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非平衡組織對淬火裂紋的影響

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淬火處理一般采用平衡或接近平衡的鐵素體-珠光體類(lèi)為原始組織,而不采用非平衡組織,像淬火馬氏體、回火馬氏體、貝氏體、魏氏組織等。因為這些非平衡組織在加熱淬火時(shí),可能發(fā)生組織“遺傳”,即舊相(奧氏體)晶粒粗大,新形成的奧氏體晶粒也會(huì )是粗大的,這不僅不能矯正過(guò)熱組織,反而會(huì )更加傾向于過(guò)熱。高速鋼重復淬火會(huì )形成萘狀組織。高碳高合金鋼的馬氏體,性能較脆,導熱性較差,加熱時(shí)容易開(kāi)裂。因此,一般將非平衡組織進(jìn)行退火或正火,切斷“遺傳”,再加熱淬火,以防止淬火裂紋。

但是,在某些條件下也可以采用非平衡組織進(jìn)行淬火加熱。近年來(lái)對非平衡組織相變規律的研究表明,過(guò)分強調組織遺傳是根據不足的。試驗發(fā)現,將低、中碳合金鋼的馬氏體、回火馬氏體及貝氏體加熱奧氏體化,在A(yíng)c1以上溫度采用較快的速度加熱,短時(shí)保溫,使非平衡組織直接形成球形奧氏體晶粒,由于形核率高,可得很細小的奧氏體晶粒,提高強度,改善韌性。超細化處理技術(shù)就是利用了M→γ→M的熱循環(huán)相變,使奧氏體晶粒顯著(zhù)細化的。

對于高碳鋼也有用非平衡組織加熱淬火的。斯蒂克爾斯(C.A.Stickels)將GCr15鋼加熱到1040℃奧氏體化后等溫淬火,得到上貝氏體組織,并以此作為原始組織,再加熱到840℃淬火,可使碳化物超細化。

看來(lái),采用非平衡組織為原始組織不一定導致淬火開(kāi)裂。渡邊認為:具有粗大原始奧氏體晶粒的鋼,用非平衡組織奧氏體化時(shí),若在A(yíng)c1~Acm范圍慢速加熱,或保溫后,再加熱到Ac3以上進(jìn)行最終奧氏體化,才容易出現異常粗大晶粒。這種不適當的工藝條件會(huì )引起淬火裂紋。因此,改進(jìn)工藝條件,對某些鋼件也可以采用非平衡組織進(jìn)行淬火,但要注意它對淬裂的影響。

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