正火细化晶粒？

搬运工

ZX771 发表于 2011-7-19 18:17
会员问“为什么正火温度比淬火温度高，而不会过热？”这个问题当然很正常，我向你提这个问题意在提 ...

再复ZX771高工
“为什么正火温度比淬火温度高，而不会过热？”这个问题。
一。严格地讲这个命题本身就是错误的。正火就不会过热吗？？？
应该是问：为什么正火温度有时比淬火温度高，但不一定会过热 。
二。正火温度一定是比淬火温度高吗？？？
三。铸造零件因为其特殊的生产工艺过程{涉及到加工温度，冷却方式}， 锻件因其 过高的加热温度，常伴随过热组织的产生。相对。铸造，锻压等而言，正火选择的加热温度是较低的。因此正火可以细化晶粒。正火 工艺不当，一样会过热。
四。 过热是相对而言的，一些正火件，晶粒度做到6级已相当不错，而一些淬火件晶粒度做到7级的时候，我们还会认为是过热，淬火，正火是否过热，要与技术标准进行比对。调质锻件淬火前进行正火，晶粒被细化一次，在随后的淬火过程中，晶粒还将被细化一次。
五。“用比较高正火温度加热后改淬火冷却的话，得到的肯定是被定义为过热的粗晶”仅只是你个人的一个推断，仅只是你在 “肯定”。其它工艺参数相同，改变冷却方式并不改变晶粒度大小。
“假设”这个零件的最终热处理是用正火，淬火中之一种，那么在同样的加热，保温情况下，单就晶粒度大小而言，淬火过热则正火也一定过热。
而“假设”这个零件原先是用正火作为预备热处理，现改为用淬火作为预备热处理，单就晶粒度大小而言，正火不过热则淬火也一定不过热。
你居然也有如此疑问？？？太不应该。
这是最基础的东西。
如果你的大学老师见到你在论坛中类似这样的一些言论，他{她}会。。。。。。。

ZX771

     提起本贴正火细化晶粒问题，你的所谓“无论奥氏体的转变产物是什么，高温奥氏体的晶粒边界都会保留至室温”这种谬论余毒已经基本肃清，不会有太多人喜欢在奥氏体的晶粒问题上反复演绎这种“影子的传说”。
   你举的那么一个正火实例居然还是虚拟的！我很忙，没有很多必要在此无端奉陪下去了。见谅！

安妮公主an

1 原贴中是与调质相比较，一个为平衡转变，一个为非平衡转变。
2 细化是指相对的，相对于原始组织而细化。
3 注意楼主提到的，控制保温温度与时间，感觉还应加上冷却速度好一些。

搬运工

ZX771 发表于 2011-8-8 17:55
提起本贴正火细化晶粒问题，你的所谓“无论奥氏体的转变产物是什么，高温奥氏体的晶粒边界都会保留至室 ...

一。我虚拟的那个案例在实际生产中是有可能发生的 。你在看过“案例”后问到怎么没有具体材料，具体的零件尺寸，这说明你的理解能力有问题{因为这个案例无需涉及具体材料，具体的零件尺寸便可充分说明问题}。
二。我不会回避我的发言中所出现的一些问题。包括26楼的发言。我在之前已对我26楼的发言作过某些说明。
“无论奥氏体的转变产物是什么，高温奥氏体的晶粒边界都会保留至室温”这句话是不够严谨的，是有问题的。  
我应该以别的文字语言来表达我所想要表达的意思。
三。在
http://www.rclbbs.com/forum.php? ... page%3D1&page=2
中，你甚至认为你有办法测马氏体晶粒度{但你没有办法回答你以什么作为“马氏体晶粒”的“晶粒”边界}，
    你这是典型的不懂装懂。
认为测出的马氏体晶粒度等同于奥氏体晶粒度，你是全球第一个能够测出马氏体晶粒度的超级人才。你还一直认为存在“珠光体晶粒度”{但你没有办法回答你以什么作为“珠光体晶粒”的“晶粒”边界}。
   你这还是典型的不懂装懂。
你一直认定有《 珠光体平均晶粒度测定法》，并告之大家，《 珠光体平均晶粒度测定法》在网上正“热卖着。。。”而事实上，，你有《 珠光体平均晶粒度测定法》吗？？？你看过《珠光体平均晶粒度测定法》吗？
   你这又是在不懂装懂。
对我多次提出的“你可能从未具体接触过晶粒度测定工作”这样的疑问，你一直未作或不敢作正面的回复。
包括今天下午我再一次提出的问题
“你是否具体的测定过马氏体的晶粒度级别？？？
你是否有具体的测定方法？？？
你 测定马氏体的晶粒度级别是在什么倍率下测定的？测定结果是多少级？”
你都是采取回避的办法。你没有办法或是不敢作正面的回复。
不要用“忙”来回避。
涉及细化晶粒的主题，你的很大一部分回帖中都存在概念性的错误。对于会员提出的质疑，你要么是自以为是的胡说一通，要么就是回避。光是我提出的问题，你就回避了“N”个。
年青人是万万不可“不懂装懂”的。

