马氏体的这些形态,您都见过吗?(第6章马氏体幻灯片.ppt)

博主:adminadmin 2022-11-21 02:36:01 条评论
摘要:很多人不知道马氏体的这些形态,您都见过吗?的知识,小编对第6章马氏体幻灯片.ppt进行分享,希望能对你有所帮助!本文导读目录:1、马氏体的这些形态,您都见过吗?2、第6章马氏体幻灯片.ppt3、提高马氏体不锈钢光亮度的钝化方法与流程马氏体的这些形态,您都见过吗?以冶炼、铸造、锻压、焊接、热处理、理化检测等相关知识为主,...

很多人不知道马氏体的这些形态,您都见过吗?的知识,小编对第6章马氏体幻灯片.ppt进行分享,希望能对你有所帮助!

本文导读目录:

马氏体的这些形态,您都见过吗?(第6章马氏体幻灯片.ppt)

1、马氏体的这些形态,您都见过吗?

2、第6章马氏体幻灯片.ppt

3、提高马氏体不锈钢光亮度的钝化方法与流程

马氏体的这些形态,您都见过吗?

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  图2低碳合金钢(0.03%C,2%Mn)的薄膜透射显微组织20000X。

  图4钢中马氏体(111)面上形成时可能有的取向。

  根据Fe-0.2%C合金中的研究结果,板条宽度分布为图6所示的对数正态分布。

  图7Fe-0.2%C合金板条马氏体部分显微组织(透射电子显微照片)。

  图9T12A钢的过热淬火组织400X(1000℃加热,水淬)。

  片状马氏体常能见到有明显的中脊(见图11)。

  片状马氏体的惯习面是(225),或(259),与母相的位向关系是K-S关系或西山关系。

  从图12可见,马氏体内的许多细线是相变栾晶,中间接合部分的带状薄筋是中脊。

  图15薄片状马氏体的电镜组织(Fe-31%,Ni0.23%C,Ms-190℃,冷至-196℃)。

  图17碳含量对Ms点、板条马氏体量和残余奥氏体量的影响(碳钢淬火至室温)。

  表4碳钢的马氏体形态和晶体学特征与钢的碳含量及Ms点的关系。

  图194000MPa压力对铁磁合金Ms点及马氏体亚结构的影响。

  图22Fe-1.39%C合金马氏体中的显微裂纹光学显微特征。

  图23Fe-C马氏体形成显微裂纹敏感度和淬火温度的关系(1.39%C,1200℃加热1小时)。

  图24表示马氏体转变量对形成显微裂纹敏感度的影响。

  由图中可见,随马氏体转变量增加,形成显微裂纹敏感度Sv增大,但当转变份数(f)大于0.27时,Sv不再增虽然单位体积中马氏体的数目Nv不断增大,但因奥氏体被不断分割,这时所形成的马氏体片尺寸(以一片马氏体的平均体积V表示)将减小。

