请大家来谈谈影响马氏体大小的因素有哪些

z051443019

我一直有个困惑，通常在渗碳直接淬火这样的一个工艺过程中，有人经常提到一种说法，就是通过渗碳后直接降温淬火时入液温度越低，渗层马氏体针会越细小。比如930℃渗碳，直接降温到830℃入液淬火比直接降温到850℃入液淬火所获得的渗层马氏体针细小，可能我列举的这两个入液温度靠得较近，来说明这个问题有点牵强，但大体上是这么个意思。我认为从常规理论上分析，渗碳直接降温淬火不论入液温度高低（在渗层处不发生相变的温度范围内），所获得的渗层马氏体针大小应该是一样的，因为在这个降温过程中，奥氏体晶粒大小并未发生变化，马氏体针也应该相应不会发生变化。我认为选择入液温度高低的目的是为了获得合理的芯部硬度，按照芯部组织要求来选择入液温度，或者是为了控制变形，或者是为了降低开裂倾向等等，而不是为了减小渗层马氏体的尺寸。不知大家是怎样看待这个问题的？
        我认为主要有以下影响马氏体针大小的因素：刚的种类（镇静钢or半镇静钢or沸腾钢）、钢中合金元素的种类及含量、热处理加热保温时间及保温温度、热处理前钢的原始组织状态、钢的组织遗传、入液时的温度（此温度非上面我所提到的那个入液温度，是在有铁素体或渗碳体析出发生时的这个阶段温度，即有相变转变过程后的温度入液）。
        另外我发现有时候采用以上工艺进行热处理时会出现渗层马氏体组织较为细小而芯部马氏体组织较为粗大的情况，大家对此现象有何看法？

z051443019

没有对这个问题感兴趣的吗？

刘武乐

不是不敢兴趣  是楼主的问题太专业     帖子太长看得 有点晕 呵呵  我来表达一下自己的可能发
我感觉楼主说的情况 和你的930到830 的降温时间有关  降温到830和850    所需要的时间不同      降温时间不同就以为着扩渗时间不同   扩渗碳时间不同就意味着 芯部增碳程度不同  
就是降温时间不同 芯部的碳含量不同   碳含量不同  淬火后形成的马氏体针就会有差别  
可能你说的830和850  温差较小  降温时间差别较短 不明显       如果是降温时间相差大的话   肯定有影响的  但是 感觉影响不会很大。
总之一句话   楼主的问题是 芯部碳含量不同造成的马氏体针长不同
纯属个人意见  欢迎指正

z051443019

回复 3# 刘武乐


    其实我说的也不是这个意思，您可能理解错了，我也用一句话概括吧：渗碳+直接降温淬火的这样一个工艺过程，有人有这样一种说法，认为直接降温淬火时淬火入液温度降得越低（在渗层不发生Fe3C较大量析出转变的前提下），淬火后所得的渗层马氏体针越细小，而我从常规理论上对此观点表示怀疑。

天天小非

马氏体差别不大，主要是人为观测的结果。
因为淬火温度越低，产生的残余奥氏体越少，人的感官就是马氏体细小。其实两者的马氏体级别的一致的。

刘武乐

回复 4# z051443019


呵呵  可能我的理解有误 但是 你的直接渗降温碳淬火。所降的温度不同  所需要的时间不同，扩渗碳、的时间就不同

z051443019

回复 6# 刘武乐


    其实这段时间碳的扩散和时间上面的差异可以忽略的，一般情况下对于一台设备而言基本上渗碳直接降温淬火时这个降温过程的时间都会设置的一样或者差不多。根据D=D0*e（-Q/RT）（括号内为e的指数）可知，扩散速率与温度成指数关系，因此温度的变化对扩散过程的影响是非常大的，所以在八百多度时与在九百多度时扩散速率有非常大的差异，这也是为什么渗碳过程会分为强渗和扩散两个过程了，而且扩散温度一般会和强渗温度相同，而且时间上扩散时间在渗碳过程中占的比率也是比较大的，后面的降温过程的时间并没有算在渗碳过程时间内。

刘武乐

回复 7# z051443019


   
虽然 最后的降温时间没有算在  渗碳时间里 但是我感觉对深层是有影响的 （偏离了楼主的话题）   上次我去跟踪一批渗层总是超差的物料，试验后发现把淬火温度降低10°  把扩渗、时间缩短40分钟就合格了    从930~830降温时间需要3~4个小时 不能不考虑这个时间   （我们用的是爱协林的多用炉），最后我们得出的结论就是    降温时间太久  变相的加长了扩渗时间 最终导致渗层超差。渗层超差对心部组织肯定有影响。
所以我才有以上几贴的看法
另外说明 我不做热处理 从来没有操作过  纸上谈兵     只是对楼主说的问题感兴趣   就发表一点看法    我纯属业余    说的不对的地方还请指正

Magikal

这个话题很有意思
我来说下陋见：
工艺允许范围内降低淬火入液温度，虽然淬火前奥氏体形态和大小无明显差别，但淬火相变温度是否会降低？（考虑到冷却问题），如果导致实际相变点下降，”降温淬火时入液温度越低，渗层马氏体针会越细小“也不能说没有依据

不过个人感觉，这个说法要试验验证才行，而且考虑的因素也比较多，如工件大小、淬火液情况等

zelda

个人认为：
830和850无论从理论上或者实际情况，对于渗层组织的转变肯定是有区别的，其中降温时间的因素更大些。至于这其中的区别，可能需要理论和实验验证。
假设一下，因为在降温过程中，奥氏体会向平衡态转变，碳化物会析出的，这时候奥氏体碳含量降低，从而随后的过冷奥氏体的Ms点也会随之升高，增加淬透性；另外一方面，降低淬火温度，也会加大冷却速度；两方面因素使得渗层马氏体转变更充分，残余奥氏体量减少。
淬火马氏体针的形态大小，主要取决于马氏体的碳含量和原始奥氏体晶粒大小，和淬火速度没有必然的联系。

z051443019

回复 10# zelda


       我不太苟同你说的温度降低碳化物析出会对后续马氏体组织造成多大影响，我想我们一般扩散碳势选择0.85的应该比较多的吧，再高可能就0.95了，但是0.85应该是主流，这已经接近共析点的碳浓度了，这个碳浓度在我们通常采用的820-860℃淬火的温度基本不会有多少碳化物的析出，因此碳浓度的变化应该不会很大，所以这一点我表示怀疑。
       哦，对了，对于耐磨性要求较高的零件或者普通低碳钢渗碳时的扩散碳势我们有选择1.0或者1.05的。