热处理细化晶粒的区别！请教

ZX771

tianyayueshen 发表于 2011-11-11 15:52
既然冷却速度不改变最终处理后的晶粒大小、淬火后依然可以检测加热材料为奥氏体时的晶粒大小，那么，我们所 ...

材料在高温加热实现奥氏体化之后，根据热处理目的不同会采取不同冷却方式或速度:
        一、正火冷却：是一个原子扩散重新形成晶核长大过程，在一定速度范围内冷却，随过冷度大形核率高晶核数目就多，每一个晶核生长的结果都是一个新的晶粒形成，晶粒边界在推移长到相邻晶粒边界相遇停止，譬如铁素体晶粒可以在奥氏体晶界上形核生长，也能在奥氏体晶内形核生长。按平均计算一个奥氏体晶粒范围内长出了2个以上铁素体晶粒，这不是就是细化晶粒吗？
   二、淬火冷却：通常是以获得马氏体为目的，马氏体是碳原子在α铁过饱和固溶体，奥氏体向马氏体转变是一种瞬间切变过程，一切都在原奥氏体晶粒内形成，马氏体边界承袭原奥氏体晶粒边界，从常温下用一定的浸蚀方法可以观察到马氏体边界，通过它测量原奥氏体的晶粒范围及大小，但并不意味着常温下还有奥氏体晶粒及其奥氏体晶粒边界。比方：奥氏体是恐龙蛋，那么马氏体是化石，它可以反映原恐龙蛋的形状大小，已经不能被称作恐龙蛋了。正火组织下原“恐龙蛋”的形状大小是不会有踪影了。
    关于奥氏体晶粒度测量方法及意义：
GB/T6394中推介了奥氏体晶粒度检测方法，旨在试验材料在高温奥氏体化状态下的表现：即晶粒长大的倾向大小。正因为取样测量是在常温实施，常温下通常是没有奥氏体及其晶粒度可供测量的，于是有了网状铁素体析出法，淬火马氏体法等等。它们是高温奥氏体晶粒边界的拓本，描述的是加热试验高温相——奥氏体的晶粒边界，并以“原奥氏体晶粒”称呼。
     奥氏体晶粒检测就是对材料的一项加热试验，从淬火马氏体可以直接测量到最后一次加热的原奥氏体晶粒度，而正火组织是不可以实现的。如果要对后一次加过程热负责，那么只能把正火组织重新奥氏体化按照GB/T6394的定义测量，在考察它的高温表现。
     奥氏体只是材料在某一温度区间存在的组织，奥氏体存在才有其晶粒及晶粒度，不能一提及晶粒度就不论组织状态、不分使用场都去测量奥氏体晶粒度，这背离了金属学的根本原理，也没有认真领会奥氏体晶粒度的概念及含义。

andy文

aoedxbfire 发表于 2011-11-9 19:45
1、正火后的晶粒更细，当加热温度和保温时间都相同的情况下。
2、正火组织的硬度更高。

循环退火晶粒最细，退火没正火硬度高

搬运工

复ZX771
一。“马氏体边界承袭原奥氏体晶粒边界，从常温下用一定的浸蚀方法可以观察到马氏体边界，通过它测量原奥氏体的晶粒范围及大小”
这只是“你说的”。
你是在多大倍率下观察到马氏体边界的？至少你今天还不知道如何去浸蚀马氏体边界。
100倍下观察到的是原奥氏体晶粒边界。你找本书看看淬火态组织的原奥氏体晶粒边界的浸蚀方法及腐蚀原理。
二。20CrMnTi 正火组织奥氏体晶粒大小可以在100倍下观测，以先析F所围区域作为一个原奥氏体晶粒实际面积大小。
李炯辉先生的《钢铁材料金相图谱》中有亚共析钢正火组织图片，并有奥氏体晶粒度级别的注解。

搬运工

ZX771 发表于 2011-11-11 20:27
材料在高温加热实现奥氏体化之后，根据热处理目的不同会采取不同冷却方式或速度:
        一、正火冷却 ...

