28、珠光体相层间距对球化退火组织的影响

珠光体相层间距对球化退火组织的影响

1. 引言

珠光体是铁 - 碳相图中独特的微观组成部分，由铁素体和渗碳体的交替层组成。珠光体中铁素体和渗碳体的百分比分别为 88% 和 12%。碳的百分比主要影响珠光体的最终含量，共析钢在室温下的微观结构中含有 100% 的珠光体。

当碳含量超过 0.80% 时，渗碳体相以自由形式存在。珠光体钢在基础设施、汽车、农业、电气等各个领域都有广泛的应用，其应用取决于钢材的最终性能，而这些性能是通过微观结构来设计的。以下参数，如层间距、珠光体片的大小、珠光体的长度和原始奥氏体晶粒大小，都高度依赖于热加工过程中的冷却速率。冷却速率可从时间 - 温度 - 转变（TTT）图和连续冷却转变（CCT）图中得出。在 650 至 450°C 之间进行等温冷却可获得珠光体，低于此温度会形成马氏体和贝氏体。

随着珠光体连续冷却转变范围内冷却速率的增加，或者等温转变温度接近等温转变图中的珠光体鼻尖，珠光体中铁素体和渗碳体的层间距会变得非常细。珠光体的层间距是表征珠光体的最重要参数之一，因为珠光体钢的机械性能（硬度、抗拉强度、屈服强度和韧性）受层间距的影响很大。为了进行正确的金相观察，截面应垂直于片层，以便确定真实的间距。

为了研究层间距对球化退火过程的显著影响，对共析钢进行了分析。选取了两个化学成分和尺寸相同，但珠光体层间距不同的热轧样品，对这两个样品进行了相同的球化退火处理，并在球化退火前后对其尺寸、化学、机械和冶金性能进行了详细研究。

为了提高材料在冷成型前的延展性，会对中碳钢和高碳钢进行球化退火处理。在热处理过程中，钢中的渗碳体相会呈现球形形态。球化过程分为两个步骤：首先，任何高长径比的碳化物（如珠光体中的渗碳体片）会破碎成许