讨论：渗碳表面组织里马氏体级别大小和哪些因素有关？

aaron01 · 发表于 2013-6-5 17:09:24

如题，在隔壁看到类似的一个话题，感觉很多理解上有偏差，还是在这里再把这个话题讨论一次吧。
大家可以参照潜在的失效模式分析FMEA那样，把可能造成马氏体级别超差的原因都列出来。

沧海一声笑 · 发表于 2013-6-5 20:12:34

从源头锻造开始：锻造加热温度过高，始锻温度高，过热，加热时间过长，照成锻后晶粒粗大
锻后的处理方式：未进行正规的正火或等温正火处理，遗传了锻造过程出现的晶粒粗大的缺陷，使晶粒度粗化！！

microsoft · 发表于 2013-6-5 22:15:43

渗碳温度，渗碳时间，碳势，淬火温度

aaron01 · 发表于 2013-6-5 22:35:37

microsoft 发表于 2013-6-5 22:15
渗碳温度，渗碳时间，碳势，淬火温度

微软，能不能谈谈碳势怎么影响马氏体级别？
另外，如果是渗碳后降温直接淬火，淬火温度会影响马氏体级别？

wqjtyx2012 · 发表于 2013-6-5 23:02:26

本帖最后由 wqjtyx2012 于 2013-6-5 23:15 编辑

1 原始组织的影响
2淬火温度的影响
3表面碳浓度（次要因素）
归根揭底在晶粒度上

aaron01 · 发表于 2013-6-6 08:30:12

wqjtyx2012 发表于 2013-6-5 23:02
1 原始组织的影响
2淬火温度的影响
3表面碳浓度（次要因素）

渗碳标准里，马氏体级别的判定依据是马氏体针长，也就是说奥氏体晶粒度决定了最终马氏体针长。
如此，原始组织和奥氏体化条件的影响可以理解，但是好几位都提到了表面碳浓度，既然马氏体级别和针长有关，和奥氏体晶粒度有关，那么碳浓度是怎么影响奥氏体晶粒度的呢？

心情 · 发表于 2013-6-6 11:21:08

渗碳后降温直接淬火，淬火温度会影响马氏体级别？我觉得不会影响马氏体级别，这个淬火温度不会改变奥氏体晶粒度.....

aaron01 · 发表于 2013-6-6 11:28:38

心情发表于 2013-6-6 11:21
渗碳后降温直接淬火，淬火温度会影响马氏体级别？我觉得不会影响马氏体级别，这个淬火温度不会改变奥氏体 ...

我同意你的观点，如果二次加热淬火，那时的淬火温度就是奥氏体化温度，是对晶粒度有影响的；
而渗碳直淬的话，淬火温度不是奥氏体化温度，不影响晶粒度和马氏体级别。

wqjtyx2012 · 发表于 2013-6-6 13:02:09

aaron01 发表于 2013-6-6 11:28
我同意你的观点，如果二次加热淬火，那时的淬火温度就是奥氏体化温度，是对晶粒度有影响的；
而渗碳直淬 ...

举个例子 20CrMnMo的材料在840 或者更高的温度淬火它的马氏体级别是会粗大的
（在渗碳直淬的情况下）

aaron01 · 发表于 2013-6-6 13:04:27

wqjtyx2012 发表于 2013-6-6 13:02
举个例子 20CrMnMo的材料在840 或者更高的温度淬火它的马氏体级别是会粗大的
（在渗碳直淬的情况下） ...

你说的情况中，渗碳温度（奥氏体化温度）是多少？

wqjtyx2012 · 发表于 2013-6-6 13:07:10

aaron01 发表于 2013-6-6 13:04
你说的情况中，渗碳温度（奥氏体化温度）是多少？

渗碳是920

upposition · 发表于 2013-6-6 13:14:51

aaron01 发表于 2013-6-6 08:30
渗碳标准里，马氏体级别的判定依据是马氏体针长，也就是说奥氏体晶粒度决定了最终马氏体针长。
如此，原 ...

碳浓度越大，C在奥氏体中的扩散速度增大，相应的晶粒度也大
但C含量超过一定限度，形成二次渗碳体后，由于钉扎阻碍长大，反而晶粒度变小

aaron01 · 发表于 2013-6-6 13:15:07

wqjtyx2012 发表于 2013-6-6 13:07
渗碳是920

理论上，奥氏体形成以后，晶粒是通过晶界移动，吞并小晶粒而长大的，在920C下得到的晶粒大小，如果降温的话，是不会再有变化的。所以，在渗碳直淬的情况下，淬火温度与奥氏体晶粒度无关。

wqjtyx2012 · 发表于 2013-6-6 13:30:12

个人觉得：
马氏体针长不等于奥氏体晶粒度大小。
一个奥氏体晶粒内能产生20多个马氏体一般为3--5个。
在同样晶粒度的情况下淬火温度过高的马氏体针长。

aaron01 · 发表于 2013-6-6 13:48:28

本帖最后由 aaron01 于 2013-6-6 15:43 编辑

wqjtyx2012 发表于 2013-6-6 13:30
个人觉得：
马氏体针长不等于奥氏体晶粒度大小。
一个奥氏体晶粒内能产生20多个马氏体一般为3--5个。