关于你所说的“奥氏体只是材料在某一温度区间存在的组织，奥氏体存在才有其晶粒及晶粒度”。
给你提一个问题：发现一个淬火并高温回火后的45钢零件有裂纹，于是切片做金相观测。金相报告中有一条内容是 晶粒度2级。
你认为这个晶粒度2级指的是什么？
我猜测你可能会说指的是M晶粒度。

aoedxbfire

搬运工 发表于 2011-11-11 11:17
如果问在完成淬火后还存在奥氏体吗?
那么可以这么回答：在不考虑残余奥氏体的情况下，是不存在奥氏体的。 ...

“铸造件晶粒度与铸件结晶时的冷却速度有关，这一点书中同样讲得也很清楚，很好理解。”
那么铸造件重新进行热处理后，比如正火，退火等，其晶粒度还会受铸件结晶时的冷却度有关吗？

搬运工

铸件结晶时过冷度大，则铸件晶粒细小。晶粒细小的原始组织如何影响正火件的 奥氏体晶粒度，你找一本铸造专业的金属材料热处理的书籍看看。

aoedxbfire

钢在加热到奥氏体时。随着温度的升高，时间的延长，其奥氏体晶粒会长大，而原奥氏体的晶粒越大，冷下来的组织也会越粗。随之也会影响到钢的性能。
说到了20CrMnTi及奥氏体晶粒测试的问题。我对这个问题的看法是：
20CrMnTi是齿轮钢，为什么标准中要测的是奥氏体晶粒度呢？甚至采用了淬火法测试。这是因为齿轮热处理的特点决定的。
齿轮的工艺流程一般是锻造、正火、机加工、渗碳、直接淬火、回火。在这个流程中渗碳与淬火是相连的，为了达到要求的渗层深度，渗碳工序一般要在920度保温超过10个小时，对于非细晶粒钢来说，晶粒就会长大，降温到800多度淬火时，形成的马氏体也会相应的粗大，从而影响到性能，甚至磨裂。标准的测试方法也是模仿齿轮热处理工艺，就是采用伪渗碳、淬火法来测试的。这就是奥氏体晶粒度的由来。

aoedxbfire

20CrMnTi的前身，是18CrMnTi，这是从前苏联引进的牌号。为什么要加钛呢？其主要目的就是为了细化奥氏体晶粒度。
钛在钢中并非起到好的作用。从研究的结果来看，他影响到钢的疲劳性能。如果不加钛也能细化晶粒的话，疲劳寿命会提高50%（八十年代底全国多家汽车厂联合进行的关于齿轮钢国产化研究得到的结果）。
比如德国，他们有16MnCr5,18MnCr5等牌号，就是不加钛的齿轮钢，要求3级加4级晶粒不超过10%，其他为5级以上的晶粒。也有在上述两个钢种中加B处理，就是所谓的ZF钢，目的是提高淬透性，而微量的B对成本影响不大。

aoedxbfire

如果能采用马鞍型淬火工艺的话，就可以不考虑细晶粒钢的问题了。
先渗碳，降温到600度以下，再升温到800多度淬火。由于降温升温组织发生了转变，再次奥氏体化时的温度和时间都远小于渗碳的温度和时间，所以能细化晶粒。

aoedxbfire

楼主说的正火细化晶粒。
是相对于原始组织来说的。比如锻造组织、铸态组织等。
这两种加工工艺，由于高温的原因，形成的晶粒相当的粗。在正火温度重新奥氏体化（比锻造温度低），再次冷却下来后，就细化了晶粒，也会细化组织。也就是通常所说的正火细化晶粒。
而退火呢，也能细化晶粒，但比正火稍粗。从退火温度冷到相变温度的时间比正火时间长，在这延长的一段时间里，奥氏体晶粒还会长大，所以在相同条件下，退火的晶粒比正火稍粗。
为了弥补这个缺点，相同钢种的退火温度要比正火温度低20度左右。

搬运工

aoedxbfire 发表于 2011-11-12 00:32
楼主说的正火细化晶粒。
是相对于原始组织来说的。比如锻造组织、铸态组织等。
这两种加工工艺，由于高温 ...