  所以,马氏体片的大小(V)对形成显微裂纹的敏感度Sv可能有一个临界值,大于这个临界值时,形成显微裂纹的敏感度Sv将随转变份数的增大而增大。

  因此,裂纹的形成在很大程度上决定于马氏体片的大小。

  虽然马氏体转变量增多时总的裂纹数目和面积可能增多,但在早期形成的马氏体片较大,故裂纹主要还是在转变早期形成的。

  实验已直接观察到马氏体形成显微裂纹敏感度随马氏体片长度(即片的最大尺寸)的增大而升高,如图25所示。

  这是因为长尺寸的马氏体片受到其他马氏体片碰撞和冲击的机会多。

  同时,它又往往横贯奥氏体晶粒,因此碰遇晶界的机会也大。

  在奥氏体比较均匀的情况下,初期形成的马氏体片的长度和奥氏体晶粒大小有关。

  粗大的奥氏体晶粒形成粗大的马氏体,易促成显微裂纹的形成。

  这说明高碳钢在较高温度下淬火时容易形成裂纹。

  因此,通常高碳钢淬火均应选择较低的淬火温度。

  图27马氏体含碳量对显微裂纹敏感度的影响。

  表5马氏体中碳含量对形成显微裂纹敏感度的影响(晶粒度3级)。

第6章马氏体幻灯片.ppt

  马氏体转变的发展过程马氏体定义钢中的马氏体是C在-Fe中的过饱和间隙固溶体。

  刘宗昌:马氏体是原子经无需扩散切变的不变平面应变的晶格改组过程,得到与母相具有严格晶体学关系和惯习面的含有极高密度的晶体缺陷的组织。

  图奥氏体和马氏体的点阵常数与碳含量的关系6一2马氏体的组织形态 图18Ni马氏体时效钢的板条马氏体组织图Fe-32Ni合金的片状马氏体组织片状马氏体图Fe-18Ni-0.7Cr-0.5C合金的蝶状马氏体图Fe-31Ni-0.28C合金的薄片状马氏体图Fe-16.4Mn-0.09C合金的马氏体(三)影响马氏体形态及其内部亚结构的因素马氏体形态与含碳量的关系2)马氏体的形成温度图Fe-Ni-C合金马氏体形态与碳含量的关系6一4马氏体转变机理一、马氏体转变的热力学条件 马氏体相变的驱动力说明:T0为Md上限温度(理论温度);也是Ad下限温度(理论温度)。

  对于Co-Ni合金:MdAdT0;对于Fe-Ni合金:T0≈1/2(Md+Ad)。

  二、马氏体转变动力学特点等温转变特点(1)等温形成M核形核有孕育期,形核率随过冷度增加先增后减。

  (2)长大速度极快,到一定尺寸后即停止(3)转变速度随时间增加,先增后减(4)等温M不能彻底转变,只是部分转变。

  (五)热弹性马氏体 热弹性M转变的特点:热滞非常小,只有几度到2030℃,相变全过程中母相和新相始终维持共格关系,相变具有完全可逆性,即逆转变可以恢复到母相原来的点阵结构和原来的位向.Ni-Ti,Au-Cd,Cu-Al-Ni特点:爆发式转变有一固定的温度Mb,Mb≤Ms,一次爆发中形成一定数量的M;转变中伴有响声,转变时急剧放出相变潜热,引起试样温度升高。

  在合适的条件下,一次爆发转变量可超过70%,温度可上升30℃。

  M的惯习面为{259},有明显的中脊,显微组织呈“Z”形。

  爆发式转变原因:形核为自促发形核,即一片惯习面为{259}的M形成后,可以在周围的其它{259}面上造成很高的应力,从而促进新的{259}M形成,是一种链锁式的转变过程,转变速度极快,一次完全的爆发约需10-410-3S。

  影响爆发转变量的因素:晶界具有位向差不规则的特点,而成为爆发转变传递的障碍。

  因此,细晶粒材料中爆发转变量将受到晶界的限制.(三)马氏体的等温形成(等温形核、瞬时长大)等温转变最早是在0.7%C、6.5%Mn、2%Cu的Mn-Cu钢中发现的,目前已发现有:Fe-Ni-Mn、Fe-Ni-Cr、高碳高Mn钢、W18Cr4V等。

  (四)表面马氏体在稍高于Ms点的温度下等温往往会在试样表面层形成M,试样内部仍为奥氏体。

  特点:表面M的形成,是一种等温转变,形核也需要孕育期,但长大速度极慢,惯习面为{112},位向关系为西山关系,组织形态为条状。

  原因:表面形成M不受三向压应力,而内部形成M受三向压应力,使Ms点降低,因而表面转变比大块材料的内部转变高几度到几十度首先发生Fe系合金马氏体转变的热力学特点:具有很大的热滞,就必须在很大的过冷度下才能发生马氏体转变,一般的马氏体转变都须要在降温过程中不断进行.逆转变的热力学特征与冷却时的刚好相反,过热度.逆转变是在升温过程中进行的。

  2、Ms,As物理意义Ms:奥氏体和马氏体的两相自由能之差达到相变所需的最小驱动力值时的温度。

  对于一定成分的合金,T0一定,若Ms越低,则(T0-Ms)值越大,相变所需的驱动力也越大。

  As:马氏体和奥氏体两相自由能差达到逆相变所需最小驱动力值时的温度.逆转变驱动力的大小与T0-As成正比。

  T0、Ms、As的关系:都是合金成分的函数,不同的合金系As与Ms之差是不同的,例如,Fe-Ni合金中As较Ms高420℃.3、形变诱发马氏体转变在T0-Ms之间,奥氏体受到塑性变形而形成M.M量与形变温度有关,温度越高,形变能诱发的M量越少。

