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有大侠说技术讨论的少了,那就讨论讨论。

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发表于 2019-6-5 12:57:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
恩,希望讨论的话题有提意见的大侠能接下去。记得原来至少一个帖子还是能接几页的。呵呵。

讨论啥呢?说说那个调质吧。就从8爷问的那个冷拔说起。

不用掺杂什么合金,然后再去研究什么晶格类型影响什么的,简单点,就说碳钢好了。

一个亚共析钢,从全奥氏体状态等温冷却下来,得到了珠光体。而珠光体是什么?铁素体和渗碳体的混合物。那么问题来了,等温冷却的珠光体是装光体的哪种类型?看过书的大侠知道了,片状珠光体啊。那么片状珠光体的性质是啥呢?随便给你个片状珠光体就能用于冷拔了吗?哈哈。

你要了解珠光体内的混合物的性质。铁素体是立方晶格的,在珠光体转化过程中,随着渗碳体的分碳,伴随渗碳体成片状生长出来。而因为其晶格结构,所以,a铁是流动性非常好的,硬度强度也非常低的一个相。但渗碳体不是,渗碳体是脆相,硬度很高,强度也很高,但是完全没韧性。所以,当二者结合后,珠光体平均了二者的性质,形成了一个既有强度,又有韧性的组织。但是问题来了,珠光体的强度是靠渗碳体的强度形成的吗?哈,当然不是。珠光体的强度靠的是渗碳铁的界面强化,也就是铁素体相和渗碳体相间的位错强化。你玩调质,首先必须至少要懂到这个层面。

好了,珠光体性质的决定因素有了,那么接下来问,随便一个珠光体就适合冷拔吗?当然不是!接着刚说的那个渗碳体问题来说。首先,依靠过冷度形成的片状珠光体,其渗碳体也是一片一片的。而片状结构必然决定了各应力方向的不对称性。而渗碳体又是一个纯粹的脆相。所以,当需要考虑对原始材料进行大变形的冷拔操作的时候,最终决定你冷拔质量的还是那个脆相。当你等温冷却的过冷度较小时,你一定会得到渗碳体相对较粗大的珠光体,而这样的渗碳体存在其中,你去冷拔他,他就会碎成一小片一小片的,而因为相对粗大,碎裂的时候大量新生的界面无法由周围的铁素体接合,于是你马上得到了具有一大堆微裂纹的组织。哈哈,这样拉出来的材料,你敢用吗?必然不敢。

因此,你必须要了解到,既然珠光体的性能取决于铁素体和渗碳体两相,而渗碳体粗大会导致变形中裂纹的形成,那么自然而然的,你在冷拔操作前,首先就要得到一种渗碳体影响要的组织,这样才能保证在冷拔过程中你不会导致大量裂纹的出现。那么怎么办?减小珠光体内片层的大小。其中一个考量参数就是片层间距。而正是根据这种片层间距的区别,片状珠光体又细分成珠光体,索氏体,屈氏体。从前往后,片层间距越来越小,到屈氏体已近小于80nm。正因为这样,当你获得了一个合适的珠光体组织后,你才能冷拔材料,进一步强度材料强度而不至于断裂。

那么问题来了,为什么实际中冷拔钢丝多选用索氏体而不是片层更细的区氏体呢?讨论下这个问题。


通过过冷等温的操作可以获得珠光体,但这不是获得珠光体的唯一途径。另外一种途径就是回火。将全奥氏体在马氏体转变温度下过冷保温,奥氏体会转变成马氏体,残余奥氏体。这个过程中,原始奥氏体晶界被彻底破坏,形成新的马氏体晶界。而后,通过对马氏体组织的升温保温,可以得到不同的新组织。比如回火马氏体组织,比如回火托氏体组织,再比如回火索氏体组织。而其中,回火托氏体,回火索氏体就是所谓的粒状珠光体组织。(不要跟我提球化,前提说了亚共析钢)。所谓粒状珠光体,是因为回火过程中,逐渐形成的渗碳体在自由能的驱动下,自发倾向于向等轴向的粒状渗碳体变化。于是最终得到铁素体和由铁素体包裹的粒状渗碳体混合物。这样的回火粒状珠光体,具有较细片层状珠光体更好的强度和韧性。


问题2来了,为什么粒状珠光体具有更好的强度和韧性?


在回火过程中,根据回火产物(回火温度段),又分别称为低温回火,中温回火,高温回火。而调质,就是高温回火。


问题3又来了,既然回火也能得到性能甚至优于片状珠光体的组织,为什么冷拔不用回火组织?


恩。先讨论这些。希望觉得坛子闷或者气氛不好的大侠踊跃参与。

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发表于 2019-6-5 13:43:05 | 显示全部楼层
前面看得懂,后面就晕了,还得继续看凝固啊
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发表于 2019-6-5 13:46:47 | 显示全部楼层
本帖最后由 373527271 于 2019-6-5 13:50 编辑

螺栓的制备都是线材,线材使用前需要退火就是要形成粒状碳化物,形态是索氏体,拉拔墩滚搓,对材料微裂纹控制极严格。

点评

这个过程最终以得到适当尺寸的晶粒为目的,强化塑性,修复裂纹。而螺栓的性能,一般靠后期的热处理保证。  发表于 2019-6-5 23:15
螺栓的退火是中间退火,以消弭之前的加工应力,重结晶为目的。通过长时间的保温,柔化材料,以方便后面的大变形比加工。  发表于 2019-6-5 23:12
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发表于 2019-6-5 14:46:11 | 显示全部楼层
零侠好,
先说一下,自己也是才疏学浅,如有不对,还请指教。
先说铁碳相图,其中常用的相只有:α-Fe相 γ-Fe相 FeC3相(石墨相)等
再说组织:奥氏体组织,铁素体组织,珠光体组织,马氏体组织,贝氏体组织等
再说珠光体,是由α-Fe相和FeC3相有机组成的整体
因为片状珠光体片层取向不同而造成的衬度不同的区域,只能称为珠光体领域,而不是晶界

