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　　2钢的金相组织

　　“相”的概念：金属合金组织中的化学成分、晶体结构、物理功用相同的组分。在金属学的范畴称为金相，其间包括固溶体、金属化合物和纯元素。

　　“组织”的概念：泛指运用金相方法看到的，由形状、标准不相同、分布方法不相同的一种或多种相构成的全体，以及各种材料缺陷和危害。

　　一般我们把铁（Fe）和一定的碳（C）构成的合金称之为钢，但碳在钢中是以铁与碳的化合物（Fe3C）方法存在。由于碳在钢中的存在，将对铁的晶格结构产生影响，并构成了不相同的组织，一般将钢中的各种组织统称为金相组织。钢的金相组织不相同，其功用具有很大的不相同。而对钢进行不相同的热处理，就可以获得不相同的组织，毕竟获得我们所需要的功用，钢的根本组织有以下几种：

　　(1)奥氏体：铁和其它元素构成的面心立方结构的固溶体，一般指碳和其它元素在γ铁中的空地固溶体。

　　(2)铁素体：铁和其它元素构成的体心立方结构的固溶体，一般是指碳和其它元素在α铁中的空地固溶体。

　　(3)马氏体：奥氏体经过无分散型相变而改动成的亚稳定相。实践上，是碳在铁中过饱和的空地式固溶体。晶体具有体心正方结构。

　　(4)珠光体：铁素体片和渗碳体片交替摆放的层状显微组织，是过冷奥氏体进行共析反应的直接商品，也可理解为铁素体和渗碳体的机械混合物。

　　(5)贝氏体：过冷奥氏体在低于珠光体改动温度和高于马氏体改动温度之间规划内分解成的铁素体和渗碳体的聚合组织。在较高温度分解成的叫上贝氏体，呈羽毛状；在较低温度分解成的叫下贝氏体，呈类似于低温回火马氏体针状组织的特征。

　　此外，在实践出产中，根据商品功用的需要及具体实行的热处理技术，在钢中还会有其它一些组织，如索氏体、屈氏体、粒状珠光体、回火马氏体、回火索氏体等，但这些组织与上面的几个根本组织无本质上的差异。

　　3钢在加热时的改动

　　无论是退火、正火、淬火、渗碳，都首要需要将钢件加热到奥氏体状况。奥氏体是碳原子固溶于铁的面心立方晶格空地中的固溶体。奥氏体的成分，均匀性，晶粒大小以及其它相的数量、分布状况等，对冷却时奥氏体的分解进程和分解商品及其功用都有很大影响。一同，钢在加热进程中，也会引起表面质量和成分的改动（氧化和脱碳），这些都会影响工件的热处理作用。

　　为了保证热处理可以到达预期的目的，就需要掌握钢在加热时奥氏体构成和长大的规矩，并运用这些规矩去控制热处理作用。

　　(1)奥氏体的构成

　　钢在加热时构成奥氏体的温度规划，一般可以根据铁—碳合金状况图(图8-13)来说明。从图中可以看出，组织为珠光体的共析钢，由室温加热到A1温度以下时，除铁素体的含碳量有微量的增高外，没有其它组织改动。当温度缓慢增加到A1稍上时，珠光体改动为奥氏体。相同，具有铁素体和珠光体的亚共析钢，加热到A1稍上时，珠光体改动为奥氏体，铁素体则未发生改动，而跟着加热温度的继续增加，铁素体不断改动为奥氏体。当温度增加到A3时，铁素体全部改动为奥氏体。

　　(2)奥氏体的构成进程

　　珠光体到奥氏体的改动，大致可分为四个时期，即奥氏体晶核的构成、晶体的长大、剩下碳化物的溶解及奥氏体的均匀化（图8-14）。

　　图8-14共析碳钢中奥氏体的构成进程

　　冷变形的利益是所得到的制品表面光亮、标准精确、形状规整。恰当挑选冷变形—退火循环时，可以得出具有任意硬度的商品。这是热变形很难完结的。

　　8.3.3.2对于包辛格效应：

　　多晶体金属在遭到反复交变的载荷作用时，出现塑性变形抗力降低的表象，称包辛格效应。

　　图8-8包辛格效应

　　如图8-8，闪现包辛格效应时，所得到的应力变形曲线的比如，拉伸时材料的初始屈服应力在A点，若对此材料进行紧缩时，其屈服应力也与它邻近（在点线的B点），以相同的试样使其受载荷逾越A点而至C点，卸载后将沿CD线回来至D，若在此刻对它施以紧缩负荷，则初步塑性变形将在E点，E点的应力明显地比正本受紧缩材料在B点屈服应力低，这个效应是可逆的，若原试样经塑性紧缩再拉伸时，相同发生屈服应力降低的表象。