zqrlp

AC3+50℃正火是一般钢的奥氏体化正火温度，此时的组织应为奥氏体+大于AC3+50℃溶解的高温化合物。经此加热再在静止流动的空气中冷却得到的晶粒度称为钢的正火后的实际晶粒度。如果此晶粒度为6级，依此可判断钢在正火时的加热温度大小。如检测的晶粒度为4级，说明加热温度偏高；7级加热温度偏低或冷却速度过快。

zhaoyun123

lmx_1018 发表于 2011-6-13 11:39
感觉说的大虾们深奥的说多了，更糊涂了，正火目的肯定不止为了细化晶粒，我也知道点，正火顾名：正常化处理 ...

一般锻造温度很高，工件会奥氏体晶粒粗大，通过正火来改善，正火是加热到A3线以上30-50度，不到930度，不会导致晶粒想锻造的那样粗大。

茉莉素馨

ZX771 发表于 2011-8-8 17:55
提起本贴正火细化晶粒问题，你的所谓“无论奥氏体的转变产物是什么，高温奥氏体的晶粒边界都会保留至室 ...

您说的绝大多数都是对的。
我想补充一下，如果不正确，还请大家指正，谢谢！


1.正火：奥氏体转变为珠光体。形核是在奥氏体的晶界处，在长大的过程中，是新相与母相的相界面迁移进行的。既片状珠光体是在原奥氏体晶界上进行片状层数的增加，而片状的伸长是在奥氏体内两相相界面推进中形成的。如图：

所以，原奥氏体的晶界应该是会留下来的。但是，由于在正火比较大的过冷度（相比退火）使得在奥氏体境界上形核数量剧增，最终奥氏体相消失。本人觉得，奥氏体内部不同取向的珠光体长大后的交界面应为晶界，与原奥氏体晶界可视为相同（可以看看亚晶界如何定义的，晶界和亚晶界的差别在于取向差的大小）。所以，奥氏体的部分晶界最终还是留了下来，只不过不可分辨。

2.淬火：奥氏体晶界纹丝没动，形核在晶界或者内部的位错处。马氏体组织长大的推进，是由位错来完成的。如图：



因为淬火和正火相变原理截然不同，温度上也会有差异。
所以，正火是可以细化晶粒的



至于反复淬火的问题，是再结晶的问题了，有机会在讨论~~~

67楼 老热工 已经说得很详细了。


参考：《材料组织结构转变原理》（冶金工业出版社）超星上有~~

茉莉素馨

搬运工 发表于 2011-8-8 20:08
一。我虚拟的那个案例在实际生产中是有可能发生的 。你在看过“案例”后问到怎么没有具体材料，具体的零件 ...

晶粒度过大固然不好，但是奥氏体晶粒度直接影响着所形成的组织。

看看图纸就知道了，没有那张图纸上说要达到多少的晶粒度，而只是要求强度和硬度
然后由工艺工程师来根据要求的技术标准来制定热处理工艺的。（当然排除有些特殊零件会明确要求）
当然，只有比较合适的晶粒度，才能比较经济，而又保证产品质量。

茉莉素馨

新相形核都是在缺陷较多的地方，缺陷的畸变能也可以为形核提供能量，缺陷哪最多？晶界呀~~~
而且晶界上的固溶原子偏聚，而且晶界扩散速度更快，还有很多原因啊~~。
在马氏体回火时，产生的奥氏体，肯定是在晶界上喽~~~

茉莉素馨

aaron01 发表于 2011-7-31 18:29
不妨这样定个命题，如44贴中图示的淬火后板条马氏体组织，我们将这样的材料重新加热奥氏体化，在奥氏体形核 ...

