3、马氏体转变
马氏体:碳在α-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体,用符号“M”表示。在MS线以下过冷奥氏体发生的转变称马氏体转变,马氏体转变通常在连续冷却时进行,是一种低温转变。
马氏体组织形貌:低碳马氏体组织通常呈板条状M;高碳马氏体组织通常呈针叶状M。
马氏体性能:马氏体的强度和硬度主要取决于马氏体的含碳量。随着马氏体含碳量的提高,其强度与硬度也随之提高。低碳马氏体具有良好的强度及一定的韧性;高碳马氏体硬度高、脆性大。
马氏体的碳含量与性能的关系
马氏体转变特点:
(1)马氏体转变是在一个温度范围内(MS ~ Mf)连续冷却完成的,马氏体点Ms和Mf主要与奥氏体的含碳量有关。
(2)马氏体转变具有不完全性。如果把奥氏体过冷到室温不能得到全部马氏体,而保留一定量的奥氏体,这种在冷却过程中发生相变后仍在环境温度下存在的奥氏体称残余奥氏体。残余奥氏体不仅降低钢件的硬度和耐磨性,而且影响钢件的尺寸稳定性,要使残余奥氏体继续向马氏体转变,就要将淬火钢继续冷却至室温以下(如冰柜冷可却至0℃以下;干冰+洒精可冷却至–78℃;液氮可冷却至–183℃),这种处理方法叫做冷处理。对于如精密刀具、精密量具、精密轴承、精密丝杆等一些尺寸要求高的工件均应在淬火后进行冷处理。
(3)马氏体转变的速度极快,属非扩散型相变,一般不需要孕育期。
(4)马氏体转变会引起钢的体积膨胀。由于马氏体的比容比奥氏体大,通常又是在较大的冷却速度下发生转变,钢件内外温差大,所以会产生很大的内应力,这是导致淬火钢出现变形和开裂的主要原因,应引起足够的重视。
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