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玛钢管件概述三-玛钢管件退火反应详析

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2016-07-17 16:23【

    接上篇玛钢管件退火详谈。从上文中我们可以分析得出,所谓玛钢管件退火过程就是将本来是渗碳体加珠光体组织的毛坯件转化为珠光体加石墨的集合体组织直至最终转化为铁素体和石墨的集合体组织。

    渗碳体就是碳元素和铁简单粗暴混合在一起的组成,因为组合简单粗暴,所以其机械性能很差,直接导致玛钢管件生毛坯发脆易裂,用力一砸就容易破裂。当然,实际原因是由于渗碳体中的碳即石墨呈不规则的碎片及其他薄片状,直接破坏了铁基体组织结构的连续性,进而影响其机械性能。

    珠光体则是含有一部分碳的钢铁组织,整体含碳量约为0.8%。其实质是由铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物。

那么铁素体又是个什么鬼?

    大家都知道我们一般使用的铁丝柔韧性很好。一般铁丝就是用普通低碳钢制成,普通低碳钢组织就是就是铁素体和少量珠光体。铁素体中的碳含量极低,低于0.25%。由此可见,铁素体组织的柔韧性能很好。珠光体组织柔韧性能介于铁素体和渗碳体之间。

    石墨则是碳聚合在一起的一种形态,其微观状态为一层一层的碳层堆叠二层,碳层间距离较远,相互作用力小,反映在宏观形态上就是石墨质软易变形,而且具有一定的润滑性能。相对于石墨的还有金刚石。金刚石也就是钻石也是碳的聚合物,但是微观状态却是一个个碳原子按照严格的角度相互连接堆叠在一起的,碳原子之间相互作用力极强,所以反映在宏观状态下,就是金刚石极硬(目前硬度******),可以用来割玻璃,切割金属等。

    经过退火处理的玛钢管件毛坯组织为铁素体和团絮状石墨。由于石墨软,而团絮状石墨对铁素体的割裂性能较小(大部分铁素体基体依然直接连接),所以退火后的玛钢管件(可锻铸铁)具有一定柔韧性。

    由此可见,实质上影响可锻铸铁管件即玛钢管件机械性能主要是由组织内铁素体来决定的,石墨化实质上应该是为了尽量减少其对铁素体组织的割裂效应。渗碳体中石墨到处都是,其将基体割裂很厉害,所以直接导致渗碳体构成的玛钢管件生毛坯发脆易裂。

    从碳含量来比较,渗碳体(碳含量6.67~6.69%甚至更高)、珠光体(碳含量0.8%)以及铁素体(碳含量低于0.25%)的碳含量依次降低,由此可以看出,所谓玛钢管件退火过程以及球墨铸铁的球墨过程就是将含碳量******的渗碳体中的碳逐渐完全转移到独立的石墨中,将剩下的铸铁基体组织变为铁素体。形象的来说,把整个玛钢管件铸铁比喻为一块含一定水量的毛巾,毛巾为铁,水为碳。玛钢管件退火过程就是将这块湿毛巾中的水挤出来的过程。玛钢管件石墨化第一阶段(即高温保温阶段)由于含碳量高,所以很容易将毛巾中的水挤出大部分出来,进而形成以含有适当碳量的珠光体为基体,另有部分小的团絮状石墨的组织。经过高温保温退火后,基体中含碳量降低,此时碳不再析出,就像我们湿毛巾中的水分无法再用手绞的方式来继续析水一样,此时,我们必须借助甩干机或者其他方法来进一步析出毛巾中的水分,而在玛钢管件退火进程中,就是用第二阶段石墨化(长时间低温保温)的方式来进一步析出珠光体中所含的石墨,以到达基体完全转化为铁素体,碳基本聚集为团絮状石墨的目的。但是就像挤不尽毛巾中的水分一样,即便是铁素体其中也依然含有一定量的碳。将铁基体组织中的碳排出的比较干净,那退火就比较好,反之,退火比较差。

    但是,玛钢管件石墨化与毛巾挤水不同的是,毛巾直接就能将水挤出来,而玛钢管件石墨化则需要有石墨化核心来帮助玛钢管件的石墨化进行。


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