新相形核都是在缺陷较多的地方，缺陷的畸变能也可以为形核提供能量，缺陷哪最多？晶界呀~~~
而且晶界上的固溶原子偏聚，而且晶界扩散速度更快，还有很多原因啊~~。
在马氏体回火时，产生的奥氏体，肯定是在晶界上喽~~~

搬运工

茉莉素馨 发表于 2011-12-2 17:43
新相形核都是在缺陷较多的地方，缺陷的畸变能也可以为形核提供能量，缺陷哪最多？晶界呀~~~
而且晶界上的 ...

你好。
一。不认同“奥氏体内部不同取向的珠光体长大后的交界面应为晶界”，每一个“不同取向的珠光体”的实际为一个“珠光体领域”，一个“珠光体领域”内包含有一个铁素体和一个渗碳体晶粒，珠光体只是一种相组织，而不是晶体，何谈“晶界”，这是概念问题。
二。不认同“至于反复淬火的问题，是再结晶的问题了”的说法，这同样是概念问题。
三。你再斟酌一下67楼 的发言，组织与晶粒大小是两个不同的概念。
四。“没有那张图纸上说要达到多少的晶粒度”仅是你个人的一个认识问题，实际上并不是你所说的这样一个情况。
五。“在马氏体回火时，产生的奥氏体，肯定是在晶界上喽~~~”这句话无法理解，是你的“笔误”？？？
六。下面是我在另一个有关“晶粒”问题的帖子中的发言，如有不对处，请予以指正：
“钢在加热后形成的奥氏体组织，特别是奥氏体晶粒大小对冷却转变后钢的组织和性能有着重要的影响。一般说来，奥氏体晶粒越细小，钢热处理后的强度越高，塑性越好，冲击韧性越高。。。。。。”
“因此，在热处理过程中应当十分注意防止奥氏体晶粒粗化，为了获得所期望的合适的奥氏体晶粒尺寸，必须弄清楚奥氏体晶粒度的概念，了解影响奥氏体晶粒大小的各种因素以及控制奥氏体晶粒大小的方法”

   “所谓实际晶粒度是指钢在某一具体热处理加热条件下所获得的 奥氏体晶粒大小。。。。。即奥氏体晶粒大小完全由其所达到的最高加热温度和在该温度下的保温时间所决定。。。。。。
   钢在加热后的冷却条件并不改变奥氏体晶粒大小，但奥氏体的实际晶粒度却决定钢件冷却后的组织和性能。细小的奥氏体晶粒可使钢在冷却后获得细小的室温组织，从而具有优良的机械性能”。
     “。。。与完全退火相比，二者的加热温度相同，但正火冷却速度较快，转变温度较低，因此，相同钢材正火后获得的珠光体组织较细，钢的强度，硬度也较高。”

    以上是书本中内容，尽管不同的书籍有不同的文字表述，但表达的意思完全一致。
   
   哪里来的 { 哪里见到过 }“珠光体晶粒度”。“马氏体晶粒度”的说法。
   
   书上只说“马氏体组织粗大”，马氏体组织粗大的实质是加热完成时奥氏体的晶粒粗大。
   
   GB6394-2002也只说到“马氏体晶粒”而并未提到所谓的“马氏体晶粒度”。
   
  通常情况下所说的晶粒度检测，是指检测零件的奥氏体晶粒度，比如说要检测一个调质件的晶粒度大小，是要我们在该件的组织状态为回火S时去检测该件的 奥氏体实际晶粒度，尽管这时奥氏体已并不存在，但检测结果能真实的反映淬火加热完成时实际获得的奥氏体晶粒大小即奥氏体实际晶粒度。检测的绝不是什么“马氏体晶粒度”“回火S晶粒度“

