球化退火的原理

zmshit2004 · 发表于 2008-9-11 15:28:39

球化退火作用是：降低硬度、获得均匀组织、改善热处理工艺性能、经淬火回火后获得综合的机械性能。
球化退火工艺：低于AC1的退火、高于AC1的，还有就是往复球化退火
但是就其基本原理我一直理解不透彻，在哈尔滨工业大学出版的《金属热处理工艺学》中关于球化退火机理是这样解释的：
”片状渗碳体通过熔断，形成不规则的颗粒状碳化物，以及通过碳在α-Fe中的扩散，微小的碳化物颗粒中的碳被长大的颗粒吸收并逐渐球化这两个阶段完成的。渗碳体片的溶断过程首先发生于渗碳体中的位错，缺陷及亚晶界处。因为在这些地方出现棱角，表面曲率半径小，故与之平衡的α-Fe中的碳浓度较高，而在渗碳体平面处α-Fe中的碳浓度低，在α-Fe中产生浓度差而发生碳的扩散。由于碳的扩散，使渗碳体在表面曲率半径小（缺陷处）的α-Fe中碳浓度降低，为了维持平衡导致碳化物溶解，而在平面α-Fe中碳浓度升高，为了维持平衡，自α-Fe中析出渗碳体。这就是渗碳体片熔断和球化的过程”。

我的理解是1）渗碳体中碳向α-Fe中的扩散，导致渗碳体自身由条状变成断续链状，最终形成球状的渗碳体
2）平面处α-Fe中的碳浓度高，其中由于C原子的扩散，在α-Fe缺陷处析出渗碳体。

不明白的地方是：α-Fe本身含碳量最大0.02%，是如何析出渗碳体的？另外经球化退火后特别是低碳钢和低碳合金钢的球化组织指的是什么？从金相中可以看到低碳钢主要组织是铁素体和少量珠光体组织，该材料的球化退火的“球化”指的又是什么呢？

希望感兴趣的朋友一起讨论！

正火 · 发表于 2008-9-11 16:31:40

α-Fe本身含碳量最大0.02%，是如何析出渗碳体的？
首先，α-Fe指的是纯铁，本身并不含碳。
碳溶入α-Fe中形成的间隙固溶体叫铁素体。
铁素体的最大溶碳量（727度时）为0.0218%，随着温度降低，会从铁素体中析出三次渗碳体。
看状态图左下角的小区域。

横笛吹雨 · 发表于 2008-9-11 16:55:44

适合于球退处理的各种钢的缓冷组织都由铁素体和碳化物两相组成，而经过球退处理后得到的产物都是在铁素体基体上弥散分布着粒状（或球状）碳化物，这种产物在有的书上直接称之为粒状（或球状）珠光体。

songge · 发表于 2008-9-11 16:57:00

我也是在学校也是学的这本书。
因为在一定的热力学和动力学条件下，C原子会溶入渗碳体，那样浓度低的地方会形成F。
低碳钢球化实际就是珠光体球化，目的是在后续的冷变形加工中塑性更好。

zmshit2004 · 发表于 2008-9-12 08:59:22

那球化率是怎么计算出来的呢？有很多书上写的是球化率达到95%以上，那是怎么定义的呢？
我查过相关的资料，只知道铸铁中石墨的球化率是用球化率仪（声速仪）测量的，那么低碳钢呢。是怎么测量的呢？

cqcjr · 发表于 2008-9-27 12:48:11

35、40、45钢的球化退火的原理又是如何呢

17314051 · 发表于 2008-9-27 13:38:59

球化退火工艺原理是依靠片状渗碳体的自发球化倾向和聚集长大，原始组织为片状的珠光体在加热至Ac1+20-30℃温度时，渗碳体开始溶解，但是并未完全溶解，一片碳化物断开为许多细的点状碳化物，弥散分布在奥氏体基体上，同时由于加热温度较低及碳化物的不完全溶解，造成奥氏体的成份极不均匀，在随后的缓慢冷却中，或以原有的细碳化物质点为核心；或在奥氏体中碳份富集的地方产生新的碳化物核心，均匀的形成颗粒状碳化物。刚形成的碳化物颗粒很小，在缓慢冷却或等温保温过程中发生碳化物聚集，由于碳化物呈片状表面积很大，若呈球形则有最小表面积，促使能量状态降低，所以最后成为一定尺寸的球状碳化物。球化时需要碳原子做较长距离的扩散迁移。

玉米清阁 · 发表于 2008-9-28 09:00:32

加热看铁碳相图！（过过共析钢）

过共析钢（常温下组织：珠光体+二次渗碳体）加热至A1以上Acm以下时，珠光体奥氏体化，而二次渗碳体只是部分溶解；在缓慢的降温过程中，组织重新分布了。

再结合楼上各位大虾的精堪分析，球化原理豁然开朗！

[ 本帖最后由 ly810924 于 2008-9-28 09:02 编辑 ]

gump · 发表于 2008-12-2 13:53:45

我也长进不少，谢谢！

caiyongzhi · 发表于 2010-12-6 10:56:40

从金相中可以看到低碳钢主要组织是铁素体和少量珠光体组织，该材料的球化退火的“球化”指的又是什么呢？
我的理解是，高碳钢是球化碳化物，低碳钢应该是球化铁素体

孤鸿踏雪 · 发表于 2010-12-6 18:21:39

球化退火的工艺原理应该是利用胶态平衡理论为依据的。

bticjs · 发表于 2010-12-13 10:47:29

一句话，胶态平衡原理

362324553 · 发表于 2010-12-13 13:44:06

原理么简单的说：将珠光体溶解在结晶在AC1以上溶解，在AR1以下结晶

sahala3721 · 发表于 2010-12-15 19:01:05

非常好，也感谢了。

风吹草动 · 发表于 2010-12-15 19:24:47

学习了，基础知识对于实际生产有时起着决定作用

wahg · 发表于 2010-12-16 11:54:20

摘自<珠光体转变与退火>P48-49

wutiezhu · 发表于 2010-12-26 20:41:39

是使钢中炭化物球化，获得粒状珠光体的一种热处理工艺

四石 · 发表于 2011-5-1 11:20:30

我有点疑惑对于低碳钢的球化那最终组织是铁素体+球化珠光体么？

余晖 · 发表于 2011-5-1 11:24:58

回复 18# 四石

应该是滴

秋风瑟瑟 · 发表于 2011-5-1 11:53:51

球化退火　为使工件中的碳化物球状化而进行的退火。

		自动登录	找回密码
密码			免费注册

[讨论] 球化退火的原理

评分

评分

评分

继续请教

评分

本帖子中包含更多资源