av无码网址福利_超碰aⅴ亚洲中文字幕_亚洲三级片区无码_亚洲欧洲无码精品Ⅴa

鋼鐵知識(shí) 邢鋼>> 資訊中心>> 鋼鐵知識(shí)
貝氏體的力學(xué)性能
  發(fā)布時(shí)間:2022年10月14日 點(diǎn)擊數(shù):

  1、貝氏體中鐵素體的影響

  貝氏體的強(qiáng)度與貝氏體中鐵素體的晶粒大小符合Hall-Petch公式,即貝氏體中鐵素體晶粒(或亞晶粒)愈細(xì)小,貝氏體的強(qiáng)度就愈高,而且韌性有時(shí)還有所提高。

  貝氏體中鐵素體的晶粒大小主要取決于奧氏體晶粒大?。ㄓ绊戣F素體條的長(zhǎng)度)和形成溫度(影響鐵素體條的厚度),但以后者為主。貝氏體形成溫度愈低,貝氏體鐵素體晶粒的整體尺寸就愈小,貝氏體的強(qiáng)度和硬度就愈高。

  貝氏體鐵素體往往較平衡狀態(tài)鐵素體的碳含量稍高,但一般小于0.25%。貝氏體鐵素體的過飽和度主要受形成溫度的影響,形成溫度越低,碳的過飽和度就越大,其強(qiáng)度和硬度增高,但韌性和塑性降低較少。

  貝氏體鐵素體的亞結(jié)構(gòu)主要是纏結(jié)位錯(cuò)。隨相變溫度降低,位錯(cuò)密度增大,強(qiáng)度和韌性提高。隨貝氏體鐵素體的亞結(jié)構(gòu)尺寸減小,強(qiáng)度和韌性也增高。

  2、貝氏體中滲碳體的影響

       根據(jù)彌散強(qiáng)化機(jī)理,碳化物顆粒尺寸愈細(xì)小,數(shù)量愈多,對(duì)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)就愈大。
 

       在滲碳體尺寸相同情況下,貝氏體中滲碳體數(shù)量愈多,則硬度和強(qiáng)度就愈高,韌性和塑性就愈低。

       滲碳體的數(shù)量主要取決于鋼中的碳含量。貝氏體中滲碳體可以是片狀、粒狀、斷續(xù)桿狀或?qū)訝?。一般來說,滲碳體為粒狀時(shí)貝氏體的韌性較高,為細(xì)小片狀時(shí)其強(qiáng)度較高,為斷續(xù)桿狀或?qū)訝顣r(shí)其脆性較大。

  當(dāng)鋼的成分一定時(shí),隨相變溫度降低,滲碳體的尺寸減小,數(shù)量增多,滲碳體形態(tài)也由斷續(xù)桿狀或?qū)訝钕蚣?xì)片狀變化,硬度和強(qiáng)度增高,但韌性和塑性降低較少。隨等溫時(shí)間延長(zhǎng)或進(jìn)行較高溫度的回火,滲碳體將向粒狀轉(zhuǎn)化。

  通常,滲碳體等向均勻彌散分布時(shí),強(qiáng)度較高,韌性較好。若滲碳體定向不均勻分布,則強(qiáng)度較低,且脆性較大。在上貝氏體中滲碳體易定向不均勻分布,且顆粒較粗大,而在下貝氏體中滲碳體分布較為均勻,且顆粒較細(xì)小,所以上貝氏體的強(qiáng)度和韌性要比下貝氏體低很多。

  3、其他因素的影響

  由于奧氏體化溫度不同,引起奧氏體的化學(xué)成分及其晶粒度發(fā)生變化,也會(huì)影響貝氏體的性能。

  另外,由于貝氏體相變的不完全性,導(dǎo)致貝氏體鐵素體條件出現(xiàn)殘余奧氏體、珠光體以及馬氏體(回火馬氏體)等非貝氏體組織,也會(huì)影響貝氏體的性能。
 

  4、貝氏體的強(qiáng)度和硬度

  根據(jù)上述分析可以得出,貝氏體的強(qiáng)度和硬度隨相變溫度降低而升高。貝氏體的屈服強(qiáng)度可用下述經(jīng)驗(yàn)公式表示:σ0.2(MPa)=15.4x[-12.6+11.3d^(-1/2)+0.98n^(1/4)