ZX771

茉莉素馨 发表于 2011-12-2 17:22
您说的绝大多数都是对的。
我想补充一下，如果不正确，还请大家指正，谢谢！

   你上述图文表述完全正确，共析钢是这样：珠光体是在原奥氏体晶界形核，向一个奥氏体晶内生长。在一定范围内过冷度大形核率高，原奥氏体晶粒被位相不同的珠光体领域细分，过冷度大珠光体片间距也小，组织更细致。这里我认为原奥氏体晶粒此时不会有太多的特殊意义，它与处于原奥氏体晶内珠光体领域之间界限意义一样不分彼此了：力学性能受珠光体领域大小及层片细致程度影响；重新加热奥氏体化也不会还原以前的奥氏体晶界。亚共析钢中在原奥氏体晶界形核铁素体可不是只向一个奥氏体晶内生长，而是两向边发展，原奥氏体晶界完全被新相抹除仅此一点就不能随便说“无论奥氏体的转变产物是什么，高温奥氏体的晶粒边界都会保留至室温”，所以这是谬论。
   只有淬火马氏体能够将高温奥氏体的晶粒边界保留至室温（贝氏体也可能）。淬火加热采用温度往往比较保守，以防止奥氏体晶粒粗大而导致马氏体组织粗大。很多时候正火采用奥氏体化温度较高而能够得到细晶粒，这正是冷却过程有新晶粒形核生长机会。最终能够取得晶粒细化效果。
   在热处理过程控制奥氏体的晶粒大小无疑有着十分重要意义，尤其对于淬火马氏体转变组织粗细具有决定性作用。但不能把奥氏体晶粒的作用无限放大，奥氏体的晶粒大小完全由加热决定的，奥氏体的晶粒大小能够决定一切的话，常规热处理手段或许淬火够了，淬火之外还有退火、正火就没是因为它们在冷却上有着非凡意义。
   凡从事20CrMnTi齿轮预备热处理同行一定深有体会，对于20CrMnTi齿轮坯的正火冷却是十分讲究的。小尺寸坯件冷速过快会出现贝氏体组织，而贝氏体区域往往就是粗晶区，这就是粗大奥氏体的晶粒没有在冷却过程得到改造的结果，为此采用等温正火冷却方法来改造细化晶粒，将过冷奥氏体在冷却C曲线的P+F区域强制等温，在此温度下多形核铁素体、多产生珠光体团，最终避免产生粗晶。为在生产中实现这种工艺效果，针对齿轮预备热处理的等温正火炉生产线早已应运而生。
    可以说无视冷却细化晶粒的作用，把奥氏体及奥氏体晶粒概念无限扩大化、影子化、僵死化在理论上和实践中都是没有立足之地的。

搬运工

ZX771 发表于 2011-12-2 19:34
你上述图文表述完全正确，共析钢是这样：珠光体是在原奥氏体晶界形核，向一个奥氏体晶内生长。在一定范 ...

ZX771高工好。
   
   某个已进行过正火处理的结构钢零件{45也好，20CrMnTi也好}，晶粒度小于4级，而要求晶粒度大于5级。
   是否应判定为晶粒粗大？
   这里的“晶粒粗大”是否指且仅指奥氏体晶粒粗大？
   这里的“晶粒”是否指且仅指奥氏体晶粒 ？
   同样的一个零件是否可以在加热参数不变的情况下，通过增加正火冷却速度而使该零件达到晶粒度大于5级这样的一个要求。
   

茉莉素馨

搬运工 发表于 2011-12-2 18:15
你好。
一。不认同“奥氏体内部不同取向的珠光体长大后的交界面应为晶界”，每一个“不同取向的珠光体” ...

1.确实是组织，这个是概念性错误，我需要承认，谢谢，应该是珠光体领域。珠光体是过冷奥氏体共析分解的铁素体和碳化物的有机结合的整合组织。不是说拿一些铁素体，拿一些碳化物混合起来就是珠光体的。所以应该将其视为整体讨论。

2.当马氏体回火至大约500°以上某个温度时，开始再结晶，一些位错密度低的胞块将长大成等轴的铁素体晶粒，碳化物也聚集粗化成颗粒状，并且均匀的分布在铁素体集体上。再结晶后，马氏体组织的条片特征消失。纯铁的再结晶温度在450°左右，而因为碳素钢中α相高于400°开始回复过程，一般在500°以上开始再结晶过程。难不成反复淬火的过程中，淬过火的马氏体钢加热还不到500°就淬火了？~

3.我只是把67楼前辈的意思用自己比较啰嗦的方法说了一下~~

4.也许行业不同，图纸不同，我是做普通民用机械设计的，结构更多一些，至少我在设计时候不会过多关心材料晶粒大小的问题（我不想和做工艺的老先生抢饭碗，工艺很强大、很复杂，不得不说）

5.汗，确实是笔误，是铁素体晶粒。谢谢指出！

之后说的都没错，很正确，支持！

茉莉素馨

ZX771 发表于 2011-12-2 19:34
你上述图文表述完全正确，共析钢是这样：珠光体是在原奥氏体晶界形核，向一个奥氏体晶内生长。在一定范 ...

