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(简答题)

影响奥氏体晶粒大小的因素。

正确答案

奥氏体晶粒长大的原理同样是,通过原子扩散促使晶界迁移来完成的。因此,所有加速原子扩散的因素都促进奥氏体晶粒长大。
1)加热温度和保温时间——对实际晶粒度的影响
提高加热温度和延长保温时间,会加速原子扩散,有利于晶界迁移,使奥氏体晶粒长大。在一定温度保温,最初奥氏体晶粒长大迅速,随保温时间延长,奥氏体晶粒长大放缓,并且加热温度升高,最初奥氏体晶粒长大越来越迅速。这说明在加热温度和保温时间这两个因素中,温度的影响尤为显著。所以,在合理选择保温时间的同时,更应该严格控制加热温度。
2)加热速度——对起始晶粒度的影响
奥氏体转变过程中,加热速度越快,过热度越大,则奥氏体的形核率越高,转变刚结束时的奥氏体晶粒越细小。但是,若在高温下长时间保温,则晶粒很容易长大。实际生产中的表面淬火就是利用快速加热、短时保温的方法,来获得细小的奥氏体晶粒。
3)化学成分的影响——对本质晶粒度的影响
化学成分的影响可分为碳的影响和合金元素的影响。所谓合金元素是指为了提高钢的性能而在冶炼钢时添加的元素。
碳的影响:随奥氏体中含碳量的增加,碳原子和铁原子扩散速度加快,晶界迁移速度增大,奥氏体晶粒长大的倾向性增强。但是,如果碳以碳化物的形式存在于钢中,则会降低晶界迁移的速度,阻碍奥氏体晶粒长大。一旦碳化物溶解于奥氏体中,阻碍晶粒长大的作用就会丧失,奥氏体晶粒将迅速长大。
合金元素的影响:钢冶炼时,用适量的铝能脱氧固氮,或加入适量的钛、锆、铌、钒等强碳化物形成元素,可以得到本质细晶粒钢。原因是,这些合金元素能在钢中形成碳化物或氮化物。这些碳化物或氮化物的熔点很高,加热时不容易溶入奥氏体中,具有阻碍晶界迁移、抑制奥氏体晶粒长大的作用。在钢中不形成碳化物的元素(如硅、镍、铜)也有阻碍奥氏体晶粒长大的作用,但作用不明显。而锰、磷、氮则加速奥氏体晶粒长大。

答案解析

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