你好。
关于“。。。在这延长的一段时间里，奥氏体晶粒还会长大。。。” 问题，
事实上，加热完成后，不管以何方式冷却，奥氏体晶粒是不会长大的。高温金相显微镜下可以观察到。所以才有书中所讲的‘钢在加热后的冷却条件并不改变奥氏体实际晶粒度大小。’
锻造件锻后缓冷，由于形变后的再结晶及其长大等过程，晶粒还会长大。这也是要强调终锻温度及控制锻后冷却速度的原因之一

zhuwei515713

ZX771 发表于 2011-11-11 20:27
材料在高温加热实现奥氏体化之后，根据热处理目的不同会采取不同冷却方式或速度:
        一、正火冷却 ...

谢谢，很深透，学习了！

zhuwei515713

搬运工 发表于 2011-11-11 11:17
如果问在完成淬火后还存在奥氏体吗?
那么可以这么回答：在不考虑残余奥氏体的情况下，是不存在奥氏体的。 ...

请问在锻造过程中组织发生变化吗？冷锻和温锻各有什么变化？还有锻造后出现的粗大组织什么怎么形成的？

zhuwei515713

aoedxbfire 发表于 2011-11-12 00:32
楼主说的正火细化晶粒。
是相对于原始组织来说的。比如锻造组织、铸态组织等。
这两种加工工艺，由于高温 ...

感谢你前面讲解到的渗碳淬火工艺，也谢谢对正火、退火细化晶粒的讲解，学习了！

搬运工

zhuwei515713 发表于 2011-11-12 08:43
请问在锻造过程中组织发生变化吗？冷锻和温锻各有什么变化？还有锻造后出现的粗大组织什么怎么形成的？

看书的效果更好，书上有很详细的讲述，

zhuwei515713

搬运工 发表于 2011-11-12 09:36
看书的效果更好，书上有很详细的讲述，

哦，好的，我去找下书！

aoedxbfire

如图所示。

aoedxbfire

ZX771 发表于 2011-11-11 20:27
材料在高温加热实现奥氏体化之后，根据热处理目的不同会采取不同冷却方式或速度:
        一、正火冷却 ...

“一、正火冷却：是一个原子扩散重新形成晶核长大过程，在一定速度范围内冷却，随过冷度大形核率高晶核数目就多，每一个晶核生长的结果都是一个新的晶粒形成，晶粒边界在推移长到相邻晶粒边界相遇停止，譬如铁素体晶粒可以在奥氏体晶界上形核生长，也能在奥氏体晶内形核生长。按平均计算一个奥氏体晶粒范围内长出了2个以上铁素体晶粒，这不是就是细化晶粒吗？”

以共析钢的珠光体转变过程来说：
这是一种高温转变，首先在奥氏体晶界处分解析出渗碳体片；接着渗碳体片附近的奥低体转变成片状铁素体；铁素体的奥氏体又析出渗碳体片，如此交替进行，直至奥氏体全部转变为珠光体。所以一个奥氏体晶粒就形成了一个珠光体晶粒。这就是奥氏体晶粒的重要性。

搬运工

楼主好。
如果你将经过调质处理后的45钢毛坯粗车成A，B，C三个直径20mm长50mm的试样，对A，B件进行860度1小时的加热保温， A件空冷，B件炉冷，C件进行850度45min的加热保温，炉冷。
分析处理后的A，B，C件晶粒度及组织状况，会得出什么样的一个结论呢？
我的结论是：
一。A，B件晶粒度级别一致，C件晶粒度级别 高于A，B件。
二。A，B件相比较，因A件冷却速度较快，转变温度较低，A件的珠光体组织较细，强度，硬度也较高。

你是否认同？

搬运工

aoedxbfire 发表于 2011-11-13 00:02
如图所示。

你提供的附图，形象，生动。
但我不认同’一个奥氏体晶粒就形成了一个珠光体晶粒‘的说法