晚上又翻了一下书，还是直接引用吧：





个人认为：正火可以获得间距很小的珠光体，以便在接下来的热处理中，获得较为细致的奥氏体组织，实现细化晶粒。

参考：《材料组织结构转变原理》（冶金工业出版社） 97、100页

搬运工

你好
你再看看155楼的发言，可以回答所提问题吗？

茉莉素馨

搬运工 发表于 2011-12-2 22:38
你好
你再看看155楼的发言，可以回答所提问题吗？

1.应该判定为晶粒粗大。

2.不一定指的是奥氏体晶粒。应该为最后交货所要求的组织形态。参照下图：


3.同2


4.见图：



其中也对像珠光体这样组织的材料做出的规定：



参考：GB6394-2002 金属平均晶粒度测定方法

搬运工

茉莉素馨 发表于 2011-12-2 22:50
1.应该判定为晶粒粗大。

2.不一定指的是奥氏体晶粒。应该为最后交货所要求的组织形态。参照下图：

你好

一。对于你159楼的第2，3条的回答。
这样 说吧：
    某个已进行过正火处理的结构钢零件{45也好，20CrMnTi也好}，晶粒度小于4级，这里的“晶粒度小于4级，”仅是指“奥氏体 实际晶粒度小于4级而不是指其它的“。。。晶粒度小于4级”。
二。对于你159楼的第4条回答，我认为与我155楼的问题无关。
这是我的看法。

茉莉素馨

ZX771 发表于 2011-12-2 19:34
你上述图文表述完全正确，共析钢是这样：珠光体是在原奥氏体晶界形核，向一个奥氏体晶内生长。在一定范 ...

前辈，您好。
请问一下，20CrMnTi 从原理上来说，为什么会出现这样的情况？
还有就是合金元素，比如 W、V、Co、Al、Ni、Mo、Mn、Si、Cr、Ti，在材料中都起到了什么样的作用？~谢谢您！

茉莉素馨

搬运工 发表于 2011-12-2 23:21
你好

一。对于你159楼的第2，3条的回答。

晚上又查了查资料，学习了下，如果不对，希望指正，谢谢！

首先我在159楼的回答欠妥，不宜采用。


还是根据GB6394-2002，9晶粒度报告中写的，对于铁素体钢的报告，规定了除了渗碳法之外，如果对试样进行热处理，
是需要将热处理温度和保温时间写在里面的，说明对于试件是可以做热处理来显现本质奥氏体晶粒度。

在附录C中，规定了渗碳法的温度和保温时间，这也就是在上面说，不需要对渗碳法规定的原因吧。而对于其他的方法，
附录里有比较详细的介绍，总之，温度必须在930°左右。选用930℃，是因为对于一般钢材来讲，不论进行何种热处理，
如淬火、正火、退火、渗碳等，加热温度都在930℃以下（摘自百度-本质晶粒度）。

回过头来再看我在前面回答的。当奥氏体加热温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒越粗大，晶粒长大后趋势变缓，
最后停止长大。我觉得，说晶粒度测定，就是所说的本质晶粒度了。或者就是像规范中所说，双方自己规定的了。
可以采用多种方法来得到奥氏体边界，综合比较一下~~~



第二个问题，我觉得是可以的，强调下，是我觉得是可以的。
在不改变加热参数时，可以通过加大正火的过冷度，提高珠光体层片的密度，根据前文所说，原始组织改变了，
势必会影响到奥氏体形成的速度的，就会影响到奥氏体大小的。但是不可能无限制这样下去，会有制约条件，有待讨论...
本人觉得，冷却速度是奥氏体晶粒大小的一个变量（它可以有很多变量，比如加热条件），改变一个变量，肯定会有影响，
但是具体有多大的影响，有待实验检验。