零讀雜談（熱處理七）

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停了很久都沒有繼續(xù)更新，實在是對不起各位。之前忙忙碌碌的，最近才剛算有了個頭,。總算是能稍微的清閑一點了。呵呵,，繼續(xù)更新開始。
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讀書：《金屬材料及熱處理》　陸大纮　許晉堃　合編
% x9 S# U. e# |/ v5 V1 |( Z　　　人民鐵道出版社
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鋼的冷卻組織變化

所謂鋼的熱處理,，多數(shù)時候就是將已由材質(zhì)再次加熱,，通過不同的冷卻控制得到期望組織的過程。因此,，掌握鋼在冷卻時的組織變化規(guī)律尤為重要,。
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鋼在冷卻中的組織情況其實我們已經(jīng)在之前的幾次雜談了分開說過了。但是那些只是針對組織的學習和討論,。而這里所測重的是如何通過控制冷卻過程得到預期的組織,。我個人希望能在一個篇幅內(nèi)說完，如實在做不到,，也只能分開了,。呵呵。
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- E* d9 q, K4 o6 L在講述冷卻變化之前,，首先要引入和解釋一個重要的概念——過冷度,。過冷度，是晶體物質(zhì)相變過程中的一個重要參數(shù),。那么什么是過冷度呢,？我們知道，以水為代表的晶體類物質(zhì),，當其溫度下降到某一個溫度時,，就會開始結(jié)晶，從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),。這個溫度就是該物質(zhì)的理論結(jié)晶溫度或者叫平衡結(jié)晶溫度,。但在實際中,，我們經(jīng)常會遇見一些不符合理論的情況。物質(zhì)在低于理論溫度時仍繼續(xù)保持液態(tài)或者在低于理論結(jié)晶溫度后的某一溫度才開始結(jié)晶,，這種實際結(jié)晶溫度低于理論結(jié)晶溫度的現(xiàn)象稱為過冷現(xiàn)象,，而實際結(jié)晶溫度和理論結(jié)晶溫度的差值稱為過冷度。比如下圖的例子,。

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過冷現(xiàn)象和過冷度在鋼的冷卻過程中起著非常關(guān)鍵的作用,。因為過冷度的不同，一方面影響轉(zhuǎn)變從開始到終了的時間,，另一方面也使得轉(zhuǎn)變后產(chǎn)生的組織與性能發(fā)生變化,。

3 A' d7 H. w; P9 f/ b+ x& q9 O回到正題上。我們已共析鋼為代表研究鋼的奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變,。
) ]! r/ i, ~4 l  R  R2 H+ D在研究奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變中,，為了能清楚地認知整個轉(zhuǎn)變過程，人們采用等溫轉(zhuǎn)變記錄的方式,，對試驗試樣進行分段等溫轉(zhuǎn)變實驗,，并記錄整個轉(zhuǎn)變的時間變化和最終組織和性能。通過將最終結(jié)果描繪在以溫度——時間為坐標的圖面上,，并將轉(zhuǎn)變開始點和終了點分別光滑的連接起來,，得到共析鋼奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線，俗稱“C曲線”,。在試驗中,，人們發(fā)現(xiàn)，奧氏體轉(zhuǎn)變的時間從很短的1~2秒到非常長的數(shù)千秒都廣泛存在,，因此我們看到的“C曲線”往往其時間坐標是對數(shù)尺度,。下圖為一個典型的共析鋼等溫轉(zhuǎn)變曲線。
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從C曲線中,，我們可以總結(jié)出以下規(guī)律,。
1。不同的過冷度下,，轉(zhuǎn)變速度大不相同,，最終產(chǎn)物也大不相同。
& s3 k$ l- `- K9 y; j( [0 J4 I# p* {2 F2,。過冷度越大,，終產(chǎn)物的硬度越高。
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8 X; k6 p/ ^# d/ ~6 f一般來說,，我們根據(jù)冷卻轉(zhuǎn)變最終得到的產(chǎn)物不同,，粗略的將奧氏體等溫轉(zhuǎn)變分為三類。
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1。珠光體轉(zhuǎn)變——高溫轉(zhuǎn)變
這一類轉(zhuǎn)變是指等溫轉(zhuǎn)變溫度低于A1（727C,，上圖中因為是老教材圖片,，因此還是723度。請各位以727度記憶,。）而高于C曲線轉(zhuǎn)折處（俗稱“鼻部”,，約550C）的區(qū)間。在這一轉(zhuǎn)變中,，轉(zhuǎn)變速度隨過冷度的增加而加快,。其中，以鼻部位置最快,，其孕育期（轉(zhuǎn)變開始前的時間,，也就是上圖中開始轉(zhuǎn)變曲線（左側(cè)曲線）左側(cè)空白部分表示的時間）也最短，約1秒,。而對于小過冷度位置,，比如700C，孕育期則可長達1000秒,。這里必須強調(diào)一點，孕育期是我們從事熱處理降溫時必須注意的一個關(guān)鍵參數(shù),，他決定了你所能選擇的不同冷卻方式和過冷度控制,。這個后面會詳細解釋。
/ J$ T6 q( t3 d7 B關(guān)于珠光體,，這里不再多說,，請大家參考之前的章節(jié)中關(guān)于珠光體的介紹。
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2,。貝氏體轉(zhuǎn)變——中溫轉(zhuǎn)變,。
# K2 ~3 i& y9 N這一類轉(zhuǎn)變是指等溫轉(zhuǎn)變溫度從鼻部向下至MS線的部分。這一轉(zhuǎn)變中,，轉(zhuǎn)變速度隨過冷度的增加而減慢,。在不同的溫度下，得到的貝氏體形態(tài)亦不相同,，以400C為界,，分為上貝氏體和下貝氏體。
; b$ r" `/ d* T關(guān)于貝氏體,，請參考之前的章節(jié)中關(guān)于貝氏體的介紹,，這里不再重復敘述。

