钢淬火后晶粒度为什么会变细呢

ZX771

fuweimouse 发表于 2013-9-23 16:22
晶粒度大小跟冷却速度是没关系的，晕。我们公司的锻件经过等温退火后晶粒度照样很细

   我看总体上要结合具体材料的加热程度，以及材料自身的冷却C曲线特征述说，这样对于概念还不明晰者避免引起认识上的混乱。
    材料在每一次加热（奥氏体化）会面临一次晶粒变得粗大或细小的可能，以楼主所提及的亚共析钢为例：常温平衡态组织是珠光体与铁素体，在加热时是珠光体区域先奥氏体化，一个珠光体领域里面会有多个初生奥氏体晶核，长成多个奥氏体晶粒再分别往附近铁素体方向生长，原来的一个铁素体晶粒可以被一个以上的新生奥氏体晶粒划分。如果加热工艺不出错的话奥氏体晶粒大小能得到控制，获得的奥氏体晶粒比原来常温的铁素体晶粒细。这就是楼主见到的淬火组织晶粒度级别比之前细致了。
    假如加热温度过高奥氏体晶粒长大将不受节制，奥氏体晶粒相互吞并数目减少尺寸长大成为粗晶。奥氏体晶粒过分粗大的必须重新热处理改善。
    至于冷却过程晶粒度变化或不变化，必须结合材料C曲线分析：冷却速度线未通过铁素体与珠光体转变区，而是进入贝氏体或马氏体形成区域，发生淬火转变得到的淬火组织大小承袭了奥氏体晶粒大小，重要的是它的性能直接由该次加热时得到的奥氏体晶粒大小决定着。所以说淬火热处理过程细化晶粒在加热阶段。
    当冷却速度线通过铁素体与珠光体转变区，发生的是扩散型转变：即一个奥氏体晶粒可以被多个形核生长的铁素体晶粒划分，得到细化了的铁素体晶粒和珠光体领域。必须严正指出：此时是平衡组织没有奥氏体晶粒或所谓原奥氏体晶粒。
    你们公司的锻件与我们公司的锻件一样：经过等温退火（或称等温正火）后晶粒度很细，这就是根据冷却C曲线特征来控制冷却速度特点的结果。这正好说明晶粒度大小跟冷却速度是有关系的。

ZX771

luminjun5917 发表于 2013-9-23 13:59
13楼，你好，请教这样一个问题，如果一批工件在正火的时候，由于种种原因导致了，晶粒度偏大，在接下来的 ...

    工件在正火的时候晶粒度偏大，必须找到原因加以改善。据自己的体会，通常是局部晶粒度偏大属于偏析现象没有得到消除，由于成分偏析局部的实际Ac3点低于正常温度，于是这个局部相对来说就会过热而成为粗晶区。这样的粗晶区渗淬火会得到粗大马氏体组织。

luminjun5917

ZX771 发表于 2013-9-23 22:17
工件在正火的时候晶粒度偏大，必须找到原因加以改善。据自己的体会，通常是局部晶粒度偏大属于偏析 ...

前辈，我有一批工件，材料20CrMo，渗碳淬火回火，金相组织马氏体针非常粗大，后来查出原因是温度过高导致的，这样的工件还能回炉重新把它的晶粒度变小吗？拯救的工艺是不是，先等温退火，然后再淬火回火吗？这样反复的淬火回火，对工件的强度，硬度，以及心部的韧性有影响吗

ZX771

luminjun5917 发表于 2013-9-24 09:48
前辈，我有一批工件，材料20CrMo，渗碳淬火回火，金相组织马氏体针非常粗大，后来查出原因是温度过高导致 ...

   渗碳淬火确因加热温度过高引起组织粗大，可以采用比正常淬火温度还低10~15℃重新加热淬火。这样不仅成本低而且工件变形小。采用正火也可以，必须考虑变形较大是否导致加工余量不够或尺寸超差。

fengdl119

通过重结晶可以细化晶粒

jianxinw

4楼应该是正确的，
可能大家对本帖的理解有问题，
一般所说的晶粒度是指奥氏体晶粒度，所以与冷却无关。

师父领进门

pax113 发表于 2010-12-21 13:15
回复 28# 3050702040

有点明白又有点糊涂，正火的冷却速度快可细化晶粒，淬火却达不到这样的效果，同样是奥氏体冷却转变，淬火的冷却速度更快，为什么达不到这样的效果呢？

沉默处理

师父领进门 发表于 2013-10-1 14:16
有点明白又有点糊涂，正火的冷却速度快可细化晶粒，淬火却达不到这样的效果，同样是奥氏体冷却转变，淬火 ...

这个问题在坛子都讨论很久啦，您可以搜索相关的帖子，仔细阅读一番，相信你也会收获不小。
我个人简单的总结一下：
关于正火对晶粒度的贡献，到是加热还是冷却更大？一派：加热过程，论据是：晶粒度是指奥氏体晶粒度，讨论冷却对奥氏体晶粒的形核长大无意义。一派：冷却速度，论据是：冷却过程存在重结晶过程，过冷至室温组织同样是细化过程。

ZX771

师父领进门 发表于 2013-10-1 14:16
有点明白又有点糊涂，正火的冷却速度快可细化晶粒，淬火却达不到这样的效果，同样是奥氏体冷却转变，淬火 ...