  高于某一温度,形变不能诱发M.Md,Ad分别称为形变马氏体点和形变奥氏体点。

  Md、Ad点的物理意义:Md:可获得形变马氏体的最高温度。

  若在高于Md点的温度对奥氏体进行塑性变形,就会失去诱发马氏体转变的作用。

  形变诱发马氏体转变的原因:.机械驱动力:形变所提供的能量。

提高马氏体不锈钢光亮度的钝化方法与流程

  本发明属化学冶金金属材料表面处理技术领域,具体涉及一种提高马氏体不锈钢光亮度的钝化方法。

  本发明解决的技术问题:提供一种提高马氏体不锈钢光亮度的钝化方法,通过特殊密度、配方、配比、温度和时间控制;协同二次光亮钝化操作共同作用;尤其协同铬酐与硫酸、铬酐与磷酸组成的复合型光亮钝化液,克服传统钝化方法对马氏体锈钢产品钝化后表面粗糙、发灰发黑;光洁以及光亮外观质量变差的技术难题。

  3)化学除油:将挂装晾干后零件在如下成分和工艺参数组成的槽液中进行:由40~60g/l磷酸三钠(na3po412h2o)、40~60g/l碳酸钠(na2co310h2o)、5~15g/l氢氧化钠(naoh)制成的化学碱溶液,在80~90℃的化学除油温度条件下处理10~15min;应当理解的是:每1l化学除油溶液中,含磷酸三钠(na3po412h2o)40~60g、碳酸钠(na2co310h2o)40~60g、氢氧化钠(naoh)5~15g;。

  5)酸洗:将挂装晾干好的零件在如下成分和工艺参数的槽液中进行:用密度为1.84g/ml的浓硫酸与水配制浓度为81~136ml/l的硫酸(h2so4)溶液,在40~60℃酸洗温度条件下处理5~15min;应当理解的是:每1l酸洗溶液中,含1.84g/ml的浓硫酸(h2so4)81~136ml;。

  7)第二次光亮钝化:在如下成分和工艺参数的槽液中进行:150~250g/l的铬酐(cro3),与23~47ml/l磷酸(h3po4,密度为1.70g/ml)组成的光亮钝化液;在70~85℃的光亮钝化液温度条件下处理5~10min;应当理解的是:每1l光亮钝化液含铬酐(cro3)150~250g,磷酸(h3po4,密度为1.70g/ml)23~47ml;。

  9)烘干:将中和处理后的零件用压缩空气吹干,吹干后在60~80℃温度条件下烘干处理后得到光亮的马氏体不锈钢产品。

  2、本方案采用第一次铬酐与硫酸、第二次铬酐与磷酸特殊密度、配方、温度、时间控制处理的二次光亮钝化技术,利用化学气相沉积法替代物理气相沉积法的“气相沉积成膜”作用,作用形成复合钝化膜;尤其利用钝化膜中cr2o4、fecr2o4所具有白色金属光泽,白亮化处理金属表面;克服现有技术下马氏体不锈钢钝化膜表面发灰发黑的技术难题;增加产品白亮程度;提高产品外观质量;。

  4、本方案采用化学钝化工艺,相较电化学钝化工艺而言,步骤简单,尤其对零件形状无限制性要求;成本低,且钝化成膜后一致性优良;易于实施,具备较优性价比,具有较高推广价值;。

  以下的实施例便于更好地理解本发明,但并不限定本发明。

  下述实施例,仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。

  下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。

  下述实施例中所用的化工原料,如无特殊说明,均为市售。

  1)汽油清洗:用普通汽油对零件进行脱脂清洗;。

  3)化学除油:将挂装晾干后零件在如下成分和工艺参数组成的槽液中进行:40g/l的磷酸三钠(na3po412h2o)和50g/l碳酸钠(na2co310h2o)组成的主要原料,5g/l氢氧化钠(naoh)溶液辅助原料配方而成的化学除油碱溶液对马氏体不锈钢零件表面进行温和的碱除油;较以氢氧化钠(naoh)主要除油溶液的碱除油方式可最大限度保留型材表面的完好性;避免材料表面的金属溶解;为光洁度奠定基础;。

  5)酸洗:将挂装好的零件在如下成分和工艺参数的槽液中进行:用浓度为81ml/l的硫酸溶液,在40℃酸洗溶液温度条件下处理;用该硫酸溶液在40~60℃温度控制下酸洗马氏体不锈钢,较硝酸酸洗不产生高污染含氮废气和废水,从而可以省去废气除氮和废水脱氮装置,具有低成本优势;此外,该酸洗溶液配制方法可直接用滴管按滴管毫升容量(即密度为1.84g/ml的浓硫酸)取浓硫酸,按照体积减法进行硫酸溶液配制,配制步骤简单方便;需要说明的是,每1l酸洗液含1.84g/ml的硫酸(h2so4)81ml;。

