为什么正火选Acm以加热 淬火选Ac1加热=细化晶粒

dzkyx1314

  最近论坛上很关于正火细化晶粒的，有的人认为是加热奥氏体化时细化，有的认为是冷却时转变形核细化，（我也认为是转变形核细化）
还有就是加热过共析钢时，选Ac1上30到50加热淬火，这样做就是为不让晶粒粗大，得到细小马氏体，但要是选择Acm上加热淬火
就会晶粒粗大，得到粗大马氏体，还有残奥多，那大家来讨论为什么为什么两个不同的温度会都得到细化晶粒的效果，
认为转变形核细化时过冷度越大晶粒越细，那我就在想，如果我让正火转变成马氏体或者贝氏体那不是过冷度更大，岂不是晶粒更细小，但调质谁也不会选正火温度来加热调质吧（过共析钢），坛里面问这个问题的很多人，这么久了也没有标准答案，都是各自有自己的看法，我们这次就讨论出个标准点的答案，免得天天有人问这个问题。

横笛吹雨

1、对过共析钢来说，是否适合采用调质工艺？
2、对过共析钢来说，正火与淬火都可以细化晶粒，但正火与淬火所针对的材料状态不同、所要达到的目的也不同。正火往往作为淬火的预备热处理（当然正火的作用还有利于切削加工的作用），所以采用较高加热温度消除网状碳化物、细化锻后粗大组织。而淬火加热采用Ac1-Acm之间的温度一是为了在加热过程中保留一部分未溶碳化物抑制奥氏体晶粒长大，从而获得细小的淬火马氏体组织，二是防止奥氏体溶入过多的碳降低Ms温度增加残奥数量三是少量碳化物的存在可以提高耐磨性，四是如果淬火加热温度高不仅增加能耗，零件也易于氧化脱碳甚至变形开裂。

[ 本帖最后由 gl9855 于 2008-11-24 07:54 编辑 ]

qibao9891

过共析钢适合采用调质工艺。
靠提高过冷度细化晶粒不可能是无限度的。一个是材料自身有一个热传导速度限制，还有一个是工艺上防止变形开裂的考虑。
其它的楼上都说了，所以不会采用正火温度调质。

dzkyx1314

这样子，就说明，冷却细化晶粒很有限，主要还是靠加热奥氏体化细化锻后粗大晶粒，这个细化晶粒跟淬火那个
细化晶粒有很大差别，而且正火的晶粒度细化只是相对于没有正火前。朋友们还有没有别的看法。

调质

1,细化晶粒不好理解,不如说正火为改善组织及性能.
相变遵循有规则的取向对应原理,也就说粗大原始晶粒具有遗传性,正常热处理后组织结构不能改变,始终存在过热痕迹.所以正火用更高的温度,,为破坏或弱化取向对应的规则性,弱化晶界的.为随后的相变易在晶界转变.打一比方,就象砌墙时,砖与砖用水泥,起加固作用.

间奏曲

细化晶粒一般来讲是指改变钢材的晶粒度级别。晶粒度的概念有三个，起始晶粒度，本质晶粒度，和实际晶粒度。加热速度越大，起始晶粒度越细小，本质晶粒度呢是表明钢材的晶粒长大趋向，如GCr15SiMn是本质粗晶粒钢，GCr15是本质细晶粒钢，这里说的细化晶粒是细化前后实际晶粒度的对比。
  细化晶粒的方法有多种，如预冷淬火，亚温淬火，循环淬火，锻造打碎，改变钢材的化学成分，凝固时增加过冷度，振动处理等。
  钢在正火保温时，晶粒是粗大的，详见《钢的高温金相学》，这样做的目的一是均匀组织，二是获得相变驱动力，晶粒细化是在随后的快冷过程中细化的。过共析钢选Ac1上30到50加热淬火，有一种情况是淬火前后晶粒度没变，另一情况是在合格范围内变化。只是避免晶粒粗化，细化效果不明显的，如果淬火前原始组织晶粒粗大，还得靠正火来解决。
  若是既把晶粒度细化到十级以上，又要求碳化物颗粒到一定尺寸。就是所说的双细化工艺，也就是细化晶粒的另一说法了。

