珠光体共析转变对碳化物粒状倾向的影响

采用热模拟技术研究GCr15轴承钢经不同温度共析转变,得到不同片层间距珠光体组织对接下来的保温过程中碳化物粒状倾向的影响。结果表明:通过降低共析转变温度得到了细小的珠光体组织,随着珠光体球团直径和片层间距的减小,经过相同保温处理后试样显微硬度减小,碳化物呈粒状倾向增大,在500℃共析转变后得到碳化物片层熔断的退化状态珠光体,碳化物的粒状倾向最大。     

GCr15球化珠光体组织在热处理过程中碳化物的遗传性

通过热处理实验,结合定量金相分析,对轴承钢GCr15球化珠光体组织在淬火+回火过程中的碳化物遗传性进行了研究。结果表明:经过淬火+回火处理后,碳化物的平均直径和直径分布均方差均减小,尺寸均匀性得到提高;球化组织和回火组织中的碳化物体积分数、碳化物尺寸和尺寸均匀性变化趋势相同,定量揭示了热处理过程中碳化物的遗传性。     

珠光体转变新机制——珠光体转变研究之二

过冷奥氏体在孕育期内,在贫碳区建构铁素体核胚的同时,在富碳区也建构渗碳体(或碳化物)的核胚,共同组成珠光体的晶核(F+Fe_3C)。铁素体和渗碳体两相是同时同步、共析共生的,不存在领先相。珠光体的形核-长大是以界面扩散为主的扩散性一级相变。珠光体在奥氏体界面等处形核。计算表明,在700~650℃,临界晶核尺寸为150~70 nm,临界形核功为155~292 J/mol。共析铁素体和共析渗碳体两相与母相奥氏体的相界面是由连续的长大台阶所耦合,F/A、C/A相界面具有半共格结构。铁素体和渗碳体两相依靠共享台阶的侧向迁移而长大,共析共生、协同生长。     

K465合金在冷热循环过程中MC碳化物的转变

通过850℃←→20℃,950℃←→20℃,1000℃←→20℃和1050℃←→20℃冷热循环实验,研究了K465高温合金在冷热交替作用下初生MC碳化物的转变情况.结果表明:在850℃←→20℃冷热循环过程中,一部分初SMC碳化物发生了蜕变;随着循环峰温的升高,初生MC碳化物转变加速;在1000℃←→20℃冷热循环40次后,初生MC碳化物转变基本结束.与等温热处理相比,冷热循环促进了初生MC碳化物的转变,使初生MC碳化物更加不稳定.     

珠光体转变理论研究的新进展

本文综合近年来的研究成果,阐述了钢中共析分解的新机制,对于"相间沉淀"机理做了新的解释,重申了珠光体的新概念.认为:珠光体是共析铁素体和共析渗碳体(或碳化物)构成的整合组织,不是机械混合物.珠光体的形核-长大是以界面扩散为主进行的相变.过冷奥氏体在一定过冷度下,将出现贫碳区和富碳区的涨落.加上随机出现的结构涨落、能量涨落,非线性的因果正反馈相互作用,同时在贫碳区和富碳区分别建构铁素体核坯和渗碳体(或碳化物)核坯,共同组成珠光体的晶核(F Fe,C).铁素体和渗碳体两相是共析共生,协同长大,不存在领先相."相间沉淀"是珠光体转变的一个特例,应用共析分解的新理论解释了"相间沉淀"机理.珠光体转变临界点、片间距、力学性能等的变化都是非线性的.     

铬钢中奥氏体等温分解的初生碳化物类型的研究

采用X射线衍射法对七种铬钢进行了研究.进一步证实了关于铬钢中奥氏体等温分解过程和Cr/C比值有关的结果.采用新的观点进行解释. 同时还发现上述过程也和奥氏体的分解温度(或过冷度)有关(图3).Cr/C比值低的奥氏体在图3中所示之全部温度范围内,初期都形成(Fe,Cr)_3C.并且能够大致地预测Cr/C比值高的奥氏体初期在高温范围内将形成(Cr,Fe)_(23)C_6,在中温范围内将形成(Cr,Fe)_7C_3,在低温范围内将形成(Fe,Cr)_3C.Cr/C比值适中的奥氏体初期在高温和中温范围内都形成(Cr,Fe)_7C_3,在低温范围内形成(Fe,Cr)_3C. 并且初步认为在所有的情况下,都存在从一相至另一相的由两相构成的过渡区.     