QCT 262-1999上说，用初生的马氏体针长度来判断马氏体级别。
初生的马氏体是在一个奥氏体晶粒里的，不可能冲出这个晶粒。
次生的马氏体针可能会小。
片状马氏体.jpg

aaron01 · 发表于 2013-6-6 14:15:31

upposition 发表于 2013-6-6 13:14
碳浓度越大，C在奥氏体中的扩散速度增大，相应的晶粒度也大
但C含量超过一定限度，形成二次渗碳体后，由 ...

C在奥氏体里扩散的速度，和晶粒度有关系吗？

upposition · 发表于 2013-6-6 14:45:11

aaron01 发表于 2013-6-6 14:15
C在奥氏体里扩散的速度，和晶粒度有关系吗？

金属热处理原理(刘云旭)一书中提到
请看P30-31的内容
我理解错了？

aaron01 · 发表于 2013-6-6 14:50:16

upposition 发表于 2013-6-6 14:45
金属热处理原理(刘云旭)一书中提到
请看P30-31的内容
我理解错了？

不一定说谁对谁错，这是个讨论题，我先去看看你说的那本书。

aaron01 · 发表于 2013-6-6 15:18:24

upposition 发表于 2013-6-6 14:45
金属热处理原理(刘云旭)一书中提到
请看P30-31的内容
我理解错了？

这个问题有争议了，我的理解是：
含碳量越高，原始组织里渗碳体与铁素体的总相界面积越大，Fe、C原子扩散系数增大，从而增高N和G，形成速度增大。
也就是说在奥氏体化的第一个形核阶段，碳含量对形核率是起提高作用的。
但是在这个例子里适用吗？在720C以上的奥氏体化形核阶段，零件表面和心部的碳浓度有很大差别吗？

随风飘飘 · 发表于 2013-6-6 15:31:15

upposition · 发表于 2013-6-6 15:38:50

aaron01 发表于 2013-6-6 15:18
这个问题有争议了，我的理解是：
含碳量越高，原始组织里渗碳体与铁素体的总相界面积越大，Fe、C原子扩散 ...

现在是比较单个零件的表面和心部
还是比较两个零件的表面？

aaron01 · 发表于 2013-6-6 15:41:07

本帖最后由 aaron01 于 2013-6-6 15:42 编辑

upposition 发表于 2013-6-6 15:38
现在是比较单个零件的表面和心部
还是比较两个零件的表面？

没啥差别吧？都和原始含碳量差不多啊。反正和强渗碳势没啥关系吧，还没开始渗呢

upposition · 发表于 2013-6-6 15:44:19

aaron01 发表于 2013-6-6 15:41
没啥差别吧？都和原始含碳量差不多啊

如果是两个零件进行对比，其他条件都一样，只是碳势不同，那么碳势高的，必定最终的含碳量大，（同意吗？）那么它的晶粒度也大。

吉祥如意 · 发表于 2013-6-6 15:44:43

提醒大家注意讨论一下：钢中合金元素对马氏体的影响。

aaron01 · 发表于 2013-6-6 17:05:08

吉祥如意发表于 2013-6-6 15:44
提醒大家注意讨论一下：钢中合金元素对马氏体的影响。

娃娃能不能给我们介绍一下，对于渗碳钢而言，合金元素是如何影响晶粒度的？

aaron01 · 发表于 2013-6-6 17:06:20

upposition 发表于 2013-6-6 15:44
如果是两个零件进行对比，其他条件都一样，只是碳势不同，那么碳势高的，必定最终的含碳量大，（同意吗？ ...

碳势高的，表面含碳量自然大，可表面含碳量与晶界移动是怎么样的一种关系呢？

搬运工 · 发表于 2013-6-6 17:11:12

upposition 发表于 2013-6-6 15:44
如果是两个零件进行对比，其他条件都一样，只是碳势不同，那么碳势高的，必定最终的含碳量大，（同意吗？ ...

这个要具体问题具体分析。

“必定最终的含碳量大”并不总能成立。。。

wqjtyx2012 · 发表于 2013-6-6 20:48:47

晶粒度的大小取决于N|G 的相对大小
另外我想说的是心部与渗碳区域的晶粒度是不一样的

aaron01 · 发表于 2013-6-6 20:52:50

wqjtyx2012 发表于 2013-6-6 20:48
晶粒度的大小取决于N|G 的相对大小
另外我想说的是心部与渗碳区域的晶粒度是不一样的 ...