  7)第二次光亮钝化:在如下成分和工艺参数的槽液中进行:150g/l的铬酐(cro3),23ml/l磷酸(h3po4,1.70g/ml)组成的光亮钝化液;在70℃的光亮钝化液温度条件下处理5~10min进行第二次的亮化着色,实现零件的致密化以及光亮着色复合处理,达到马氏体的最终钝化光亮双标外观及质量要求;需要说明的是:每1l光亮钝化液含铬酐(cro3)150g,浓磷酸(h3po4,1.70g/ml)23ml。

  9)烘干:将中和处理后的零件用压缩空气吹干,吹干后在60~80℃温度条件下烘干处理后得到光亮的马氏体不锈钢产品。

  1)汽油清洗:用汽油对零件进行脱脂清洗;。

  3)化学除油:将挂装晾干后零件在如下成分和工艺参数组成的槽液中进行:由50g/l磷酸三钠(na3po412h2o)和50g/l碳酸钠(na2co310h2o)组成的主要原料,与10g/l氢氧化钠(naoh)辅助原料混合而成的化学碱溶液对马氏体不锈钢零件表面进行温和的碱除油;较以氢氧化钠(naoh)主要除油溶液的碱除油方式可最大限度保留型材表面的完好性;避免材料表面的金属溶解;为光洁度奠定基础;需要说明的是,每1l化学除油溶液含50g磷酸三钠(na3po412h2o)、50g碳酸钠(na2co310h2o)、10g氢氧化钠(naoh)。

  5)酸洗:将挂装好的零件在如下成分和工艺参数的槽液中进行:用密度为1.84g/ml的硫酸(h2so4)配制浓度为109ml/l的硫酸溶液,在45℃酸洗溶液温度条件下去氧化处理;用硫酸酸洗马氏体不锈钢,较硝酸在40~60℃温度控制下酸洗不产生高污染含氮废气和废水,从而可以省去废气除氮和废水脱氮装置,具有低成本优势;此外,该酸洗溶液配制方法可直接用滴管按滴管毫升容量(即密度为1.84g/ml的浓硫酸)取浓硫酸,按照体积减法进行硫酸溶液配制,配制步骤简单方便;需要说明的是,每1l酸洗溶液含浓硫酸(h2so4,1.84g/ml)109ml。

  7)第二次光亮钝化:在如下成分和工艺参数的槽液中进行:按照200g/l的铬酐(cro3),浓度为35ml/l密度为1.70g/ml的磷酸(h3po4)配方制得的光亮钝化液;在78℃的光亮钝化液温度条件下处理5~10min进行第二次的亮化着色,实现零件的致密化以及光亮着色复合处理,达到马氏体的最终钝化光亮双标外观及质量要求;需要说明的是:每1l光亮钝化溶液含200g铬酐(cro3)、浓磷酸(h3po4,1.70g/ml)35ml。

  9)烘干:将中和处理后的零件用压缩空气吹干,吹干后在60~80℃温度条件下烘干处理后得到光亮的马氏体不锈钢产品。

  1)汽油清洗:用汽油对零件进行脱脂清洗;。

  3)化学除油:将晾干后零件在如下成分和工艺参数组成的槽液中进行:由60g/l磷酸三钠(na3po412h2o)和50g/l碳酸钠(na2co310h2o)组成的主要原料,与15g/l氢氧化钠(naoh)辅助原料混合而成的化学碱溶液对马氏体不锈钢零件表面进行温和的碱除油;较以氢氧化钠(naoh)主要除油溶液的碱除油方式可最大限度保留型材表面的完好性,避免材料表面的金属溶解;为光洁度奠定基础;需要说明的是;每1l化学除油液,含60g磷酸三钠(na3po412h2o)、50g碳酸钠(na2co310h2o)、5g氢氧化钠(naoh)。

  5)酸洗:将挂装好的零件在如下成分和工艺参数的槽液中进行:用密度为1.84g/ml的硫酸(h2so4)配制浓度为136ml/l的硫酸溶液,在60℃酸洗溶液温度条件下处理;用硫酸在40~60℃温度控制下酸洗马氏体不锈钢,较硝酸酸洗不产生高污染含氮废气和废水,从而可以省去废气除氮和废水脱氮装置,具有低成本优势;此外,该酸洗溶液配制方法可直接用滴管按滴管毫升容量取浓硫酸(即密度为1.84g/ml的浓硫酸),按照体积减法进行硫酸溶液配制,配制步骤简单方便;需要说明的是;每1l酸洗液含浓硫酸(h2so4,1.84g/ml)136ml。

