珠光體轉變與退火

《珠光體轉變與退火》是2007年出版的一部圖書，作者是劉宗昌。

內容介紹

本書是在綜合內蒙古科技大學與多家大型冶金企業合作科研成果和實踐經驗的基礎上而寫成的專著。書中糾正了以往的一些錯誤概念，闡述了新概念新理論，並敘述了向新工藝新技術轉化的經驗。全書分上下兩編，上編介紹了珠光體轉變熱力學、動力學、共析分解機理和鐵素體一珠光體的晶體學、組織學、性能學等知識，下編介紹了鋼錠、鋼坯、鍛軋材的退火新工藝和消除混晶、減輕帶狀組織、塑膠模具鋼預硬化處理等技術。

本書可作為冶金行業及相關專業的工程技術人員、高技能人員的學習用書，也可作為大學教師、研究生、本科生教材。

目錄

上編珠光體轉變

0概述1

01自然界系統演化的自組織1

02過冷奧氏體的共析分解2

1珠光體的組織結構與性能6

11珠光體的組織形貌及定義6

111珠光體的定義6

112珠光體的組織形態6

113珠光體的片間距9

114珠光體轉變的自組織12

12珠光體的晶體學14

13鐵素體珠光體的力學性能16

131鋼鐵材料的力學性能18

132珠光體的力學性能19

133鐵素體+珠光體組織的力學性能21

參考文獻22

2珠光體轉變機理23

21珠光體轉變中原子的擴散23

211擴散24

212體擴散和晶界擴散25

213碳原子的擴散26

214合金元素對碳原子擴散的影響27

215合金元素的擴散28

216鐵原子的自擴散29

22珠光體相變熱力學29

221奧氏體與珠光體的自由能之差30

222共析分解熱力學條件30

223共析分解驅動力的計算模型31

23過冷奧氏體共析分解機理33

231非均勻形核的一般規律33

232珠光體的形核35

233珠光體晶核的長大40

24鋼中粒狀珠光體的形成機理45

241析出相聚集長大理論45

242纖維狀組織的粗化47

243低溫退火時片狀珠光體的球化48

244特定條件下過冷奧氏體的分解49

245高溫回火50

25共析分解的特殊形式：相間沉澱52

251形成(F+MC)的熱力學條件52

252相間沉澱產物的形態53

253相間沉澱機制54

26先共析鐵素體的析出57

261亞共析鋼中先共析鐵素體的析出58

262先共析鐵素體的析出速度61

263先共析魏氏組織鐵素體的形成63

264偽共析轉變65

27先共析碳化物的析出67

參考文獻69

3珠光體轉變動力學71

31珠光體形核率及長大速度71

311形核率71

312JohnsonMehl方程72

313Avrami方程73

32過冷奧氏體轉變C曲線74

321等溫轉變圖74

322連續冷卻轉變圖77

33退火用C曲線79

331典型工具鋼的退火用TTT圖79

332退火用TTT圖、CCT圖的套用價值82

34鋼中TTT圖的類型83

341類型一共析分解和貝氏體相變曲線重疊83

342類型二珠光體TTT與貝氏體TTT逐漸分離，

形成河灣區84

343類型三合金結構鋼的貝氏體TTT曲線普遍在

珠光體TTT的左方85

344類型四滲碳後貝氏體轉變C曲線右移86

345類型五貝氏體轉變C曲線嚴重右移直至消失89

346類型六CrNiMo合金系中，珠光體的C曲線嚴重

右移，直至消失90

35影響鐵素體珠光體轉變的內在機制91

351奧氏體化狀態的影響91

352奧氏體固溶碳量的影響92

353奧氏體中合金元素的影響92

354系統整合的作用96

參考文獻98

下編退火工藝與技術

4鋼錠節能退火100

41去應力原理及退火工藝設計100

411以往的工藝及存在的問題101

412鋼錠退火工藝理論及設計103

413退火新工藝制訂110

42典型鋼錠退火新工藝113

421第一組鋼鋼錠退火工藝113

422第二組鋼鋼錠退火工藝114

423第三組鋼鋼錠退火工藝114

424第四組鋼鋼錠退火工藝114

425第五組鋼鋼錠退火工藝114

參考文獻117

5鋼錠、鋼坯的均質化退火119

51鋼中的液析碳化物及其消除120

511液析碳化物形貌120

512消除液析碳化物措施121

52鋼中的白點和去氫退火122

521鋼中的白點122

522防止白點的措施126

53去氫退火工藝設計127

531FeH平衡圖及氫在鐵中的溶解度128

532氫在鋼中的擴散129

533去氫退火工藝設計131

54典型鋼種的去氫退火134

54142CrMo鋼鍛件去氫退火134

54245Cr2NiMoVSi等特殊鋼鍛件去氫退火工藝138

5435CrNiMo、5CrMnMo鋼鍛件去氫退火工藝141

5444Cr5MoV1Si模具鋼鍛件退火工藝144

54535CrNi2Mo、35CrNi3MoV鋼大鍛件去氫

