第三章3-1 解释下列名词1) 奥氏体:碳在 γ —— Fe 中形成的间隙固溶体。过冷奥氏体:处于临界点 A1 以下的奥氏体被称为过冷奥氏体。过冷奥氏体是非稳定组织迟早要发生转变。随过冷度不同过冷奥氏体将发生珠光体转变,贝氏体转变和马氏体转变三种类型转变。残余奥氏体:即使冷却到 Mf 点,也不可能获得 100%的马氏体,总有部分奥氏体未能转变而残留下来,称为残余奥氏体。2) 马氏体是钢淬火后的主要组织,低碳马氏体为板条状,高碳马氏体为针状。马氏体存在有内应力,容易产生变形和开裂。马氏体是不稳定的,在工作中会发生分解,导致零件尺寸发生变化,高碳马氏体脆而硬,韧性很低3) 答:淬透性:钢在淬火后获得淬硬层深度大小的能力。一般规定由工件表面到马氏体区的深度作为淬硬层深度淬硬性钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。硬度高的钢淬透性不一定高,硬度低的钢有时候淬透性却很高。淬透性是钢本身特有的特性,对一定成分的钢种来说是完全正确的实际工件淬硬层深度在不同条件下是变化的。4) 答:(1 )起始晶粒度:是指在临界温度以上,奥氏体形成刚刚完成,其晶粒边界刚刚接触时的晶粒大小。( 2)实际晶粒度:是指在某一具体的热处理加热温度条件下所得到的晶粒尺寸( 3)本质晶粒度: 根据标准试验方法在 930± 10℃保温足够时间后测定的钢中晶粒的大小。3-2(1)钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。错误,钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度,(2)低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工,可预先进行球化退火。错误,低碳钢弓箭为了便于切削加工预先进行热处理或完全退火。 而高碳钢工件应该进行球化退火, 其目的都是将硬度调整到 HB200 左右并且细化晶粒, 均匀组织, 消除网状渗碳体。( 3)钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度错误,钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度( 4)过冷奥氏体冷却速度快,冷却后的硬度越高。错误,钢的硬度主要取决于含碳量。( 5)钢的合金元素越多,钢淬火后的硬度越高。错误,钢的硬度主要取决于含碳量( 6)同一种钢在相同加热条件下,水淬比油淬淬透性好,小件比大件淬透性好。正确,同一种钢,其 C 曲线是一定的,因此,冷速快或工件小容易淬成马氏体。( 7)钢经淬火后处于脆硬状态。正确,低碳马氏体韧性要好些,而高碳马氏体硬而脆。(8)冷却速度快,马氏体的转变点 Ms 点 Mf 点越低。错误,马氏体的转变点 Ms 点 Mf 点的位置和冷却速度无关。(9)淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。错误,淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度(10)钢的含碳量就等于马氏体的含碳量错误, 钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量,要看加热温度。完全奥氏体化后, 钢的含碳量等于奥氏体含碳量,淬火后即为马氏体含碳量。 如果是部分奥氏体化,钢的含碳量, 一部⏺分融入奥氏体, 一部分是未溶碳化物, 从而可减轻马氏体因含碳量过高的脆性, 也能细化晶粒,此时马氏体含碳量要低于钢的含碳量。3-3 答:马氏体:碳在 α -Fe 中的过饱和固溶体。有两种,板条马氏体和片状马氏体。奥氏体转变后,所产生的 m 的形态取决于奥氏体中的含碳量,含碳量< 0.6%的为板条马氏体; 含碳量在 0.6-1.0%之间的为板条与针状混合的马氏体;含碳量大于 1%的为针状马氏体。 低碳马氏体的晶体结构为体心立方。 随含碳量增加,逐渐从体心立方向面心立方转变。 含碳量较高的钢的晶体结构一般出现体心正方。 低碳马氏体强而韧, 而高碳马氏体硬而脆。这是因为低碳马氏体中含碳量较低, 过饱和度较小, 晶格畸变也较小,故具有良好的机械综合性能。随含碳量增加,马氏体的过饱和度增加,使塑性变形阻力增加, 因而引起硬化和强化。当含碳量很高时, 尽管马氏体的硬度和强度很高,但由于过饱和度太大, 引起严重的晶格畸变和较大的内应力, 致使高碳马氏体针叶内产生很多微裂纹,因而塑性和韧性显著降低。随着含碳量的增加,钢的硬度增加。但当 Wc>0.6%以后,硬度会随含碳量增加而升高的趋势不明显。过冷 A 转变为马氏体是低温转变过程,转变温度在 Ms~Mf 之间,基本特点如下:( 1) 过冷 A 转变为马氏体是一种非扩散型转变。铁和碳原子都不进行扩散。马氏体就是碳 α -Fe 中的过饱和固溶体。过饱和碳使 α -Fe 的晶格发生很大畸变,产生很强的固溶强化。( 2) 马氏体的形成速度很快。奥氏体冷却到 MS 以下后,无孕育期,瞬时转变为马氏体。( 3) 马氏体的转变是不彻底的。总要残留少量奥氏体。奥氏体中碳质量分数越高,则⏺Ms , Mf越低,残余A 质量分数越高。⏺( 4) 马氏体形成时体积膨胀,在钢中造成很大内应力,严重时导致开裂。随着含碳量增加,马氏体转变温度下降,但碳含量对 Ms 和 Mf 点的影响并不完全一致,对Ms 点的影响基本上呈连续下降的趋势, 对 Mf 点的影响在碳含量< 0.6%时,比 Ms 下降更为显著,因此扩大了马氏体的温度转变范围 ;当含碳量> 0.6%时, Mf 下降很缓慢,且因 Mf 点已下降到零度以下,致使这类钢在淬火冷至室温的组织中将存在较多的残余奥氏体。⏺3-4