簡述碳鋼在回火時的組織轉變過程及相應性能變化

更新時間：2020-03-26

點擊次數(shù)：1132

　　碳素鋼淬火后在不同溫度下回火時，組織將發(fā)生不同的變化。由于組織變化會帶來物理性能的變化，而不同的組織變化，物理性能的變化也不同。通常根據(jù)物理性能的變化把回火轉變分成四種類型。

　　**類回火轉變：M分解為回火M，80～250℃；

　　低碳馬氏體發(fā)生碳原子向位錯四周偏聚外，馬氏體中析出碳化物，使馬氏體碳含量降低；高碳馬氏體發(fā)生分解，馬氏體中過飽和碳不斷以ε碳化物形式析出，使馬氏體碳含量降低。產物：回火馬氏體。

　　性能：保留淬火后高硬度

　　第二類回火轉變：殘余A分解為回火M或下B，200～300℃；

　　淬火后的殘余奧氏體是不穩(wěn)定組織，在本階段，殘余奧氏體分解為低碳馬氏體和ε碳化物，此組織為回火馬氏體。

　　第三類回火轉變：碳化物析出與轉變，250～400℃，回火M轉變?yōu)榛鼗餞（亞穩(wěn)碳化物轉變?yōu)榉€(wěn)定碳化物）；

　　250~400℃時，碳素鋼M中過飽和的C幾乎全部析出，將形成比ε-FeXC更穩(wěn)定的碳化物。在回火過程中除ε-FeXC外，常見的還有兩種：一種其組成與Mn5C2相近，稱為χ碳化物，用χ-Mn5C2表示；另一種是滲碳體，稱θ碳化物，用θ-Fe3C表示。這兩種碳化物的穩(wěn)定性均高于ε-FeXC

　　通常在MS以下回火殘余A轉變?yōu)镸，然后分解為回火M，而在B轉變區(qū)回火，殘余A轉變?yōu)橄翨。

　　第四類回火轉變：回火T轉變?yōu)榛鼗餝（碳化物聚集長大，α再結晶），400～700℃。

　　鐵素體發(fā)生回復和再結晶為等軸狀、碳化物球化粗大——回火索體。

　　主要發(fā)生如下變化：

　　內應力消除：

　　宏觀區(qū)域性內應力（工件內外），550℃全部消除；

　　微觀區(qū)域性內應力（晶粒之間），500℃基本消除；

　　晶格彈性畸變應力（碳過飽和），ε轉變完即消除。（300℃馬氏體分解完畢）

　　回復與再結晶：回火使亞結構（位錯、孿晶）消失；板條和片狀馬氏體特征保留（回復）、消失（再結晶）。

　　碳化物聚集長大：原棒狀、片狀、粒狀滲碳體消失、溶解，并逐漸球化長大，越來越粗大。