间奏曲

细化晶粒一般来讲是指改变钢材的晶粒度级别。晶粒度的概念有三个，起始晶粒度，本质晶粒度，和实际晶粒度。加热速度越大，起始晶粒度越细小，本质晶粒度呢是表明钢材的晶粒长大趋向，如GCr15SiMn是本质粗晶粒钢，GCr15是本质细晶粒钢，这里说的细化晶粒是细化前后实际晶粒度的对比。
  细化晶粒的方法有多种，如预冷淬火，亚温淬火，循环淬火，锻造打碎，改变钢材的化学成分，凝固时增加过冷度，振动处理等。
  钢在正火保温时，晶粒是粗大的，详见《钢的高温金相学》，这样做的目的一是均匀组织，二是获得相变驱动力，晶粒细化是在随后的快冷过程中细化的。过共析钢选Ac1上30到50加热淬火，有一种情况是淬火前后晶粒度没变，另一情况是在合格范围内变化。只是避免晶粒粗化，细化效果不明显的，如果淬火前原始组织晶粒粗大，还得靠正火来解决。
  若是既把晶粒度细化到十级以上，又要求碳化物颗粒到一定尺寸。就是所说的双细化工艺，也就是细化晶粒的另一说法了。

调质

粗与细的理解
说( 钢在正火保温时，晶粒是粗大的),理解,是相对而言,比正常淬火温度下的晶粒粗大,比原始组织是细小的,
断口实验中,将有过热组织钢材,淬火后还出现粗大颗粒断口.这里淬火细化理解为一个粗大晶粒被许多细小晶粒代替,是细化了,但是原始粗大晶粒晶界没被破坏,断裂时仍然沿原奥氏体晶界,力学性能没有改善,这个意义上就是原始粗大组织结构没有改变.没有得到所希望的细化效果.

dzkyx1314

6楼的朋友说正火细化晶粒是在快冷过程中细化的，那个细化程度有多少呢，（打个比方，如果我同一种产品，同一温度正火，冷却时一个产品空冷，一个产品喷雾冷却后再回火，让它达到和空冷一样的硬度，那这下肯定是喷雾冷却的那个产品晶粒要比空冷的细，但这个能细几级呢）过共析钢正火温度奥氏体晶粒本来就比淬火温度的奥氏体化温度高，那晶粒也肯定粗。如果是这样理解，就只能说正火是细化了原始的粗晶粒的，如果我用亚温正火得到的细晶粒再正常温度正火一下，那肯定就不能细化，肯定比亚温正炎得到的晶粒粗。

[ 本帖最后由 dzkyx1314 于 2008-12-5 16:15 编辑 ]

耿建亭

好象GCr15与Cr12系的双细化处理有采用正火温度,甚至较正火温度还高进行固溶处理的.
其细化碳化物与细化晶粒的作用已被多人所证实.即使纯细化Cr12系,也有其在912度加热淬火可明显细化之说(应该高于其ACm点吧)当然840与870细化近于正火温度不多言.
  个人之言,不足为凭

[ 本帖最后由 耿建亭 于 2008-12-8 19:29 编辑 ]

dzkyx1314

这个细化可能是由于合金元素的原故吧，合金元素阻止晶粒长大，对于一般的碳钢我想正火就只能细化锻后粗大晶粒各原始晶粒，如果正火前晶粒细小，我想就谈不上细化了吧。

HYL1113

您说的一般的碳钢正火就只能细化锻后粗大晶粒和原始晶粒，可是我有一次作过实验：原50#锻造后晶粒度为5.5级经过一次正火880之后晶粒度为4级，请问如何解释？其次现在这里又有一炉50钢经过二次880+800正火之后晶粒度只有5级，再经过一次880+800正火返修之后晶粒度只有4.5级(要求为6级)，返修时间也足够了，请问如何能够达到要求？谢谢