退火工藝145

546鍛軋材的坑冷(徐冷)去氫工藝148

547去氫退火工藝要點149

55去氫退火工藝整合149

551整合退火工藝的原則150

552整合工藝曲線圖150

參考文獻153

6鍛軋材的軟化退火154

61工具鋼鍛軋材退火軟化機理154

611決定退火鋼硬度的要素154

612減少零維障礙物的固溶強化作用以實現軟化155

613減少一維障礙物的強化作用以實現軟化155

614減少二維障礙物以促進軟化156

615削弱三維障礙物的強化作用以實現軟化156

62工具鋼退火用C曲線及套用159

621退火用C曲線和淬火用C曲線159

622退火用TTT圖和CCT圖測定159

623退火用C曲線與淬火用C曲線的比較162

624軋鍛材退火新工藝164

63典型鋼種鍛軋材的軟化退火165

631H13鋼大型鍛軋材軟化退火工藝166

632X45CrNiMo4鋼鍛件的退火軟化168

63323MnCrNiMo煤機鏈條鋼鍛軋材的退火軟化169

634模具鋼5Cr2NiMoVSi大鍛件的退火軟化171

64大鍛件軟化退火工藝整合173

641整合軟化退火工藝的原則174

642整合工藝的編制174

643各類鋼的整合工藝曲線175

參考文獻180

7合金鋼中的帶狀組織及退火182

71鋼中的帶狀組織形貌182

711帶狀組織的形貌182

712帶狀組織的成因183

713熱處理對帶狀組織的影響185

72合金鋼帶狀組織形成機理188

721帶狀組織形成的一般認識188

722一次帶狀組織和二次帶狀組織189

723二次帶狀組織的形成191

724鋼錠非平衡冷卻造成偏析192

73消除和減輕帶狀組織的工藝措施193

731擴散退火193

732鍛材的兩相區處理194

參考文獻195

8鋼材的混晶和防止措施196

81鋼中的混晶196

811粗大奧氏體晶粒的組織遺傳196

81235CrNi3MoV鋼鍛件產生混晶的原因199

82防止混晶的措施及工藝201

821消除34CrNi3MoV鋼鍛件的混晶201

822消除Q345板材中的晶粒不均勻現象202

參考文獻203

9塑膠模具鋼及其預硬化處理204

91塑膠模具鋼的研究現狀204

911塑膠製品成型模的工作條件及性能要求204

912塑膠模具鋼鋼材的選擇及要求205

913熱塑性塑膠注射模模具鋼的組織和硬度206

914非調質貝氏體塑膠模具鋼207

915MnV系低合金非調質鋼塑膠模具鋼207

9164Cr2Mn2NiMoV塑膠模具鋼208

92P20、718鋼的動力學圖209

921P20鋼等溫轉變TTT圖209

922P20鋼等溫轉變產物的組織結構211

92335Cr2NiMo鋼等溫轉變CCT圖212

93塑膠模具鋼的預硬化213

94718、P20鋼預硬化的組織217

941P20鋼的預硬化組織217

942718鋼預硬化組織及硬度221

95大型塑膠模具鋼鍛坯的淬火222

951P20、718鋼鍛坯的分類223

952奧氏體化，均溫、保溫時間223

953淬火介質和淬火方法223

參考文獻225

10美國工具鋼退火工藝簡介227

101碳素工具鋼退火227

102低合金工具鋼的退火228

1021210系低合金工具鋼的退火228

1022220系低合金工具鋼的退火229

1023230系低合金工具鋼的退火229

1024240系低合金工具鋼的退火230

103特殊用途工具鋼的退火231

1031300系基體鋼231

1032310系矽工具鋼231

1033320系鎢鑿子工具鋼232

1034330系不回火的鑿子工具鋼232

1035340系鎢精加工用鋼232

1036350系高碳低合金工具鋼233

1037360系半高速鋼233

1038370、380系模型用鋼233

1039390系石墨工具鋼234

104冷作模具鋼的退火235

1041410系油淬冷作模具鋼235

1042420系空淬冷作模具鋼236

1043430系高碳高鉻冷作模具鋼237

1044440系特殊耐磨冷作模具鋼238

105熱作模具鋼的退火239

1051510系鉻熱作模具鋼240

1052520系鉻鉬熱作模具鋼241

1053530系鉻、鎢熱作模具鋼241

1054540系鎢熱作模具鋼242

106高速工具鋼的退火243

107美國工具鋼退火工藝述評244

1071退火工藝曲線簡單244

1072退火加熱溫度較低244

1073退火冷卻速度控制較嚴格244

1074工具鋼退火時多採用保護措施244

1075美國工具鋼的退火工藝的缺點245

參考文獻245

附錄246

附表1各類鋼的相變臨界點246

附表2相關常數256