一、钢加热时的A化过程
1.共析钢P在加热温度大余等于Ac1时,转化为A. 其转化可分为以下四个阶段:
①A形核
②A晶核长大
③残余Fe3C溶解
④A均匀化形成必须要有一定的过热度△T,提供相变驱动力△
A形核,成核位置通常在F和Fe3C两相界面上。
2.A晶核长大,形核后同时向F和Fe3C两个相界面推移,F晶格重构成面心立方,Fe3C不断溶解,向A提供C分。重构速度比Fe3C溶解速度快,所以F先溶解,剩余Fe3C通过C原子扩散,从而使A均匀化。亚共析钢和过共析钢要分别加热到Ac3或Accm以上才能完全转变为A。
二、A晶粒大小
晶粒大小对冷却转变过程及其所获得的组织与性能均有很大影响。因此,掌握A晶粒长大的规律性及控制A晶粒度的方法,对于热处理实践具有很重要的意义
1.A化后晶粒长大
A化后,随着温度升高或保温时间延长,A晶粒会不断长大
2.A晶粒大小指标
①晶粒度:晶粒直径的平均值。根据GB6394-86,A晶粒度一般分10个级别(标准照片对照),数字越大,晶粒越细。1-4级,粗晶粒;5-10级细晶粒;10级以上超细,也有比1级还粗的0级、-1级等。
②起始晶粒度:A形成刚结束,其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小。与A长大倾向性有关,还与化学成分有关。
3.影响A长大因素:
①内因:钢的成分、决定它具有一定的A长大倾向性。
长大倾向性:同样条件下,有些晶粒容易长大,因钢种的不同而不同,甚至对同一种钢,由于冶炼方法不同,在同样加热条件下也可以表现出不同的晶粒长大倾向性。
a.钢C%↑,亚共析钢易长大,过共析钢不易长大,共析钢最易长大。
b.合金元素
除Mn、P外,一般合晶元素均能阻止A晶粒长大,如V、Ti、Nb、Al等分布在晶界形成难溶化合物均能强烈阻。