   你提出的问题可以对照钢的过冷奥氏体转变CTT曲线思考认识，以亚共析钢为例：正火的目的是为了得到均匀细致的平衡组织（即在铁碳平衡图上见得到的组织），所谓冷却速度快，是指在获得平衡组织前提下过冷度大，铁素体形核数目多可细化晶粒；淬火冷却速度属于非平衡冷却过程，来不及铁素体形核即到达马氏体转变区（见CTT曲线）在原奥氏体晶粒范围内发生切变，同样是过冷奥氏体冷却转变，淬火的冷却速度更快因转变机制不同达不到像正火那样的效果。

gqc1129

有些理论看似是矛盾的，但是我感觉任何一个理论都有自己适用的范围。
不同材料不能套用一个理论，还是试验出来的数据比较靠谱。。。
:):):)

w.w.100

又见关于晶粒度的讨论，想说两句：
1.晶粒度的概念：晶粒度，顾名思义是晶体大小的量度，按我们国家教科书的规定，如非特指，晶粒度均指的是奥氏体晶粒度。这当然不是随便的胡乱规定，而是具有深刻的理论与实践意义，因为通常的金属热处理都是通过奥氏体化来进行的，奥氏体的晶粒度对转变产物大小和性能都有着最重要的影响。当然也可以测量别的相的晶粒（度？）大小，但通常应该是基体相且必须加以特指说明。
2.关于过冷度对奥氏体向珠光体的转变的影响：奥氏体转变成珠光体是通过形核与长大完成的，具体机制受形核率N和长大速度G控制，过冷度对N和G的影响都有极大值特点，它们是两条近乎平行的曲线，综合作用导致珠光体团直径与过冷度只是一条斜率很小（近乎水平）的直线，也就是说过冷度对珠光体团大小影响很小，远没有奥氏体晶粒细化的影响大。但是过冷度对珠光体片层大小的影响还是非常显著的。
  基于以上，如果可以讨论珠光体（由属于同一晶体的铁素体和属于同一晶体的渗碳体组成的复合晶体）晶粒度的话，那么过冷度对细化晶粒只有很小的影响。
3.关于马氏体和贝氏体转变：奥氏体转变成马氏体或贝氏体也是通过形核与长大完成的，在一个奥氏体晶粒内同样可以形成多个马氏体晶体。
4.关于淬火比正火晶粒细化：淬火应该是在正火基础之上进行的吧，又一遍奥氏体重结晶，第一，淬火加热时间较短。第二，可能有限制晶粒长大的第二相存在优势。
5.我们可以说晶粒细化，但晶粒度细化神马意思？

jealin000

小卖部长 发表于 2010-11-11 21:01
同种钢材，晶粒度大小与冷却情况无关，只与加热温度及加热时间有关，前处理相同、加热温度一样的话，正火与 ...

那你去做退火吧，看看晶粒度是不是一样

小卖部长

jealin000 发表于 2013-11-1 16:09
那你去做退火吧，看看晶粒度是不是一样

退火与正火影响的是下一次热处理的原始晶粒度，对本次热处理的奥氏体晶粒度没有影响。

jianxinw

大家一定要注意到底在讨论的是什么晶粒度，
不然大家都认为自己说的有理。
不注明的话一般指奥氏体晶粒度，它与材质、热处理前组织、加热速度、保温温度、时间有关系，与冷却过程没有任何关系。

浪子小新

ZX771 发表于 2010-11-15 21:18
回复 13# wyl050202

   你认为淬火后的晶粒度只和淬火前奥氏体的晶粒度大小是一致的是对的，这是因为过 ...

邹工，我对等温正火细化晶粒是这样理解的：
1、在加热阶段，奥体氏等温形成，加热温度高，形核率高，由于加热时间短，晶粒来不及长大，故奥氏体晶粒较细。
2、在风冷阶段，由于冷却速度快，过冷度大，形核率高。因此，晶粒也细小。

有凤来仪

楼主错了，金相网友们不要随意附和，淬火不可能细化晶粒。
不管材料的原始晶粒度如何，淬火加热、保温后，形成的奥氏体晶粒都会长大，当然温度越高，奥氏体晶粒越大（存在强碳化物形成元素的话，长大速度慢一些），淬火后奥氏体转变成马氏体，而马氏体转变不产生重结晶，保留了奥氏体的晶粒大小，所以淬火不可能细化组织或细化晶粒，切记。
细化晶粒的常用热处理方法是正火、退火，而正火退火是发生重结晶的。

luozhongxinykx

谢谢，长见识了，分析的很好。

guan416732950

有凤来仪 发表于 2014-4-25 14:22
楼主错了，金相网友们不要随意附和，淬火不可能细化晶粒。
不管材料的原始晶粒度如何，淬火加热、保温后， ...

如果工件很小，正火后组织为贝氏体，有没有起到细化晶粒作用

czxrl1

正火后晶粒度通常指铁素体晶粒度，淬火后晶粒度通常指原奥氏体晶粒度，两者不能混淆。这样就容易理解楼上的各种观点了。