钢的热处理原理

一、钢加热时的A化过程1.共析钢 P在加热温度大余等于Ac1时，转化为A.其转化可分为以下四个阶段：① A形核 ②A晶核长大 ③残余Fe3C溶解 ④ A均匀化A形成必须要有一定的过热度△T，提供相变驱动力△G① A形核,成核位置通常在F和 Fe3C两相界面上。② A晶核长大，形核后同时向F和Fe3C两个相界面推移，F晶格重构成面心立方，Fe3C不断溶解，向A提供C分。重构速度比Fe3C溶解速度快，所以F先溶解，剩余Fe3C通过C原子扩散，从而使A均匀化。亚共析钢和过共析钢要分别加热到Ac3或 Accm以上才能完全转变为A。二、 A晶粒大小晶粒大小对冷却转变过程及其所获得的组织与性能均有很大影响。因此，掌握A晶粒长大的规律性及控制A晶粒度的方法，对于热处理实践具有很重要的意义1.A化后晶粒长大A化后，随着温度升高或保温时间延长，A晶粒会不断长大2.A晶粒大小指标① 晶粒度：晶粒直径的平均值。根据GB6394-86，A晶粒度一般分10个级别（标准照片对照），数字越大，晶粒越细。1-4级，粗晶粒；5-10级细晶粒；10级以上超细，也有比1级还粗的0级、-1级等。② 起始晶粒度：A形成刚结束，其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小。与A长大倾向性有关，还与化学成分有关。3.影响A长大因素:① 内因：钢的成分、组织决定它具有一定的A长大倾向性。长大倾向性：同样条件下，有些晶粒容易长大，因钢种的不同而不同，甚至对同一种钢，由于冶炼方法不同，在同样加热条件下也可以表现出不同的晶粒长大倾向性。a. 钢 C% ↑,亚共析钢易长大，过共析钢不易长大，共析钢最易长大。b. 合金元素除Mn、P外，一般合晶元素均能阻止A晶粒长大，如V Ti Nb Al等分布在晶界形成难溶化合物均能强烈阻止A晶粒长大。c. 优质结构钢 、碳素工具钢、A晶粒不易长大② 外因：加热条件加热温度越高,保温时间越长，原子扩散越容易，晶界越易迁移,A 实际晶粒就越大。晶粒长大过程实际上是无数个晶粒同时长大的过程，是一种大晶粒吞并小晶粒的过程。