  7)第二次光亮钝化:在如下成分和工艺参数的槽液中进行:按照250g/l的铬酐(cro3),浓度为47ml/l,密度为1.70g/ml的磷酸(h3po4)配方制得的光亮钝化液;并在85℃的光亮钝化液温度条件下处理5~10min进行第二次的亮化着色,实现零件的致密化以及光亮着色复合处理,达到马氏体的最终钝化光亮双标外观及质量要求;需要说明的是;每1l光亮钝化液含250g的铬酐(cro3),47ml的浓磷酸(h3po4,1.70g/ml)。

  9)烘干:将中和处理后的零件用压缩空气吹干,吹干后在60~80℃温度条件下烘干处理后得到光亮的马氏体不锈钢产品。

  通过以上描述可以发现:首先,本发明采用特殊密度以及配方的二次光亮钝化,通过生成的难溶性低价铬化合物以及可溶的高价铬化合物之间的不断填充、附着、吸附沉积作用,简单地理解为“化学气相沉积法替代物理气相沉积法”的成膜作用,提高马氏体不锈钢钝化膜的分子间致密性;降低马氏体不锈钢产品表面粗糙度;增加产品的光滑程度;避免零件装配时留下指纹;提升产品外观质量。

  其次,本发明采用第一次铬酐与硫酸、第二次铬酐与磷酸特殊配方、温度、时间控制处理的二次光亮钝化技术,利用化学气相沉积法替代物理气相沉积法的“气相沉积成膜”作用,作用形成复合钝化膜;尤其利用钝化膜中cr2o4、fecr2o4所具有白色金属光泽,白亮化处理金属表面;克服现有技术下马氏体不锈钢钝化膜表面发灰发黑的技术难题;增加产品白亮程度;提高产品外观质量。

  不仅如此,本发明工艺方法能够有效增加马氏体不锈钢钝化产品的市场推广价值。

  易于实施;具备较优性价比;增加了马氏体不锈钢产品经济附加值,扩充了市场容量,易于推广。

  再者,本发明采用弱碱碱除油,采用弱碱中和,较氢氧化钠碱除油以及氢氧化钠中和而言,一方面可保留型材表面的完整性,损伤小;另一方面在中和步骤,可利用碳酸氢根的水解效应以及中和生成的不稳定碳酸钠分解后产生的二氧化碳气泡的冲刷效应,起到二次清洁的效果。

  此外,关于第二次光亮钝化,需要说明的是:铬酐(cro3)和磷酸(h3po4)混配成溶液后,铬酐(cro3)为主要成膜及光亮显色添加;磷酸(h3po4)为与马氏体不锈钢表层钝化成膜过程中形成致密光亮钝化膜的促成因素,较仅用铬酸没有磷酸的钝化液,在工艺条件控制下,能获得更加致密且光亮的厚层钝化膜。

  其中,由铬酐(cro3)提供氧化膜组分中的铬离子,一方面通过铬酐(cro3)中的cr离子补充马氏体不锈钢低cr含量,用于成膜及光亮显色;另一方面,由于钝化膜中的铬离子以cr3+和cr6+的形式存在,不溶性的3价铬化物组成网状膜的分子填充沉积用骨架。

  通过可溶性的6价铬起到在钝化膜成型后的“化学气相沉积”成膜促进作用,进而增加成膜分子致密性,增加金属光亮度。

  不仅如此,磷酸(h3po4)也可理解为钝化成膜物质。

  因为,磷酸(h3po4)溶解后磷酸根阴离子与马氏体不锈钢表面溶解后的cr3+、fe2+、fe3+等阳离子生成的磷酸盐,该磷酸盐与铬酸盐之间相互交合,在化学气相沉积作用下,必然形成致密且光亮的复合型钝化膜,使钝化膜显示出比单一铬酸处理所得钝化膜更厚、致密性更理想的耐气蚀性能,不仅如此,由于气相沉积的成膜分子致密性更高,产品的光滑程度显著提升,装配触摸也不再容易留下指纹。

  为便于讨论,某些操作在这些流程图中被描述为以特定次序执行的不同的组成步骤。

  某些操作可被分组在一起并且在单个操作中执行,而某些操作可用不同于在本发明中所述的示例中所采用的次序来执行。

  此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。


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