  式中,d(mm)為貝氏體中鐵素體晶粒尺寸;n為每平方毫米截面中碳化物顆粒數(shù)。

  該公式僅適用于細(xì)小彌散碳化物的分布狀態(tài),只有在碳化物間距小于貝氏體中條狀鐵素體厚度尺寸時(shí),碳化物彌散度才成為有效的強(qiáng)化因素。

  所以,低碳上貝氏體的強(qiáng)度實(shí)際上完全由貝氏體鐵素體的晶粒尺寸所控制。只有在下貝氏體或高碳上貝氏體中,碳化物的彌散強(qiáng)化才有比較明顯的貢獻(xiàn)。

  另外,由于中、高碳鋼特別是高碳鋼的下貝氏體組織具有高的強(qiáng)度和韌性,因此可望具有高的耐磨性。試驗(yàn)表明,鋼中的下貝氏體是最耐磨的組織形態(tài)之一。

  5、貝氏體的韌性

  韌性是高強(qiáng)度材料的一項(xiàng)重要的性能指標(biāo)。在低碳鋼中,上貝氏體的沖擊性比下貝氏體要低,并且貝氏體組織從上貝氏體過渡到下貝氏體時(shí)脆性轉(zhuǎn)折溫度突然下降,其原因可能是:

  1)在上貝氏體中存在粗大碳化物顆?;驍嗬m(xù)條狀碳化物,也可能存在高碳馬氏體(由未轉(zhuǎn)變奧氏體在冷卻過程中形成),所以容易形成大于臨界尺寸的裂紋,并且裂紋一旦擴(kuò)展,便不能由貝氏體中鐵素體之間的小角晶界來阻止,而只能由大角貝氏體“束”界或原始奧氏體晶界來阻止。因此上貝氏體組織中裂紋擴(kuò)散迅速。

  2)許多中碳合金鋼經(jīng)等溫處理獲得上貝氏體組織時(shí),其沖擊韌性急劇降低,這種現(xiàn)象稱為“貝氏體脆性”。其產(chǎn)生原因是由于上貝氏體中鐵素體條之間的碳化物分布不均勻。此外,在出現(xiàn)貝氏體脆性的相變溫度范圍內(nèi)鋼的宏觀硬度增高,表明這種脆性也與過冷奧氏體在該溫度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)變不完全,在隨后冷卻過程中部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體有關(guān)。

  3)在下貝氏體組織中,較小的碳化物顆粒不易形成裂紋,即使形成裂紋也難以達(dá)到臨界尺寸,并其即使形成解理裂紋,其擴(kuò)展也將受到大量彌散碳化物顆粒和位錯(cuò)的阻止。

  因此,裂紋形成后也不易擴(kuò)展,常常被抑制而必須形成性新的裂紋,因而脆性轉(zhuǎn)折溫度降低。所以,下貝氏體組織盡管強(qiáng)度較高,但其沖擊韌性要比強(qiáng)度稍低的上貝氏體組織要高得多。

  對(duì)于具有回火脆性的鋼,等溫淬火獲得貝氏體與淬后回火處理獲得馬氏體相比,如果在回火脆性溫度范圍內(nèi)回火,當(dāng)溫度或強(qiáng)度相同時(shí),貝氏體組織的沖擊韌性高于回火馬氏體;①當(dāng)?shù)葴卮慊饻囟容^低,獲得下貝氏體組織時(shí),可保持較高的沖擊韌性,優(yōu)于淬火回火處理;②當(dāng)?shù)葴卮慊饻囟容^高,獲得上貝氏體組織時(shí),不僅強(qiáng)度降低而且沖擊韌性也明顯下降,甚至低于淬火回火處理。因此,等溫淬火處理只有獲得下貝氏體加殘余奧氏體組織時(shí),鋼件才能具有較高的沖擊韌性和較低的脆性轉(zhuǎn)折溫度。

  若鋼的碳含量或合金元素含量較高,Ms點(diǎn)較低,淬火后獲得孿晶馬氏體時(shí),與淬后低溫回火處理相比,等溫淬火獲得的下貝氏體組織常常具有較高的沖擊韌性。 

 

文章摘自:熱處理生態(tài)圈

上一篇:鋼的脫碳[ 09-29 ]下一篇:鋼中白點(diǎn)生成的影響因素[ 10-19 ]