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奥氏体是怎样构成的?

  将共析钢加热到临界点Ac1以上,产生共析反响,珠光体就改变为奥氏体,即PA或F+Fe

  在这个改变进程中,因为各相的碳含量不同,晶格类型不同,所以面临着碳的从头散布和晶格类型的重建两个问题。

  首要,铁素体中碳的质量分数极低,最大不超越0.0218%,而渗碳体中碳的质量分数却高达6.67%,当这两个碳浓度相差极大的相溶合在一起成为一个相的时分,碳浓度必定有一个均匀化的进程。

  其次,奥氏体、铁素体及渗碳体的晶格类型不同,铁素体为体心立方晶格,奥氏体为面心立方晶格,而渗碳体为杂乱斜方结构,在奥氏体构成进程中旧的晶格必定要被新的晶格所替代。

  奥氏体的构成进程可大致分为奥氏体成核、奥氏体晶核长大、未溶渗碳体溶解和奥氏体均匀化四个阶段,见图1。

  奥氏体的晶核首要在铁素体和渗碳体的相界面处构成,在这里两相的成分极不均匀,碳浓度相差悬殊,使分散简单进行。晶格的类型也不同,在727℃以上,面心立方晶格的奥氏体比体心立方晶格的珠光体具有较低的自由能,处于奥氏体状况更安稳。

  a)奥氏体成核 b)奥氏体晶核长大 c)未溶渗碳体溶解 d)奥氏体均匀化

  奥氏体晶核构成后,便在旧的相界面上产生了两个新的相界面,这便是奥氏体与铁素体的相界面和奥氏体与渗碳体的相界面。依托这两个新的相界面,原子、晶核不断地向铁素体和渗碳体内部推移,一方面通过能量转化将铁素体的体心立方晶格重建为面心立方晶格。另一方面,通过原子分散,将渗碳体的碳原子溶入已生成的奥氏体中,晶核不断长大直至各奥氏体晶粒相互触摸,成为单一的奥氏体相。

  在奥氏体构成的进程中,一方面因为铁素体和奥氏体为同素异构体,另一方面因为渗碳体的晶体结构与奥氏体有很大的不同,碳含量也比奥氏体高出许多,所以铁素体向奥氏体的改变优先于渗碳体碳原子向奥氏体分散。在奥氏体彻底构成的初期,仍有部分未彻底溶解的渗碳体存在,这些残留的渗碳体还需求通过一段时刻才干彻底溶解。

  残留渗碳体在奥氏体中彻底溶解后,奥氏体中本来为铁素体的部分碳含量较低,本来为渗碳体的部分碳含量则较高,奥氏体的成分并不彻底均匀。需求通过一段时刻,使碳原子充沛地分散,到达奥氏体的均匀化。

  亚共析钢的室温安排为铁素体和珠光体,当加热到Ac1时,珠光体改变为奥氏体。跟着温度的升高,铁素体不断溶于奥氏体中,当温度上升到Ac3时,铁素体彻底溶解,构成单一的奥氏体。

  过共析钢的室温安排为珠光体和二次渗碳体,当加热温度到达Ac1时,珠光体改变为奥氏体,跟着温度的不断升高,二次渗碳体逐步溶于奥氏体中。当温度上升到Accm时,二次渗碳体溶解结束,得到彻底的奥氏体。

  在实践运用中,共析钢和亚共析钢为了可以更好的确保钢彻底改变为奥氏体,一般都加热到Ac1和Ac3以上温度。过共析钢多用于东西、模具等,要求具有高的硬度和耐磨性。而渗碳体正好具有这些特性。为了保存渗碳体,往往不加热到Accm以上。此外,二次渗碳体彻底溶于奥氏体后,会使晶粒敏捷长大,或构成网状渗碳体,还会使钢冷却后的安排粗大,力学功能变坏,影响正常运用。保温时刻的设定,一种原因是为了可以更好的确保在加热进程中零件心部和外表的温度到达共同;另一方面也为了使奥氏体的均匀化进行得更为充沛,以确保冷却后所得的安排和功能均匀共同。

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