珠光体的概念及组织特征——珠光体转变研究之一

重新认识钢中各类珠光体的组织形貌具有重要理论意义和工程应用价值。珠光体组织包括经典的片状、细片状、极细片状珠光体组织;也有特殊形貌的珠光体,如点状、粒状、球状、柱状、纤维状等;还有碳化物不规则形态的类珠光体以及所谓相问沉淀等多种组织形貌。珠光体的片间距与过冷度呈非线性关系。发现珠光体组织存在表面浮凸现象,表面浮凸也具有珠光体组织的形貌特征。修正了珠光体的概念,提出了珠光体转变的新概念。     

贝氏体碳化物形成机理

贝氏体碳化物有θ-Fe3C、ε-Fe2.4C两类,其形成机理至今没有搞清,且有学术论争.本文通过对P20钢、718钢、23MnNiCrMo钢等钢贝氏体碳化物的电镜观察和理论分析,表明:贝氏体铁素体中的碳原子是过饱和的,过饱和度约小于0.2%C.在铁素体内部不具备形成碳化物的条件.依靠碳原子的长程扩散和铁原子的热激活迁移,贝氏体碳化物在BF/γ相界面上形核,并沿着相界面长大,可以长入铁素体亚单元之间,或长入奥氏体中,碳化物停止长大后可被铁素体包围.贝氏体碳化物形成过程中,铁原子和替换原子的迁移是热激活的界面控制过程.     

球墨铸铁中珠光体转变动力学数学模型

根据Johson-Mell珠光体转变动力学理论,采用待定系数法,求得了能够描述球墨铸铁中珠光体转变过程的动力学数学模型,并对连续冷却条件下珠光体的连续转变作了分析。通过球墨铸铁的连续冷却试验,证明了该数学模型的合理性和可行性,可作为珠光体球墨铸铁生产工艺制定和质量、性能预测的参考。     

珠光体组织转变的非线性超声表征

珠光体的过度球化会导致材料力学性能的下降,常规线性超声检测技术对材料的组织变化不敏感。采用不同的热处理工艺对T8钢试样进行处理,得到不同球化状态的珠光体组织,并建立了珠光体组织转变的非线性超声测量系统,试验测定了相应的非线性参数β。结果表明,随着珠光体球化程度增加,声速和衰减系数无明显变化,而非线性参数β呈现显著增加的趋势,可对材料的组织演化进行表征。     

钢铁渗碳过程中合金元素对碳化物形成的影响

某些合金钢(18XT,XBT,X15等)渗碳时表面含碳量增至相当于生铁中的含量(即2.5％～3.5％C)或者更高一些,这样可使钢的耐磨性提高到合金白口铸铁的水平,在钢铁表面和心部同时得到比生铁更好的工艺性能和使用性能。具有这种含碳量的渗碳层的最佳组织是在奥氏体转变产物的韧性基体内,均匀分布着增碳过程中形成的粒状碳化物。本文研究了钢用锰、铬、钒和钛(经常用于渗碳钢合金化的碳化物形成元素)单元和多元合合金化对碳化物的组织和形状、碳     

铬含量对中碳锰铬钢珠光体相变组织和性能的影响

采用热膨胀仪测定了含Cr量分别为1 mass%和2.5 mass%的中碳锰铬钢55Mn2Cr、55Mn2Cr3的过冷奥氏体连续转变曲线,结合组织观察、硬度测定、动力学分析、热力学计算等研究了Cr元素含量对中碳锰铬钢珠光体相变过程、组织和硬度的影响。研究表明,55Mn2Cr3钢较高的淬透性和较大珠光体球化倾向缩小了其片状珠光体转变区;55Mn2Cr钢能在较宽冷速范围内、较低温度下获得细片珠光体,硬度330 HV左右。     

Cr-W-Mo-V高碳中合金钢在α(＝)γ相变过程的碳化物转变及形貌

研究表明,Cr-W-Mo-V高碳中合金钢加热至α(＝)γ温度区附近,M23C6和M3C会逐渐溶解于基体中,缓冷过程逐渐析出M23C6、M3C,并在α(＝)γ温度区发生M23C6(＝)M6C转变,而球状VC则变化不大,其碳化物超细化主要由溶解、形核的转变过程所引起的.碳化物细化及不均匀程度依赖于碳化物类型及其比例,因此,合理的成分设计是常规锻轧和热处理工艺下获得超细碳化物高碳中合金钢的关键.     

