顯微鏡下觀察合金鋼加熱形成原始晶粒特征
在具有粗大晶粒的鋼中,可能形成長度較大的針狀馬氏體。
在顯微鏡下可以顯示出細的或者粗大的針狀馬氏體組織。然而,
即使是粗的針狀馬氏體,也很難確定馬氏體晶體尺寸,特別是在
它們的晶粒中含有殘余碳化物時。
這是由于:
(1)碳化物阻礙大尺寸馬氏體晶體的形成;
(2)只有初生片狀馬氏體可能貫穿整個晶粒,以后形成的
片狀馬氏體只橫貫晶粒的一部分;
(3)用顯微鏡檢查合金鋼時,針狀馬氏體很容易與淬火鋼
在250-350℃長時間保持時形成的片狀貝氏體相混淆。片狀馬氏
體若來阻止它與奧氏體共格,是不會長大的,而片狀貝氏體與片
狀馬氏體不同,它能擴散長大并能長到很大的長度。
的過熱組織。
即使鋼中沒有殘留碳化物,馬氏體晶體長度的變化也比晶粒
尺寸的變化小得多。晶粒尺寸增加4倍,僅使馬氏體晶粒長度增
加1.5倍.
鋼的晶粒
晶粒對高硬度鋼性能的影響
加熱形成的奧氏體晶粒稱為原始晶粒,它影響鋼的強度、韌
性和冷脆性溫度極限。
淬火或回火后,晶界保持不變,因為在馬氏體轉變時, 再
結晶產物按照一定的奧氏體組織的均勻性溶合在每個原奧氏體晶
粒的晶界上,此外,加熱時溶解的碳化物和某些雜質,一
部分在冷卻時另一部分在回火時沉淀在奧氏體的晶界上。
晶界是一道屏障它阻止脆性斷裂形成的裂紋的擴展。裂紋末
端是較大應力集中點。裂紋愈寬,因而晶粒愈粗大,-則該處應力
愈高。
如果在晶粒的邊界層有脆性顆粒,特別是呈網狀時,晶界的
屏障作用則減弱。通過從很高溫度淬火產生的強化相顆粒的沉淀
或者在回火時的沉淀硬化過程,
可以很明顯地看到這種變弱的晶界狀態。如果晶粒比較細(晶界
周長比較長),則晶界層受析出的脆性顆粒的損害比較小,所以
使鋼具有較好的抗裂紋擴展能力和比較低的冷脆性溫度極限
當馬氏體分解、硬度降低至RC50~52以下時,這種晶粒效
應變得不嚴重了。
馬氏體鋼的晶粒長大對強度和韌性的影響,比增加馬氏體中
含碳量的影響大得多