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3,。馬氏體轉(zhuǎn)變——低溫轉(zhuǎn)變,。
當奧氏體過冷度極大，急速冷卻至240C以下時，會發(fā)生奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變,。馬氏體的轉(zhuǎn)變是非擴散性的,，因此轉(zhuǎn)變速度極快，這也是我們后面熱處理中對于冷卻手段選擇的一個重要依據(jù),。
+ P  ~+ D, X  h' d& j# N關(guān)于馬氏體,，這里也不過多介紹，請參考之前章節(jié)中關(guān)于馬氏體的介紹,。
6 \$ U1 v; p% g( M( Y* K( C這里只說一個方面,。馬氏體硬度很高，其硬度隨含碳量的增高而升高,。含碳0.2%的鋼,，其馬氏體硬度約為HRC37；0.5%時,，硬度為HRC60,；T8鋼的硬度達到HRC62~65。而當含碳量超過0.8%的過共析鋼十,，由于參與奧氏體的增多,，硬度有所下降，但馬氏體本身的硬度依舊繼續(xù)升高,。具體參考下圖,。

' o& ~$ k$ X2 [篇幅原因，這次就說到這,。關(guān)于C曲線的變動和C曲線的應用,，將會放到雜談八中敘述。應該會是明天更新,。感謝大家,，歡迎討論。
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補充內(nèi)容 (2015-11-23 23:30):
錯誤訂正,。在馬氏體低溫轉(zhuǎn)變一段內(nèi),。原文中“由于參與奧氏體的增多”，屬于輸入錯誤,，應該為“殘余奧氏體的增多”,。感謝后面大俠的指出。

zerowing

插一句：之前有帖子說45#鋼的淬火硬度只有37,，讓我非常的不解,。以0.45%的含碳量,，作水淬，45鋼硬度至少在HRC55左右了,。很納悶那個37的淬火是做得什么,！

zms9439

挺好,，再學習一邊

召喚師170

我以為不會更新了,，斷了很久了，剛好我也看到這里,，比這個進度稍微快一點。大學教材五十幾頁的熱處理,，以前反反復復看了好幾遍,，也沒搞懂，這段時間結(jié)合帖子加上網(wǎng)上搜索,，比以前明朗多了,，但是感覺還是不太會用，希望全篇結(jié)束的時候可以,，針對那幾把火,，結(jié)合相圖和C圖給我們講解一下具體運用。

xudingjia820

我也來學習的,！

水水5

我也補充一點,，不知道對不對：
自然爐冷獲得的共析鋼組織為珠光體。熱處理是“再次加熱”然后冷卻,，這點樓主已經(jīng)提過了,。
9 m9 k# n6 d5 A& D" D! R' H& E再次加熱到多少溫度合適呢？我理解再次加熱的目的應該是為了獲得奧氏體,。照理說加熱到727就應該發(fā)生珠光體向奧氏體的轉(zhuǎn)變,。
和過冷度類似，這里是不是也有個“過熱度”,？一般是加熱到相變溫度以上多少呢,？這個這本書上說了一大堆，我也看的稀里糊涂的,。
1 S/ H/ ~' z' a" v: j9 A: u  \我覺得弄懂這一點,，對小作坊的熱處理很有指導意義。小作坊的熱處理一般都是火焰加熱然后水冷,，工件轉(zhuǎn),，于是連續(xù)熱處理。

alm1234560

說得很好，學習學習,！

我要學機械oyeah

感謝作者的文章,，回憶起材料的一些概念，現(xiàn)在要用才發(fā)現(xiàn)很多不懂,。不知作者對退磁是否有類似的學習性短篇,，最近有用到這個工藝。

aysuio

這才是正經(jīng)帖子，原來已有七個章節(jié),，果斷收藏了,，慢慢讀，小子還是小白

kuailin

熱處理的1-6在哪�,�,？為什么大俠的廣播只有7-9？