材料热处理的加热_钢在连续加热时的奥氏体形成过程


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  钢在连续加热时,珠光体一奥氏体转变是在某个温度区间进行的。加热速度愈大,奥氏体开始形成的温度愈高,形成的温度范围愈宽,形成的时间也愈短(见图2.4-9)。加热速度愈大,奥氏体内成分的均匀化也愈困难(见图2.4-10和图2.4-11)。  
 
图2.4-9
图2.4-10
 
  在实际生产中,快速加热可能导致亚共析钢淬火后得到碳浓度低予平均成分的马氏体与碳化物,而在低碳钢中还可能发现来不及转变的铁素体。  
 

图2.4-11加热速度和温度对

ω(C)=0.18%钢奥氏体碳含量不均匀的影响

图2.4-12所示为低合金过共析钢在不同加热速度下珠光体向奥氏体转变的温度特征。在图2.4-12的铁素体一碳化物组织转变为奥氏体的热动力学图上的开始转变对应的是稍高于Ac1的温度,而a -丫的终止转变温度是A。,碳化物的完全溶解温度是A。。加热速度愈快,铁索体一渗碳体组织转变为奥氏体的温度也愈高,珠光体转变为奥氏体的温度范围也愈大。因此,在快速加热时,如高频感应加热,钢的奥氏体化温度应高于炉中慢速加热的温度。
 
  图2 .4-13所示为DIN CK45钢(相当于45钢)在连续加热条件下奥氏体转变图。连续加热是在从0.05—2400℃/s的固定加热速度下完成的。如果加热速度很慢(如0.22℃/s),则在稍过Ac3的775℃经过1h也不能使奥氏体达到均匀化。而以lO℃/s速度加热则在超过Ac3800℃仅80s后即可转变为不均匀的奥氏体。  
 
图2.4-12

图2.4-13

图2.4-13 DIN CK45钢(质量分数,%:C0.49、Si0.26、Mn0.74)连续加热奥氏体化时间一温度曲线

 
  从这些图可以看出,随着加热速度的增加,相变点Ac1和AC3都会明显提高。此现象对于感应加热和激光表面加热特别重要,此时可以达到1000℃/s以上的加热速度。在此加热速度下,可以将通常的淬火加热温度从830~850℃提高到950~1000℃。在加热到1000℃时仅需1s就可以完成奥氏体化过程。  
     
   
     
 
 
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