北京科技大学材料复试内部考研复习题2(2)
本站小编 免费考研网/2015-12-31
③它在转变过程中,对于亚共析钢以铁素体为领先相,对于共析钢和过共析钢,以渗碳体为领先相,新相和母相没有共格关系。
④珠光体转变的组织为两相组织,即α铁素体和渗碳体。
⑵、马氏体转变:
①它在Ms—Mf温度范围内进行,属于低温转变。
②马氏体转变过程中,铁原子、碳原子以及合金元素原子都不扩散,而是依靠切变方式进行非扩散性转变。
③马氏体转变过程中会产生表面浮凸现象,表明马氏体转变是以切变方式进行的,且马氏体和奥氏体界面上原子为两相所共有,即新相和母相保持着共格关系。
④马氏体转变的组织为单相组织,即碳在α—Fe中的过饱和固溶体。
⑶、贝氏体转变:
①它在Bs—Ms温度范围内进行,属于中温转变。
②贝氏体转变过程中,铁原子和合金元素原子都不扩散,只有碳原子可以扩散,它是一种介于扩散性珠光体转变和非扩散性马氏体转变的中间转变。它只依靠切变方式进行奥氏体向铁素体的点阵重构,并通过碳原子的扩散进行碳化物的沉淀析出,所以它的长大速度受到碳原子扩散或碳化物沉淀所控制,导致它的长大速度远小于马氏体。
③贝氏体转变过程中也会产生表面浮凸现象,并且新相和母相保持着共格关系,一般以铁素体为领先相。
④贝氏体转变的组织为两相组织,可分为三类,一类是上贝氏体(Bs—350℃范围转变),组织为贝氏铁素体和渗碳体;另一类是下贝氏体(350℃—Ms范围转变),组织为过饱和铁素体和ε碳化物;第三类是粒状贝氏体(接近Bs温度转变),组织为块状铁素体和岛状的富碳奥氏体。
(4)、以上三种转变方式都有一个共同点,就是都要经过形核和长大过程,且均有不稳定的过冷奥氏体转变而来。
9.简述淬火钢在回火过程中的组织转变?
钢淬火后的室温组织为马氏体和残余奥氏体,都是亚稳相,一旦进行加热,原子扩散能力增强,会自发的向稳定相铁素体和渗碳体转变。随回火温度的升高,可将其复杂的转变分为以下五个阶段:
①马氏体中碳原子的偏聚(100℃以下):
100℃以下回火,碳原子虽难以进行长距离扩散而析出碳化物,但尚能作短距离迁移,在微观缺陷处偏聚。由于含碳量不同,马氏体中可能出现两种不同的偏聚过程:
a.含碳量小于0.2%的马氏体中,间隙碳原子全部偏聚到高密度的位错线上,形成柯氏气团,称为弹性偏聚。此时,马氏体为体心立方点阵,不出现正方度。
b.含碳量大于0.2%的马氏体中,多余的碳原子不再偏聚到位错线附近,而是在垂直c轴的(001)M面上偏聚,伴随有化学自由能降低,正方度c/a增大,强度、硬度提高,称为化学偏聚。
②马氏体的分解(100—350℃):
在100℃以上回火时,马氏体将发生较为明显的分解,使其碳浓度降低,正方度c/a减小,并析出ε碳化物。
对于高碳(片状)马氏体的分解分为两个阶段:第一阶段是在100~150℃之间回火,碳原子只作短距离迁移,析出ε碳化物,称为二相式分解;第二阶段是在150℃以上回火,碳原子可做较长距离迁移,析出ε碳化物,称为连续式分解。
对于含碳量小于0.2%的板条马氏体,碳原子只在位错附近偏聚,不析出ε碳化物。
③残余奥氏体的转变(200—300℃):
在200~300℃温度区间回火时,残余奥氏体将分解为过饱和α固溶体和薄片状ε碳化物的两相组织,一般认为是回火马氏体或下贝氏体。
④碳化物的转变(250—400℃):
在250~400℃之间回火时,碳钢马氏体中过饱和的碳原子几乎全部析出,形成比ε碳化物更加稳定的χ碳化物和θ碳化物(渗碳体)。
碳化物转变也是通过形核与长大方式进行的。对于高碳钢,依据原有碳化物和新形成碳化物与母相的惯习面和位向关系的异同,可以分为“原位”转变和“独立”形核长大转变两类。对于低碳板条马氏体,碳原子偏聚在位错线附近,较为稳定,在此温度回火不先析出ε碳化物,直接析出渗碳体。⑤碳化物的聚集长大与α相的回复、再结晶(400℃以上):
回火温度高于400℃后,渗碳体明显聚集长大并球化,按小颗粒溶解,大颗粒长大的机理进行。回火温度超过400℃后,α相将发生回复。在回复过程中,α相中的位错密度逐渐降低,剩下的位错重新排列成二维位错网络,并将α相分割成许多亚晶粒。
回火温度高于600℃后,α相将发生再结晶。在再结晶过程中,等轴状铁素体逐步取代了板条状或针状的α相。
10.回火脆性的分类、产生和消除办法?
⑴、低温回火脆性:
①温度范围:250—400℃范围内回火。
②产生原因:由于ε碳化物转变成χ碳化物,以及θ碳化物沿马氏体板条或片的界面呈薄膜状析出,从而引起韧性明显降低。另外,具有韧性的残余奥氏体分解成回火马氏体或下贝氏体也促进此类脆性。③预防方法:不在250—400℃范围内回火。
④消除方法:在更高温度进行回火。
⑤低温回火脆性是不可逆回火脆性,即脆性一旦消除,再次在此范围内回火脆性不再出现。
⑵、高温回火脆性:
①温度范围:450—650℃范围内回火。
②产生原因:由于磷、砷、锑、锡等微量杂质元素在原奥氏体晶界偏聚所引起。另外,对于合金钢,其中的铬、锰、镍等元素,不但促进上述微量元素的偏聚,本身也产生晶界偏聚,增加脆性。
③预防方法:对大工件,可在钢中加入0.5%钼或1%的钨;对中小工件,可采用高温回火后快冷。④消除方法:重新加热到600℃以上保温,然后快冷,可消除。
⑤高温回火脆性是可逆回火脆性,即脆性消除后,再次在此温度加热慢冷,脆性又将出现。
11.何为钢的淬透性?主要的影响因素?与淬硬性有何区别?
⑴、淬透性是指奥氏体化后钢接受淬火的能力。其大小用一定条件下淬火时钢的淬透层深度来表示。在实际应用中,常采用由表面至半马氏体区的距离作为淬透层的深度。
⑵、影响因素:
①奥氏体化学成分:除Co以外的合金元素,当其溶入奥氏体后,都会使C曲线右移,降低临界冷却速度,提高钢的淬透性。
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