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简答题简述钢加热时奥氏体化的组织转变过程。
  • 奥氏体的形成过程:任何成分碳钢加热到Ac1以上,珠光体就向奥氏体转变;加热到Ac3或Accm以上,将全部变为奥氏体。这种加热转变也称奥氏体化。
    ⑴形核:将珠光体加热到Ac1以上,在铁素体和渗碳体的相界面上奥氏体优先形核。这是因为相界面上原子排列不规则,处于能量较高状态,具备形核所需的结构起伏和能量起伏条件,同时相界面上处于碳浓度过渡,易出现浓度起伏,符合奥氏体所需的碳浓度,所以奥氏体晶核优先在相界面上形成。
    ⑵长大:当奥氏体在铁素体和渗碳体相界面上形核后,建立起界面浓度平衡,从而在奥氏体和铁素体内部出现浓度差,碳原子由高浓度向低浓度扩散,使C2、C4浓度降低,而C1、C3浓度升高,从而破坏浓度平衡。必须通过渗碳体逐渐溶解,以提高C2、C4,同时产生a→r转变,以降低C1、C3,维持界面浓度平衡。如此所进行的碳原子扩散,渗碳体溶解,a→r点阵重构的反复,奥氏体逐渐长大。
    ⑶残余渗碳体的溶解:奥氏体向铁素体方向推进的速度要大得多,铁素体总是比渗碳体消失得早。铁素体消失后,随着保温时间的延长,通过碳原子扩散,残余渗碳体逐渐溶入奥氏体,使奥氏体逐步趋近共析成分。
    ⑷奥氏体的均匀化:残余奥氏体完全溶解后,奥氏体中碳浓度仍是不均匀的,原先是渗碳体的位置碳浓度较高,原先是铁素体的位置碳浓度较低。为此必须继续保温,通过碳原子扩散,获得均匀化奥氏体。
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