调质

也有这个可能，正火得到粗化的原因，可能与锻造变形程度有关，正火温度下，晶粒异常长大。建议返修时降低温度试试。

会绑饼子

我个人认为，正火一般作为预备热处理（45#有时是最终热处理），只要是消除原始组织中的缺陷，如网状，不均匀。。。
淬火加热温度的选择主要考虑组织硬度性能，经可能不让其组织粗大

yujie324

怎么没有讨论亚共析钢呢

lmx_1018

我还以为是在转变的时候，正火转变时扩散型的转变，所以能起到细化晶粒的作用呢？

搬运工

这是个基本概念问题
    给你A，B，C，D四个具体的45钢零件，它们的热处理状态分别为退火，正火，淬火，调质。要求进行晶粒度级别检测， 你是否认为这个晶粒度指的是奥氏体实际晶粒度？这是个概念问题。
  [ 只在有特别说明时， 才依照说明对材料进行奥氏体本质晶粒度检测或是依照说明在高温金相显微镜下观测材料奥氏体起始晶粒度，再或是依照说明对轧制或 冷变形 并再结晶退火后的 低碳钢或低碳合金钢 做铁素体晶粒度检测等。。。]
       你能够检测出这四个零件的晶粒度级别吗?如果回答是肯定的。那么你就想想自己是如何进行这种检测的？这四个零件存在铁素体晶粒度吗？存在所谓的“珠光体晶粒度”吗？存在所谓的“炭化物晶粒度”吗？
   做一个实验   
  将两个20mm的共析碳钢试样经过相同条件的奥氏体化后一个空冷，一个炉冷。
组织上有何差异？晶粒度也会有差异吗？？ ？
   再做一个实验
   观测一个45钢试样正火后的组织，之后测定试样晶粒度级别，再将该试样进行退火处理， 观测退火处理后的组织，并测定退火处理后试样的晶粒度级别。
   你会得到怎样的结论呢 ？
    难道退火处理后晶粒变粗大了？？?
   晶粒和组织并不是同一个概念。

     做第三个实验
     将一奥氏体化后的直径20mm的45钢棒料的一端淬入清水中。
    棒料沿其轴向各处的组织有何不同？
    难道会因为棒料沿其轴向各处的冷却速度不同而导致各处的晶粒度 不相同？？？
    再说一句：晶粒和组织并不是同一个概念。
   
    评估某个热处理工序细化晶粒的效果，比较的是该热处理工序前后奥氏体实际晶粒度的大小。   
    将过冷奥氏体在冷却过程中所发生的“一个”奥氏体晶粒由“若干个”转变产物的晶粒 所取代视为细化晶粒纯属无稽之谈。   
       如果你认真学习过“金属学与热处理”这门课程，你便会知道：钢在加热后的冷却条件并不改变奥氏体晶粒大小。

为什么呢

回复 7# 间奏曲
    你在哪里见过"钢在正火保温时，晶粒是粗大的"这句话？？？
  是在《钢的高温金相学》中吗？？？
  可否上传。
   
   我们通过比较零件正火前后的奥氏体晶粒度级别，就可确切地知道零件正火后晶粒是粗化还是细化了。任何一个实际接触过晶粒度级别检测的论坛会员是会明白这个道理的.
  
      这是个简单得不能够再简单的基本概念问题。

   我们借助于显微镜来评定零件正火后晶粒度级别 或者是判定零件正火后晶粒是否粗大时，需要知道奥氏体晶粒边界内是何组织或是需要知道奥氏体晶粒边界内的组织的片间距吗？？？

    另：
    9楼斑竹的“打个比方，如果我同一种产品，同一温度正火，冷却时一个产品空冷，一个产品喷雾冷却后再回火，让它达到和空冷一样的硬度，那这下肯定是喷雾冷却的那个产品晶粒要比空冷的细，但这个能细几级呢 ”的这个比方中“那这下肯定是喷雾冷却的那个产品晶粒要比空冷的细”的结论是毫无理论及事实依据的。

间奏曲

奥氏体是不是要经过1，形核，2.长大，3.碳化物溶解，4.均匀化的过程？
在这四个阶段，是不是阶段4奥氏体晶粒比前三个阶段大？
我说钢在正火保温时，晶粒是粗大的"这句话，没道理吗？

boge

学习了啊，感谢楼主》。。。。