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如何控制热处理中的残余奥氏体?

更新日期: 2023-02-06
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  奥氏体是存在于很多钢的组织结构形式。正是由于奥氏体具有的易加工、易切削、易锻造、良好的可塑性等组织结构特点,使得奥氏体不锈钢被广泛用于生产各种棒材、锻件、铸件、钢板、钢管、钢丝、钢带等等产品。奥氏体在变形过程中会部分发生马氏体相变,所以奧氏体含及转变量会直接影响到材料强度和延伸率的提高程度。这其中转变量主要由奥氏体形态种类决定。因此,对钢中的奥氏体进行定性定分析,可以帮助我们了解材料的性能及服役周期、进行寿命评估等情况。
 零件淬火后总会或多或少的留有一些未转化的残留奥氏体。过多的残留奥氏体对零件的使用寿命和硬度不利,会造成软点和尺寸的不稳定性,但适量的残留奥氏体可以提高零件的疲劳强度。我们可以通过控制残留奥氏体来控制产品质量和使用寿命,以达到预期效果。
  1.残留奥氏体对各类零件的影响
  (1)滚动轴承要求有良好的耐磨性、高的滚动疲劳强度和好的尺寸精度稳定性,在常用应力水平下残留奥氏体对疲劳寿命影响不大。实际生产中轴承钢淬火后,一般不经过冷处理。
  (2)齿轮一般也不需冷处理。残留奥氏体有利于其疲劳寿命的增加。
  (3)对工具钢,残留奥氏体可增加耐冲击性。对于切削工具,残留奥氏体降低硬度使切削性能变坏。对钻头、丝锥等主要承受扭转应力的工具,适量的残留奥氏体是有利的。对压力加工的模具钢,尤其冲头适量的残留奥氏体是有益的。残留奥氏体相对于马氏体来说,残留奥氏体似海绵,可缓冲冲击,提高韧性,提高表面接触疲劳强度,延长冲头使用寿命。
  (4)对量具,残留奥氏体不利于保证尺寸精度,必须用冷处理尽可能地消除残留奥氏体。
  2.残留奥氏体影响因素分析
  随着合金元素的提高,含碳量的增加,淬火中间停留或冷却速度缓慢,淬火温度提高,都会使残留奥氏体增加。淬火时冷却中断并等温停留,会使马氏体最终转变量减少,残留奥氏体增多,这就是奥氏体的热稳定化。含碳量在共析点0.8左右,残留奥氏体在25%以下,残留应力为压应力。零件渗碳后表面含碳量高,淬火后残留奥氏体增多。
  决定残留奥氏体含量的主要因素分别是:
  (1)原材料合金元素的影响:Mn、Ni、Cr合金元素使淬火后残留奥氏体增加。
  (2)原材料碳含量增加,使残留奥氏体增加。
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