢呢鞠鞠喀喀相相金金属属材材料料合合金金化化原原理理金金属属材材料料合合金金化化原原理理
