为什么大多数合金钢的奥氏体化加热比碳钢的高

发布网友发布时间：2024-10-14 01:26

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热心网友时间：2024-10-14 21:24

在相同含碳量情况下,除了含Ni和Mn的合金钢外,大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高,其主要原因是合金元素的加入而改变了碳在钢中的扩散速度所致。大多数合金元素,特别是强碳化物形成元素如V、Ti、W、Mo等,与碳有较大的亲合力,增加碳在奥氏体中的扩散激活能,强烈地减缓碳在钢中的扩散,大大减慢了奥氏体化的过程。
奥氏体形成后,尚未固溶的各种类型的碳化物,其稳定性各不相同。稳定性高的碳化物,要使之完全分解和固溶于奥氏体中,需要进一步提高加热温度,这类合金元素将使奥氏体化的时间增长。
合金钢中奥氏体化过程还包括均匀化的过程。它不但需要碳的扩散,而且合金元素也必需要扩散。但合金元素的扩散速度很慢,即使在1000℃的高温下,也仅是碳扩散速度的万分之几或干分之几。因此,合金钢的奥氏体成分均匀化比碳钢更缓慢。为保证合金元素溶入奥氏体并使之均匀化,从而充分发挥合金元素的作用,合金钢的热处理加热温度要比碳钢高。
(2)在相同含碳量情况下,含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性;
当温度超过150℃以后,强碳化物形成元素可阻碍碳的扩散,因而提高了马氏体分解温度。与碳钢相比,合金钢中的残余奥氏体要在更高的回火温度才能转变。在高合金钢中残余奥氏体十分稳定,甚至加热到500~600℃并保温一段时间仍不分解。合金元素的扩散慢并阻碍碳的扩散,阻碍了碳化物的聚集和长大,使回火的硬度降低过程变缓,从而提高钢的回火稳定性。由于合金钢的回火稳定性比碳钢高,若要得到相同的回火硬度时,则合金钢的回火温度就比同样含碳量的碳钢要高,回火时间也长。而当回火温度相同时,合金钢的强度、硬度都比碳钢高。
(3)含碳量≥0.40%、含铬12%的铬钢属于过共析钢,而含碳1.5%、含铬12%的钢属于莱氏体钢;
由于合金元素加入后显著改变了S点的位置,使它向碳含量减少的方向移动。所以含碳量≥0.40%、含铬12%的铬钢属于过共析钢,而含碳1.5%、含铬12%的钢属于莱氏体钢
(4)高速钢在热锻或热轧后,经空冷获得马氏体组织。
由于钢中含有大量的合金元素,高速钢的过冷奥氏体非常稳定,因而钢的淬透性很高。对于中、小型刃具在热锻或热轧后,经空冷即可获得马氏体组织。