　　实践上，当连续变形是以异号应力来更换进行时，可降低金属的变形抗力，用同一符号的应力而有间隙地连续变形时，则变形抗力连续地增加。

　　(包辛格效应仅在塑性变形不太大时才出现。如黄铜是在给予4%以下的塑性变形时才出现明显的包辛格效应，对于硬铝则小于0.7%。)

　　8.3.3.3在钢管矫直的进程中，它的变形有轴向变形和径向变形，但是它的变形是杂乱的。

　　1纵向弯曲剖析：

　　纵向弯曲矫直是使钢管发生与弯曲相反方向的塑性变形来抵达矫直弯曲的目的，而不弯曲的管子断面只发生弹性变形，塑性变形区占支撑距的40%长度。

　　2横向压扁效应：

　　横向压扁及经过叠加椭圆压扁变形来抵达矫直的目的。在矫直截面中发生如图8-9中BCDE的塑性区。这对矫直作用是非常重要的，由于弯曲矫直不能使截面全部为塑性区，运用压扁变形来赔偿。其他，对部分弯曲、管端弯曲、纵向弯曲矫直作用很差，有必要是纵向弯曲和压扁的一同作用才华抵达满意的矫直作用。（注：进步钢管壁厚精度可进步钢管的抗压

　　图8-9变形原理图

　　溃功用，矫直时，钢管压扁会在钢管中发生交变的切向应力，由于包辛格效应和剩下应力的作用而使钢管强度降低。因此钢管的矫直要严厉控制钢管的压扁量。）

　　3螺旋接触带：

　　矫直时钢管螺旋行进，钢管与矫直辊的螺旋接触带有必要沿钢管全长掩盖。如图8-10，有必要建立螺旋接触带与矫直辊倾角、矫直辊数量和矫直辊距离等的联络，使钢管每一断面均遭到压扁发生椭圆效应，得到矫直作用。

　　图8-10矫直原理图

　　对于对向安顿的六辊矫直机它除使用弯曲矫直（通过前进基地下辊高度）外，在上下两个矫直辊之间还给予一个径向压力。假设设两端矫直辊的距离为L，则在L的范围内，包括弹性变形区和塑性变形区两部分。通常情况下，塑性变形区为L的40%，即钢管沿COD曲线弯曲。如图所示。但是CA和BD部分的钢管处于弹性变形区，所以钢管没有得到任何矫直，只要在AOB范围内，钢管由于发生塑性变形而得到矫直，而在O点的变形量最大，应当在此点（即基地辊）给钢管一个与它的初始曲率相同或稍大一点的弯曲曲率，使钢管得以矫直。

　　根据下式核算压下量和挠度值

　　8.3.4矫直机的矫直进程及技能控制要害

　　8.3.4.1钢管的矫直进程

　　1钢管由上游辊道进入矫直机进口辊道。

　　2当钢管头部被进口辊道基地方位传感元件感应到时，辊道减速。

　　3当钢管头部被进口辊道结束方位传感元件感应到时，进口辊道榜首段下落，进口快开缸闭合延时初步计时。

　　4管头进入进口矫直辊基地方位时，进口快开缸闭合，钢管被咬入，一同进口第二段辊道下落。

　　5通过快开缸延时的设定，管头进入基地辊和出口辊基地方位时，基地辊、出口辊快开缸相继闭合，钢管进入矫直进程。

　　6当管尾脱离进口辊道基地方位传感元件时，进口辊道榜首段上升。

　　7当管尾脱离进口辊道结束方位传感元件时，进口辊道第二段上升，一同通过快开缸延时的设定，管尾抵达进口辊、基地辊和出口辊基地方位时，进口辊、基地辊、出口辊快开缸相继翻开。

　　8出口辊道上升，钢管被运送到出口辊道结束挡板处。

　　9出口辊道下降，通道侧门翻开，钢管靠重力滚到L型接料勾上。

　　10接料勾下落，钢管滚到吹灰台架上，对钢管内表面氧化铁皮进行吹扫。

　　8.3.4.2技能控制要害

　　1辊距离调整：

　　辊距离=钢管外径-压下量

　　压下量=钢管外径ⅹ压下率

　　压下率根据表8-3选择

　　注：按上表根据钢管不相同规范选择主电机及进口、出口辊道速度。