冷拔的强化重点是力学织构的形成
包括类似于形成α-Fe <100>织构,使得导磁率增加一样

获得粒状珠光体,除了马氏体回火,还可以通过片状珠光体球化退火产生
粒状珠光体中碳化物对机体的割裂作用会更小,而且对位错阻碍作用也更小
所以粒状珠光体具有较高的塑形,以及较优抗疲劳特性

点评

零侠确实厉害,材料理解的很深刻了!  发表于 2019-6-6 08:21
晶粒大,过冷度大,则容易形成片层渗碳体。所以,相对来说,球化更常见于共析或过共析。  发表于 2019-6-5 23:28
亚共析钢钢的珠光体球化一般很难同再结晶区分。而且亚共西钢如果做珠光体球化,对晶粒尺寸要求较高,对过冷度的控制要求也较高。  发表于 2019-6-5 23:25
形成界面强化。另一部分就是a铁的织构强化。主要是纵截面上的<110>织构。  发表于 2019-6-5 23:24
冷拔强化主要是两部分,一部分是细化晶粒,横截面上片层间隙明显减小,纵截面上晶粒沿拉伸方向形成纤维状组织,晶界面进一步增加  发表于 2019-6-5 23:22
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发表于 2019-6-5 14:55:17 | 显示全部楼层
确实讨论技术比较少,偶尔回去看看13 14年的帖子
讨论一般技术的,都不下3页
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发表于 2019-6-5 14:57:09 | 显示全部楼层
说的非常好,还可以再延伸学习,

钢丝,一定要从冶炼,连铸,轧制,冷却,这么一直玩过来,为什么,冶炼要控制成分,控制颗粒,不控制,根本就拉拔不到一个断面,

而连铸,保证控制偏析成分,轧制,从第12-14架开始,就严格冷却制度了,32架可以轧到5毫米,而到4毫米以上,就必须36架,全套摩根孔型,都是引进的了,否则轧不到这个断面尺寸,


索氏体,就是铅浴,铅淬火,许多家伙没听说过,铅淬火才能得到正宗索氏体,而用风冷线可以模仿铅淬火,阿拉玩过113米,14台风机的,要计算那个模型,就是传热计算了,

这之后,有酸洗,拉拔,残余应力计算,回火,控制金相,

这么逐步玩过来,

点评

现在风冷线水平高了,风机变频,测量准确了,冷却过程基本完全模仿了铅浴淬火过程,很少用铅浴了,我就设计大型风冷线,冷镦钢已经可以风冷了  发表于 2019-6-5 23:55
另外,8爷。得到索氏体过去是用铅淬,但据说毒性较大,后来改了盐浴了。盐浴真的好用吗?  发表于 2019-6-5 23:36
可以谈镍铬合金的铁素体影响。也能直接告诉我哪些能控制的了,哪些根本控制不了。之前聊17-4的时候就给我留下了很深的印象。  发表于 2019-6-5 23:34
感谢8爷教诲。每次看8爷讲冶炼和连铸都给人醍醐灌顶的感觉。接触过卡彭的工程师,后来觉得人家牛是有根据的。人家可以直接坐下来谈冷却模型  发表于 2019-6-5 23:31
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发表于 2019-6-5 16:39:03 | 显示全部楼层
第一个问题:
索氏体延伸率是10%-20%,屈氏体延伸率只有5%-10%。
第二个问题:
粒状珠光体中的渗碳体更细,更分散,所以强度、硬度越高。
第三个问题:
只能大概猜一下,零侠强调,讨论的是亚共析钢,我猜测亚共析钢因为过热形成的粗晶粒奥氏体,在一定过冷条件下,会形成魏氏组织铁素体,力学性能会明显下降,因此不适合拉拔。

点评

好很多,为什么不适合拉拔。看书还是不够深入。感谢零侠指点,学到了。  发表于 2019-6-6 08:38
前两个问题我只是掉书袋,记住了书中结论,但是不知道原因。第三个问题,没看仔细问题,零侠其实问的是粒状珠光体比片状珠光体的强度、韧性  发表于 2019-6-6 08:37
这是我的理解。大侠可以参考下  发表于 2019-6-5 23:49
回火组织本身是细化晶粒后的强化类型,且粒状渗碳体的位错阻碍能力有限,可以进行塑性变形,但是冷拔强化的效果会弱很多。  发表于 2019-6-5 23:48
3,冷拔工艺本身的一个特点就是冷作强化。主要就是靠冷拔过程中对亚结构的细化和强化织构来实现。  发表于 2019-6-5 23:44
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发表于 2019-6-5 21:10:46 | 显示全部楼层
自己书读得不系统,能看懂,但自己说不出来。

关于材料,一直不喜欢泛泛的定性论述,就像“吃饱了不会感到饿,饿了就说明还没吃饱,再多吃一点就会感到饿得轻一点,要是吃过一点还感到饿,就说明还是没吃饱,还可以吃,要吃饱还得再接着吃”,实在是受不了这种性质的大道理文字。

发三张图片,捧捧场。

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比如,我记得对碳钢,片间距计算可以简化为8020/过冷度。因此,珠,索,屈的温度段能较清晰的分出来。  发表于 2019-6-5 23:56
呵呵,定性的特点是方便扯淡,也方便把话题进行下去。定量则直奔主题,行不行最后看结果。  发表于 2019-6-5 23:53
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发表于 2019-12-24 14:05:50 | 显示全部楼层
好贴,回看
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