球墨铸铁中珠光体开始转变动力学数学模型

珠光体球墨铸铁正大量地被应用于许多重要、关键汽车零件的制造之中．但是珠光体球墨铸铁零件的生产过程和其质量及性能却不能得到有效的控制。根据Johson-Mell珠光体转变动力学理论和Hiller珠光体长大理论，采用待定系数法，求得了能够正确描述球墨铸铁中珠光体转变真实过程的动力学数学模型。并对连续冷却条件下珠光体的连续转变作了深度的分析。通过球墨铸铁的连续冷却实验．证明了该数学模型的科学性、合理性和可行性，可应用于珠光体球墨铸铁的实际生产中，指导生产工艺的制定和对产品质量、性能的预测、控制，具有高的学术价值和工程应用价值。     

钢中珠光体转变（一）

钢中珠光体转变属典型的扩散型共析转变。其典型的显微组织为层片状珠光体。本文吸取了国内外近一二十年中关于珠光体转变的主要研究成果,阐述了珠光体形成热力学、动力学、形成机制、影响因素和产物的力学性能等。最后讲述了珠光体生长的台阶机制及一些非铁碳合金的共析组织。     

钢中珠光体转变(一)

钢中珠光体转变属典型的扩散型共析转变.其典型的显微组织为层片状珠光体.本文吸取了国内外近一二十年中关于珠光体转变的主要研究成果,阐述了珠光体形成热力学、动力学、形成机制、影响因素和产物的力学性能等.最后讲述了珠光体生长的台阶机制及一些非铁碳合金的共析组织.     

热处理中高铬钢激光熔凝层的组织转变

采用激光熔凝处理方法对高铬钢进行表面强化,然后在300～650℃区间回火处理,利用SEM、XRD和TEM等手段分析热处理对激光熔凝层组织的影响.结果表明,高铬钢激光熔凝处理后,得到的奥氏体组织中合金元素固溶度较高且晶粒细小,具有较高的回火稳定性.激光熔凝层450℃回火后硬度开始升高,560℃时达到最大值(672 HV0.2),回火温度高达650℃时硬度迅速降低.450℃回火后细小M23C6碳化物优先从过饱和奥氏体中析出,同时少量马氏体的生成使熔凝层硬度略有增加.560 ℃回火后由于M,C,和M23C6碳化物的析出、大量高硬度马氏体的生成以及位错强化的共同作用使硬度达到峰值,同时,马氏体组织中有少量的M,C渗碳体析出.650℃回火后基体完全转变为铁索体,析出大量层片状M3C渗碳体,硬度显著降低.     

钢中珠光体转变（二）

3．2．3珠光体转变动力学（1）珠光体转变的动力学曲线：珠光体转变是扩散型的形核长大型转变。转变速度取决于珠光体领域形核速率N和珠光体领域向奥氏体的长大速度G。通常在奥氏体晶粒晶界上形核位置和出现在总转变时间的20％～25％内;G是转变温度、转变时间t和奥氏体晶粒大小的函数。为使问题简化,     

钢中珠光体转变(二)

3.2.3珠光体转变动力学(1)珠光体转变的动力学曲线:珠光体转变是扩散型的形核长大型转变。转变速度取决于珠光体领域形核速率N。和珠光体领域向奥氏体的长大速度G。通常在奥氏体晶粒晶界上形核位置和出现在总转变时间的20%～25%内;G是转变温度、转变时间t和奥氏体晶粒大小的函数。为使问题简化,认为恒温时N。和G为常数。对给定的奥氏体晶粒大小和温度,计算的珠光体体积分数f符合Johnson-Mehl-Avrami方程: