合金元素对超级奥氏体钢热处理的影响

2022-11-30

超级奥氏体转变的过程中,除需要铁、碳原子的扩散外,同时还有合金元素原子的扩散以及合金碳化物溶解,因此合金元素对碳化物稳定性的影响、元素自身在钢中的扩散能力,以及合金元素对碳在奥氏体中扩散的影响等,都将直接影响合金钢中奥氏体的转变过程。归纳起来,合金钢加热时的组织转变有以下两个显著的特点。

1.合金钢奥氏体化加热温度高、保温时间长

合金钢加热时,为了获得成分均匀的奥氏体组织,一般都希望有尽可能多的合金元素溶入奥氏体,只有这样才能充分发挥合金元素的有益作用。但由于合金钢中往往含有强碳化物形成元素所形成的碳化物如TiC、VC、NbC、ZrC等,它们的稳定性很高,只有在较高的温度下才开始溶解;另外,除镍、钴以外的大多数合金元素都有减缓钢奥氏体化的作用,因此,-般合金钢、特别是含有强碳化物形成元素的合金钢,如S31254、NO8367等。其热处理时往往需要更高的加热温度和较长的保温时间。

2.大多数合金元素都能在加热时阻碍奥氏体晶粒的长大

锆、铌、钛、钒、铝等元素在加热时能强烈阻碍奥氏体晶粒长大;钨、钼、铬等则能起到中等的阻碍作用。这是因为这些元素在钢中能形成稳定的微细碳化物质点或氧化物质点,弥散分布在奥氏体晶界上,使晶界移动困难,从而对奥氏体晶粒长大起阻碍作用。锰、磷、碳等则促进奥氏体晶粒长大,特别是在钢的碳含量较高时这种不利的影响愈加显著。因此,除锰钢外,一般合金钢加热时都不宜过热,即便是在较高的加热温度下,仍能得到晶粒细小的奥氏体,淬火后获得细小的马氏体,获得较为理想的力学性能。