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热处理工考试

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影响奥氏体形成速度的因素。

正确答案: ⑴加热温度的影响
一方面,由于珠光体转变为奥氏体的过程是扩散相变的过程,随着加热温度的升高,原子扩散系数增加,特别是碳在奥氏体中的扩散系数增加,加快了奥氏体的形核和长大速度。同时加热温度升高,奥氏体中的碳浓度差增大,浓度梯度加大,故原子扩散速度加快。
另一方面,加热温度升高,奥氏体与珠光体的自由能差增大,相变驱动力增大,所以,随奥氏体形成温度的升高,奥氏体的形核率和长大速度急剧增加,因此,转变的孕育期和转变所需的时间显著缩短,加热温度越高,转变孕育期和完成转变的时间越短
⑵原始组织的影响
在化学成分相同的情况下,随原始组织中碳化物分散度的增大,不仅铁素体和渗碳体相界面增多,加大了奥氏体的形核率;而且由于珠光体片层间距减小,使奥氏体中的碳浓度梯度增大,使碳原子的扩散距离减小,这些都使奥氏体的长大速度增加。因此,钢的原始组织越细,则奥氏体的形成速度越快。
⑶化学成分的影响
①质量分数的影响
钢中含碳质量分数越高,奥氏体的形成速度越快。这是因为随含碳质量分数增加,渗碳体的数量相应地增加,铁素体和渗碳体相界面的面积增加,因此增加了奥氏体形核的部位,增大奥氏体的形核率。同时,碳化物数量增加,又使碳的扩散距离减小,碳浓度梯度增大,以及随奥氏体中含碳量质量分数增加,碳和铁原子的扩散系数将增大,从而增大奥氏体的长大速度。
②合金元素的影响
首先,合金元素影响了碳在奥氏体中的扩散速度,碳化物形成元素大大减小了碳在奥氏体中的扩散速度。故显著减慢了奥氏体的形成速度,非碳化合物形成元素增加碳在奥氏体中的扩散速度,因而加快了奥氏体的形成速度。
其次合金元素改变了钢的临界温度,故改变了奥氏体转变时的过热度,从而改变了奥氏体与珠光体的自由能差,因而改变了奥氏体的形成速度。
第三,合金元素在珠光体中的分布是不均匀的,因此合金钢的奥氏体均匀化过程除了碳在奥氏体中的均匀化外,还包括了合金元素的均匀化。
答案解析:
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