《实用热处理基础理论及应用》读书笔记（7）

伯龙马

       如题   
       钢在加热时的组织转变（下）
       2. 奥氏体晶粒的长大及控制
奥氏体晶粒长大及其对性能的影响和控制，如下所述。
    （1）奥氏体晶粒长大  解析如下：
奥氏体形核后细小晶粒称为“初始晶粒”。许多细小的晶核随加热温度的升高或时间延长，原子活动能力增强，通过原子扩散，减小晶粒表面能的自然趋势，晶粒互相“吞并”而长大，且温度越高，时间越长，奥氏体晶粒越大。在一定的加热条件下获得的奥氏体晶粒称
为“实际晶粒”。实际晶粒的大小直接影响热处理后的力学性能。

   （2）奥氏体晶粒度  解析如下：
  奥氏体晶粒度，即奥氏体晶粒大小的尺度。按国家标准（GB6394-1986规定）分为10级，如图1-8所示。从图看出，晶粒度等级越大，晶粒越细小,其中1～4级称粗晶粒，5～8级称细晶粒，9级以上称超细晶粒。
加热时，不同钢种的奥氏体晶粒长大倾向也不同。奥氏体晶粒随温度升高迅速最大的钢称为本质粗晶粒钢；奥氏体晶粒随温度升高长大倾向小，只有加热到930～950℃以上才显著长大的钢称为本质细晶粒钢，如图1-9所示。
本质细晶粒钢是在炼钢时，通过加入某些合金元素，如Al、Ti、W、V、Nb等形成难熔的化合物，阻止晶粒长大而获得的。
此外，奥氏体实际晶粒度与加热前的原始晶粒大小有关，即原始晶粒度越细小，产生的晶核越多，则加热后的实际晶粒度也越细。

                                       （略）

                   图1-8  标准晶粒度等级示意图（数字为晶粒度等级）

     （3）奥氏体晶粒度对性能的影响  解析如下：
实践表明，钢的晶粒越细小，冷却转变后的强度和塑性及韧性都较高，且热处理工艺性也好。因此，热处理过程获得细晶粒是追求质量的关键之一。

     （4）奥氏体晶粒度的控制  解析如下：
主要取决于加热温度和加热时间。加热温度的影响已如前述，即加热温度越高，奥氏体晶粒度越粗大，因此，加热时应严格加以控制；实践表明，尽管加热时间过长，也会导致晶粒长大，但比起加热温度的影响要小得多。
另外与加热速度也有关，即加热速度越快，过热度越大，形核率越高，加热时间越短，则晶粒度越细小。因此，快速加热已被广泛采用。

                                        （略）

             图1-9  奥氏体晶粒随加热温度变化趋势示意图