在渗碳淬火中，渗碳对表面渗碳层马氏体的形成有什么作用

mhpony2008

通过显微镜观察发现，表面层的组织比较细密，渗碳对表面层马氏体的形成起了什么作用？

从表面层到内部的组织依次为?能否提供清晰的组织结构图。

请各位高手给与解答。

ltw369258

在渗碳淬火中，渗碳的目的是为了提高工件表面碳含量至共析或过共析成份，从而通过淬火得到表面高硬度而耐磨或提高表面疲劳强度，并使心部保持较高的韧塑性。由于表层碳含量增高，C曲线右移并降低Ms点，有利于采用较温和的冷却介质淬火，减少热处理变形和报废，提高产品质量。
渗碳后的金相组织从外到内依次为：网状渗碳体+共析珠光体、共析珠光体、少量铁素体+珠光体、而心部仍为铁素体+珠光体，各组织之间无明显的分界线。
淬火后的金相组织依次为细马氏体、少量铁素体+马氏体、淬火索氏体、铁素体+珠光体。
照片的意义不大，这几种组织都是典型组织，并且一般金相图谱为了说明组织，加热温度都较高，与生产实际有一定出入。

mhpony2008

[B]以下是引用LTW3696553在2006-1-12 21:31:30的发言：[/B]
在渗碳淬火中，渗碳的目的是为了提高工件表面碳含量至共析或过共析成份，从而通过淬火得到表面高硬度而耐磨或提高表面疲劳强度，并使心部保持较高的韧塑性。由于表层碳含量增高，C曲线右移并降低Ms点，有利于采用较温和的冷却介质淬火，减少热处理变形和报废，提高产品质量。
渗碳后的金相组织从外到内依次为：网状渗碳体+共析珠光体、共析珠光体、少量铁素体+珠光体、而心部仍为铁素体+珠光体，各组织之间无明显的分界线。
淬火后的金相组织依次为细马氏体、少量铁素体+马氏体、淬火索氏体、铁素体+珠光体。
照片的意义不大，这几种组织都是典型组织，并且一般金相图谱为了说明组织，加热温度都较高，与生产实际有一定出入。

非常感谢LTW3696553的解答。
我现在还有几个不明白的问题，希望给与指导。
1，有些资料上介绍，渗碳体淬火以后的组织从表面到心部以次是马氏体和残余奥氏体加碳化物，马氏体和残余奥氏体，马氏体，心部组织。但同时又说残余奥氏体和马氏体属于不稳定组织，所以一般在淬火以后都要进行回火处理。公司现在的产品热处理采用的是950度渗碳结束后，降温到850度均热后直接淬火（淬火介质为150度油）（渗碳和淬火在同一个炉子里进行），然后150度低温回火。

像这种处理方式的话，最后的组织从表面到心部依次是什么？
2，渗碳层的马氏体组织形态与内部马氏体组织形态有什么差别？造成这种差别的原因是什么？
3，不管采取什么热处理方式，刚材料从表层到心部的组织都是不一样的？一般来说，是不是心部的组织大都是铁素体和珠光体？
4，渗碳层有没有厚度极限？
5，在未知热处理方式的前提下，是否很难从材料的显微组织结构推断组织名称。
6，观察组织时，使用硝酸酒精腐蚀的目的是什么？各种组织在硝酸酒精腐蚀下的颜色和形状？

ltw369258

1.一般情况下确实有残余奥氏体和碳化物，但这和渗碳的浓度有关，这个昨天忘记了。如果只是在共析成份附近，淬火温度正常的情况下不多见，不是特别熟练的金相工作者不太好识别。
2.由于碳的扩散是个渐进过程，有个浓度梯度的问题，也就是你所说的那些组织了，心部组织视基体材料而异。
3.从理论上讲，除了珠光体以外，其余组织都是亚稳定组织，都有向珠光体转变的趋势。只要具备组织转变的动力学和热力学条件，组织就要发生转变。不是所有不稳定组织都要回火，比如：20钢淬火组织为低碳马氏体，就不需要进行回火处理，而20Cr、20CrMnTi、20CrMo等合金低碳马氏体就应该进行低于180℃的回火，以消除淬火应力。
4.渗碳层的马氏体是高碳马氏体，呈典型的针片状；过渡层的马氏体是混合马氏体，既有高碳马氏体又有低碳马氏体，混合在一起并不好识别。出现两种马氏体的关键在于碳含量的梯度变化。
5.正常情况下，一般渗碳钢渗碳淬火不管采取什么热处理方式，从表层到心部的组织都是不一样的。一般来说，心部的组织都是铁素体+珠光体类组织，请注意是珠光体类组织。视直径大小和材质而变化。
6.正常情况下的渗碳层肯定有个极限的问题，视需要而定。
7.组织识别是金相工作者的基本功，大多数情况下无需知道热处理状态，根据组织形态就能识别出组织组成物，进而推断出热加工过程及其质量（包括热处理工艺过程及质量）。也就是一个优秀的金相工作者可以根据组织组成物及其分布形态而判断工序质量。
8.4%的硝酸酒精溶液是金相检验中最常用的浸蚀剂。单相组织不受其浸蚀，如奥氏体、铁素体、渗碳体，只有两相或以上的组织才可能受4%的硝酸酒精溶液。浸蚀的原理是各组织组成物受浸蚀的程度不一样，形态和明暗场下的衬度也不一样，这样通过显微镜观察就可以识别各组织组成物了。硝酸酒精溶液浸蚀后，珠光体呈指纹状的黑白相间的条纹，白色是铁素体，黑色为铁素体体与渗碳体的边界，由于珠光体是铁素体与渗碳体的机械混合物，铁素体约占百分之八十八，渗碳体占百分之十二，500倍及以下就只能看见珠光体与铁素体的交界--黑线，受转变温度和成份的影响的影响，珠光体的片距有较大变化，同一个视场可能出现各种片距的珠光体类组织，受成分、浸蚀程度等的影响，珠光体可能五顔六色；奥氏体、铁素体、渗碳体都是白色，形态上有差异；回火马氏体、下贝氏体都是针状，精细观察可以区别：下贝氏体针边缘不光滑，马氏体较光滑；低碳马氏体以黑色为主，呈平行的束状或簇状，由晶界向晶内发展，最后止于晶内；上贝氏体呈黑色羽毛状；索氏体是我们平常见得最多的组织，呈浅黑色，有短针状形态等多种形态，有时还保留有马氏体位向。当然，还有屈氏体、无碳贝氏体、粒状贝氏体、粒状珠光体、回火珠光体、淬火索氏体、淬火屈氏体等等。受溶液浓度、抛光质量、浸蚀程度等影响，组织形态和色彩有时有变化，不是一成不变。

mhpony2008

很佩服楼主，对您的详细解答表示感谢！

hyq

[SHADOW=255,yellow,1]"ltw3696553在前面讲一般20Cr、20CrMnTi、20CrMo等需进行低于180℃的回火，以消除淬火应力。"[/shadow]其实不然,在低于180度回火时除非长时间回火,否则应力消除很有限,我们在实际生产过程中一般都是在200度以上进行回火,表面硬度不会有存在问题,而且残奥级别也比较理想.

李潇

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appletree

请问版主和各位热处理前辈,热处理渗碳淬火后产生的表面贝氏体(表面到0.02mm深度)和皮下贝氏体(0.02-0.2mm深度),请问两种组织是怎样产生的,怎么能控制它们,它们的金相组织有什么不同?