你说的是起始晶粒度，不是实际晶粒度，两个概念有差别。

wqjtyx2012 · 发表于 2013-6-6 21:05:32

有条件的做个变量控制实验吧数据能说明问题的
我遇到过两种情况前面已经说过了也算是教训里明白的

upposition · 发表于 2013-6-7 10:24:47

aaron01 发表于 2013-6-6 17:06
碳势高的，表面含碳量自然大，可表面含碳量与晶界移动是怎么样的一种关系呢？
...

我也想不通，也许那本金属学物理基础乌曼斯基 1958年出版的能找到答案
可惜网上没找到这本书的电子版

吉祥如意 · 发表于 2013-6-7 19:16:33

aaron01 发表于 2013-6-6 17:05
娃娃能不能给我们介绍一下，对于渗碳钢而言，合金元素是如何影响晶粒度的？ ...

不好意思，前几天稍忙未及时回帖。
大家知道，高温时的奥氏体晶粒大小，对马氏体的影响非常大。可以说是决定性的。
合金元素对奥氏体晶粒大小的影响也是非常明显和至关重要的。
1. 大家都知道本质细晶粒钢和本质粗晶粒钢一说。细晶粒钢主要是由于在冶炼时，加入适量的与钢中的含氮量相适应的铝或硅到钢水中去，成为弥散状的奥氏体向珠光体转变的生核质点。以达到细化钢的晶粒的作用。钢冷却至室温，铝-氮微粒呈弥散细小的形式析出。其结果是使钢在常用的热处理温度下变得能抑制奥氏体长大。当然，渗碳钢中的钛的作用亦是如此。
2. 合金元素钒、钨、钼等复合碳化物也起着抑制奥氏体晶粒长大的作用。
3. 在一般的情况下，高碳低合金钢或高碳高合金钢，经淬回火后的马氏体针是非常的细小，如常说的隐晶马氏体，其形态主要是由含有一定量合金元素的作用。

aaron01 · 发表于 2013-6-8 12:07:24

吉祥如意发表于 2013-6-7 19:16
不好意思，前几天稍忙未及时回帖。
大家知道，高温时的奥氏体晶粒大小，对马氏体的影响非常大。可以说是 ...

本质细晶粒钢说的就是这个ALN的钉扎晶界移动，细化晶粒作用。
不过氮化铝在950C以上也会溶解到奥氏体里去，所以即使是本质细晶粒钢种，在1000C以上长时间加热，还是会有晶粒长大现象。
有一些V，Ti等金属的碳化物，溶解温度更高，高温下能够保证细化晶粒效果。

吉祥如意 · 发表于 2013-6-8 12:18:14

本帖最后由吉祥如意于 2013-6-8 20:25 编辑

aaron01 发表于 2013-6-8 12:07
本质细晶粒钢说的就是这个ALN的钉扎晶界移动，细化晶粒作用。
不过氮化铝在950C以上也会溶解到奥氏体里去 ...

铁匠说的很对。
超过界限温度，其晶粒的长大速度是非常大的。
稀有合金元素的作用细化晶粒的效果是很好的。如在1200度仍能明显有效地发挥作用。

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 08:55:26

aaron01 发表于 2013-6-8 12:07
本质细晶粒钢说的就是这个ALN的钉扎晶界移动，细化晶粒作用。
不过氮化铝在950C以上也会溶解到奥氏体里去 ...

版主你好,如果渗碳淬火过程中,产品淬火后表面组织不粗大,而心部组织粗大,会是些什么原因呢?前提产品正火组织符合要求.

吉祥如意 · 发表于 2013-6-29 09:18:37

毛毛的发表于 2013-6-29 08:55
版主你好,如果渗碳淬火过程中,产品淬火后表面组织不粗大,而心部组织粗大,会是些什么原因呢?前提产品正火 ...

如果方便，请上传几张图片会更生动直接些。

aaron01 · 发表于 2013-6-29 10:08:15

本帖最后由 aaron01 于 2013-6-29 10:09 编辑

毛毛的发表于 2013-6-29 08:55
版主你好,如果渗碳淬火过程中,产品淬火后表面组织不粗大,而心部组织粗大,会是些什么原因呢?前提产品正火 ...

整体加热的话，基本不会出现你说的情况，很可能是视觉假像。

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 10:16:21

aaron01 发表于 2013-6-29 10:08
整体加热的话，基本不会出现你说的情况，很可能是视觉假像。

http://www.rclhome.net/forum.php?mod=viewthread&tid=4937请看这个主题.

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 10:16:50

吉祥如意发表于 2013-6-29 09:18
如果方便，请上传几张图片会更生动直接些。

http://www.rclhome.net/forum.php?mod=viewthread&tid=4937 请看这个主题,上面有图.

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