碳化物的粒化過程

    片狀碳化物(PL ) —→粒狀碳化物(Carb 粒) 的轉變過程稱之爲粒化過程,退火爐是在加熱過程中實現(xiàn)的,按加熱溫度分爲兩個階段:

    第一階段是在A1以下(xià)溫度的加熱過程中以界面能(néng)減少爲驅動力 ,借助于碳化 物與α相界面的某些(xiē)部位界的張力局部不平衡及碳化物内的缺陷,使片狀碳化物破損進而斷開(kāi)得到(dào)短棒狀、角狀、蠕蟲狀等非園形的粒狀碳化物 ,此過程稱爲碳化物的 “分斷” 。

    第二階段是在A1以上(shàng)溫度的加熱過程中借助于PL → γ轉變的相變驅動力,通過碳化物轉變成γ的過程中碳化物尖角、邊棱部位的快(kuài)速溶解來(lái)實現(xiàn)它的進一步粒化和(hé)初步球化,減少非粒狀碳化物。

碳化物的球化過程

    此過程退火爐主要是在冷卻過程中,通過奧氏體過冷分解( γ→ α+ Carb 粒)的轉變 ,使粒狀碳化物核心長大(dà)并球化。但(dàn)這(zhè)種分解不能(néng)按正常的共析分解機制(亦稱層片機制)進行,否則又重新形成 PL 組織。要設法抑制分解産物的兩個相相互激發形核及随後的合作(zuò)、協調、匹配的長大(dà),使分解的受領相(如α)不受作(zuò)爲領先相的現(xiàn)存碳化物顆粒的引領 ,因而不形成共析體的核心,爲區(qū)别起見把這(zhè)種分解稱爲異常(非正常)分解。

    在異常分解過程中碳化物和(hé)鐵(tiě)素體( α)兩個相分别單獨形核并各自(zì)呈球狀獨立長大(dà)或相鄰形核但(dàn)不合作(zuò)、協調、匹配長大(dà)。球化的加熱奧氏體化時(shí)γ晶内的剩餘碳化物顆粒是現(xiàn)存的碳化物核心,過冷分解出的碳化物直接就近沉積在剩餘碳化物表面上(shàng),而且優先沉積在碳化物表面的凹陷處和(hé)表面曲率半徑大(dà)的部位,從(cóng)而使剩餘碳化物逐漸趨于球狀。

球化形核與長大(dà)機制的分析

    文(wén)獻指出,退火爐球化退火後組織中粒(球)狀碳化物是由加熱奧氏體化時(shí)的剩餘碳化物顆長大(dà)而成,剩餘碳化物顆粒越多,獲得完全(100 %)球化組織越容易,這(zhè)一研究結果基本解決了(le)球化退火時(shí)粒狀碳化物核心的形成問題,爲球化的加熱奧氏體化提出了(le)具體要求。但(dàn)沒有指出如何實現(xiàn)這(zhè)一要求 ,更沒有說明(míng)如何加快(kuài)球化退火時(shí)碳化物核心的長大(dà)與球化 ,文(wén)獻指出奧氏體化時(shí)除要求保留盡可能(néng)多的剩餘碳化物顆粒外(wài) ,還要獲得具有盡可能(néng)大(dà)的碳濃度不均勻的奧氏體,它可使過冷γ異常分解速率比均勻奧氏體快(kuài)6～7倍。