网状碳化物和粗晶的辨识及其消除工艺

烈焰

研究网状碳化物、粗晶，“大白块”组织，具有重要理论意义，其消除工艺具有工程应用价值。本文论述了网状碳化物的形态及辨识方法，阐明了网状碳化物的形成、形貌及消除大锻件网状碳化
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2025-1-19 07:27 上传

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消除网状碳化物的方法包括高温淬火、正火、降低碳势、延长扩散时间、球化退火等。高温淬火或正火

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1. 正火处理（最常用方法）
正火是消除网状碳化物的首选工艺，尤其适用于亚共析钢和过共析钢。
工艺步骤：
将钢加热至Ac₃或 Accm 以上 30~50℃（亚共析钢用 Ac₃，过共析钢用 Accm，确保网状碳化物完全溶解）；
保温足够时间（根据工件厚度，一般 1~3 小时），使碳化物充分溶入奥氏体，实现成分均匀化；
空冷或强制风冷（冷却速度需快于网状碳化物析出的临界速度），抑制碳在晶界重新析出，获得均匀的珠光体或铁素体 + 珠光体组织。
示例：
对于 T12 钢（过共析钢），网状碳化物可通过加热至 820~840℃（Accm 以上），保温后空冷消除，得到细片状珠光体。
2. 退火 + 正火复合处理（针对严重网状碳化物）
若网状碳化物较粗或分布密集，直接正火可能无法完全消除，可采用复合工艺：
先进行球化退火：加热至 Ac₁~Accm 之间（如 750~780℃），缓慢冷却使网状碳化物球化，降低后续正火的溶解难度；
再按上述正火工艺处理，确保碳化物完全溶解并均匀分布。
3. 淬火 + 高温回火（适用于需强化的钢种）
对于合金结构钢等需要最终强化的材料，可通过淬火消除网状碳化物，同时结合回火调整性能：
淬火：加热至奥氏体化温度（含碳化物溶解温度），快速水冷使碳化物固溶在马氏体中，避免晶界析出；
高温回火：加热至 500~650℃，使碳化物均匀析出（呈颗粒状），消除内应力，获得强韧性匹配的组织。