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1) 无扩散性——马氏体转变是非扩散性转变,因而转变过程中没有成分变化,M的含碳量和原来A的相同。
2)切变共格和表面浮凸现象——由于原子不能进行扩散,因而晶格转变只能以切变的机制进行。
3)变温形成——M只有在不断降低温度的条件下,转变才能继续进行。
4)高速长大——马氏体生长速度极快,片间相撞容易在马氏体片内产生显裂纹。
5) 转变不完全——残余奥氏体A残——MS点越高,M越多,A残越少。Ms和Mf点的温度与冷却速度无关,主要取决于含碳量与合金元素的含量。如图所示: [3]
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过冷奥氏体转变曲线
由于转变温度不同,过冷奥氏体将按不同机理转变成不同的组织(P、B、M)。转变类型主要取决于转变温度,但转变量和速度又与时间密切相关。
过冷奥氏体转变曲线——表示温度、时间、和转变量三者之间的关系曲线。
(一)过冷奥氏体等温转变曲线
过冷奥氏体等温转变曲线又叫C曲线,也称为TTT曲线。如图所示:
冷却方式:
1)等温冷却
合并图册(2张)
2)连续冷却
1、等温转变曲线的建立
等温转变曲线可以用金相法、膨胀法、电阻法和热分析法等多种方法建立。
晶体生长方式,即凝固前沿推进的方式取决于凝固前沿组成过冷的大小。当组成过冷从无到有、由小变大时,凝固前沿将由平滑无组织状态演变为胞状直至树枝状、内生生长。对于钢锭的实际凝固条件下,在大部分凝固期间,凝固前沿是以树枝状或内生状态生长,终得到树枝状晶的晶体结构。晶体总是以原子排列紧密的面与液相接触,以使表面能小。对面心立方晶格的γ一Fe来说,密排面为{111}面,所以开始析出的晶体呈八面体外形。随着结晶的进行,由于选分结晶在凝固前沿形成溶质富集层,这时晶体便从表面溶质浓度富集较少的部位—八面体的顶端沿[111]方向凸出生长,形成树枝晶的一次轴(主干)。接着,一次轴沿八面体的棱边——溶质浓度次低处优先长粗。当一次轴表面处组成过冷进一步增加时,又会在一次轴晶体缺陷处形成与一次轴相垂直的二次枝晶——二次轴。随后还可能形成三次枝晶、四次枝晶等,每个晶干不断长粗和长出更高次枝晶,直至彼此相遇。后充满整个树枝晶各枝干间,形成一个晶粒。
根据生长方式的不同,可得到3种不同形状的树枝晶:
(1)柱状晶。只有一个方向上的一次轴得到突出发展的树枝状晶。该一次轴称为主轴。当组成过冷小时,枝晶状长大所得到的柱状晶,二次枝晶不发达,类似于棒状晶。随着组成过冷的增加,柱状晶的高次枝晶逐步得到发展。
(2)等轴晶。各方向都得到较均匀发展的树枝状晶。只有内生生长时才形成等轴晶。
(3)粒状晶。枝晶不发达的树枝状晶,也称球雏晶。只有在散热强度极小时,如钢锭和铸件的热中心处才可见到粒状品。
2、日本牌号表示方法:
(1)冷轧无取向硅钢带:由公称厚度(扩大100倍的值)+代号A+铁损保证值(将频率50HZ,大磁通密度为1.5T时的铁损值扩大100倍后的值)。
如50A470表示厚度为0.5mm,铁损保证值为≤4.7的冷轧无取向硅钢带。
(2)冷轧取向硅钢带:由公称厚度(扩大100倍的值)+代号G:表示普通材料,P:表示高取向性材料+铁损保证值(将频率50HZ,大磁通密度为1.7T时的铁损值扩大100倍后的值)。如30G130表示厚度为0.3mm,铁损保证值为≤1.3的冷轧取向硅钢带。
电镀锡板和热镀锌板
1、电镀锡板:电镀锡薄钢板和钢带,也称马口铁,这种钢板(带)表面镀了锡,有很好的耐蚀性,且无毒,可用作罐头的包装材料,电缆内外护皮,仪表电讯零件,电筒等小五金。
主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮,内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损,同时又承受较大的交变载荷,特别是冲击载荷。
2. 性能要求
(1) 表面渗碳层硬度高,以保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力,同时具有适当的塑性和韧性。
(2) 心部具有高的韧性和足够高的强度。心部韧性不足时,在冲击载荷或过载作用下容易断裂;强度不足时,则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。
(3) 有良好的热处理工艺性能 在高的渗碳温度(900℃~950℃)下,奥氏体晶粒不易长大,并有良好的淬透性。
3. 成分特点
(1)低碳:碳含量一般为0.10%~0.25%,使零件心部有足够的塑性和韧性。
(2) 加入提高淬透性的合金元素:常加入Cr、Ni、Mn、B等。
(3) 加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素:主要加入少量强碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等,形成稳定的合金碳化物。
4.钢种及牌号
20Cr低淬透性合金渗碳钢。这类钢的淬透性低,心部强度较低。
20CrMnTi中淬透性合金渗碳钢。这类钢淬透性较高、过热敏感性较小,渗碳过渡层比较均匀,具有良好的机械性能和工艺性能。