45与T10钢热处理组织和性能比较研究 下载本文

表2-2 T10钢硬度表 类型 退火 正火 淬火 淬火+低温回火 淬火+中温回火 淬火+高温回火 2.1 45钢与T10原始材料组织与性能分析 45钢原始组织如图2-1,2-2

600 120 208 269 240 239 400 120 390 517 460 455 温度 770 770 770 200 时间(min) 60 60 60 120 184 197 724 687 硬度 235 236 793 740 197 274 746 720 T10 平均 205 235 754 715

图2-1 45原始组织 图2-2 T10原始组织

从以上表1-2和图2-1,2-2可以得知,45钢含碳量介于0.0218%-077%之间,属于亚共析钢,T10含碳量介于0.77%-2.11%之间,属于过共析钢,碳钢的机械性能取决于其组织,组织取决于含碳量,含碳量很低时,钢的组织中主要是铁素体和少量珠光体,一次钢的强度,硬度低,塑性韧性好,随着含碳量的增加,钢中铁素体减少,珠光体增加,钢的强度,硬度上升,塑性韧性下降。 2.2 45钢与T10在退火后组织与性能分析 45与T10的退火金相组织如图2-2,2-3

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图2-3 45钢退火组织 图2-4 T10退火组织

结合表2-1,表2-2得知,退火后T10的硬度明显高于45钢的硬度,退火的主要作用和目的是细化晶粒,均匀组织,降低硬度,改善钢的切削加工型,同时还可以消除内应力,图2-3,2-4知,由于两者含碳量不同,故退火后得到的金相组织组织也有很大的差别,T10退火后的珠光体含量明显多于45钢的珠光体含量,相反铁素体含量分布却比45钢小了很多,因此导致了T10的整体硬度在退火后比45钢稍硬。

2.3 45钢与T10在正火后组织与性能分析 45与T10的正火金相组织如图2-5,2-6

图2-5 45正火组织 图2-6 T10正火组织

由表2-1,表2-2知,正火热处理后钢的硬度要比退火的高,这是因为正火的冷却速度比退火稍快,故正火的组织稍细些,珠光体的分散度大,铁素体的量少,从而它的强度,硬度也较退火高。[9]通过两表的对比T10在正火后的硬度要高于45钢的硬度,由图2-5,2-6知,45钢正火后金相组织为网络状分布的珠光体和铁素体(白色部分),晶粒粗大且分布不均匀,T10的金相组织分布为珠光体和少量铁素体且部分珠光体针状分布,45钢在分布上属于网状分布且珠光体组织比T10晶粒细小,又铁素体含量高且质地软,故正火后的硬度低于T10正火的硬度。

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2.4 45钢与T10在淬火后组织与性能分析 45与T10的淬火金相组织如图2-7,2-8

图2-7 45淬火组织 图2-8 T10淬火组织

由表2-1,表2-2知,淬火后钢的硬度明显提高了很多,淬火可以显著提高钢的强度和硬度,45钢在淬火后的硬度低于T10的淬火硬度,淬火的目的是使过冷的奥氏体进行马氏体或者是贝氏体的转变,得到马氏体或者是贝氏体组织,由图2-7,2-8可以知,45钢淬火后得到的组织为马氏体(板条状)以及部分网状分布的铁素体,T10淬火后得到大量的呈现针状分布的马氏体,由于45钢得到的马氏体组织较粗大,因此在硬度上低于T10淬火后的硬度。[11] 2.5 45钢与T10在低温回火后组织与性能分析 45与T10的低温回火金相组织如图2-9,2-10

图2-9 45低温回火组织 图2-10 T10低温回火组织

由表2-1,表2-2知,淬火+低温回火后钢的低于单纯淬火后的硬度,在这一温度回火时,从马氏体分解出与其保持共格关系,使马氏体的过饱和度降低,晶格畸变减轻,内应力明显减小,但是仍然保持淬火后的高硬度。 45钢在淬火+低温回火后的硬度低于T10的硬度,淬火+低温回火的目的是消除或者减少淬火

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内应力,降低脆性.由图2-9,2-10可以知,45钢淬火+低温回火后得到的组织为马氏体(板条状)以及部分少量的未溶的颗粒状铁素体,T10淬火+低温回火后得到大量的呈现针状分布的马氏体,由于45钢得到的马氏体组织较粗大,因此在硬度上低于T10淬火+低温回火后的硬度。[11] 2.6 45钢与T10在中温回火后组织与性能分析 45与T10的中温回火金相组织如图2-11,2-12

图2-11 45中温回火组织 图2-12 T10中温回火组织

由表2-1,表2-2知,淬火+中温回火后钢的硬度低于低温的硬度,这一阶段碳原子的析出使过饱和的a固溶体转变为铁素体,回火马氏体中的渗碳体转变为粒状渗碳体,所得到的产物为铁素体和极细的渗碳体组成的机械混合物。[12]淬火+中温回火基本可以使淬火内应力消除,具有较高的弹性极限及一定的韧性,并且屈服强度比较高。45钢在淬火+中温回火后的硬度低于T10的硬度,由2-11,2-12可以知,45钢淬火+中温回火后得到的组织为回火屈氏体,它是铁素体和渗碳体组成的机械混合物,板条状马氏体平均分布在铁素体基体,T10淬火+高温回火后得到的较多的渗碳体使硬度略高于45钢。[13] 2.7 45钢与T10在高温回火后组织与性能分析 45与T10的高温回火金相组织如图2-13,2-14

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