5.2 钢在加热时的转变
加热是热处理的第一道工序。加热分两种:一种在临界点A1以下的加热,不发生组织变化,一种是在临界点A1以上的加热,目的是获得均匀的奥氏体组织,这一过程称为奥氏体化。
5.2.1 奥氏体的形成过程
钢在加热时奥氏体的形成过程也是一个形核和长大的过程。以共析钢为例,其奥氏体化过程可简单地分为4个步骤,如下图所示。
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第一步:奥氏体晶核形成
奥氏体晶核首先在铁素体和渗碳体的界面上形成,因为晶面处的成分和结构对形核有利。
第二步:奥氏体晶核长大
奥氏体晶核形成后,便通过碳原子的扩散向铁素体和渗碳体方向长大。
第三步:残余渗碳体的溶解
铁素体在成分和结构上比渗碳体更接近于奥氏体,因而先于渗碳体消失,而残余渗碳体则随保温时间延长不断溶解直至消失。
第四步:奥氏体均匀化
渗碳体溶解后,其所在部位碳的含量仍比其他部位高,需通过较长时间的保温使奥氏体成分逐渐趋于均匀。
亚共析钢和过共析钢的奥氏体化过程与共析钢基本相同,只是由于先共析铁素体或二次渗碳体的存在,要获得全部奥氏体组织,必须相应地加热到Ac3或Accm以上。