硬化-最大硬度
硬化就是要在材料斷面中形成50%及以上的馬氏體。其余部分是貝氏體和盡可能少的珠光體,一定不能有鐵素體。硬化總是需要回火,以下四個因素對硬化處理很重要:
1)可以達到的最大硬度。
2)可以硬化的最大壁厚(直徑)。
3)獲得所需硬度的冷卻速率。
4)回火及其對鑄件應力條件和性能的影響。
1.最大硬度
鑄件最后的硬度取決于馬氏體的碳含量和整個基體中馬氏體的體積分數,奧氏體化溫度和時間則決定了馬氏體的最終碳含量。
存在一個獲得最大硬度的奧氏體溫度區域(見圖 1 ),溫度過低或過高都會使鑄件硬度越低。
較低的溫度(低于最佳溫度區域)導致低碳的奧氏體轉變為硬度較低的馬氏體,這種馬氏體可以減少復雜鑄件的變形和裂紋。較高的溫度(高于最佳溫度)會導致高碳奧氏體轉變成高硬度的馬氏體。盡管是這樣,材料的硬度還是會有所降低,因為總是會存在更多的軟殘留奧氏體。這是由于Ms會隨著碳含量增加而降低很多:
圖 1 處理溫度與最高硬度(奧氏體區)
通常,初生的珠光體結構在較低的溫度就能很快轉變為奧氏體,這是因為滲碳體分裂成鐵素體和碳并被奧氏體吸收。
另外,石墨的體積越小,單位面積的石墨球數量越高,材料轉變為奧氏體的速度就越快。
載自現代鑄鐵技術
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