吞并小晶粒,使总的晶界面积减小,界面能降低,因此奥氏体晶粒长大在一定 条件下是一个自发过程。晶粒长大动力和阻力相互作用使晶界推移,实现奥氏 体晶粒长大。 1晶粒长大动力:奥氏体晶粒长大的动力为其晶粒大小的不均匀性,长大驱动 力G与晶粒大小和界面能大小可用下式表示 2 G 式中,σ一单位奥氏体晶界的界面能(比界面能):r一晶界曲率半径。可见界 面能越大,晶粒尺寸越小,则奥氏体晶粒长大驱动力G越大,即晶粒的长大 倾向越大,晶界易于迁移。 2晶界阻力:在实际金属材料中,晶界或晶内存在很多细小难熔的沉淀析出粒 子,晶界推移过程中遇到沉淀析出粒子时将发生弯曲,导致晶界面积增大,晶 界能量升高,阻碍晶界推移,起钉扎晶界作用,所以,沉淀析出粒子的存在是 晶界移动的阻力。当沉淀析出粒子的体积百分数一定时,则粒子越细小,分散 度越高,对晶界移动的阻力就越大。 四、影响奥氏体晶粒长大的因素 影响奥氏体晶粒长大的因素很多,主要有以下几点因素: 1加热温度和保温时间:加热温度越高、保温时间越长,形核率I越大,长大 速度G越大,奧氏体晶界迁移速度越大,其晶粒越粗大。(温度升髙,形核率 增加,σ增加,r降低,σ增加,G'增大) 2加热速度:加热速度快,奥氏体实际形成温度高,形核率增髙,由于时间短 奥氏体晶粒来不及长大,可获得细小的起始晶粒度 3合金元素:(1)C%的影响。C%高,C在奥氏体中的扩散速度以及Fe的自扩 散速度均增加,奥氏体晶粒长大倾向增加,但C%超过一定量时,由于形成 Fe3Cn,阻碍奥氏体晶粒长大。(2)合金元素影响。强碳化物形成元素T、Zr、 V、W、Nb等熔点较高,它们弥散分布在奥氏体中阻碍奥氏体晶粒长大;非 碳化物形成元素Si、Ni等对奥氏体晶粒长大影响很小。 五、过热现象 1过热:由于加热工艺不当(加热温度过高、保温时间过长等)而引起实际奥氏 体晶粒粗大,在随后的淬火或正火得到十分粗大的组织,从而使钢的机械性能 严重恶化,此现象称为过热。吞并小晶粒，使总的晶界面积减小，界面能降低，因此奥氏体晶粒长大在一定 条件下是一个自发过程。晶粒长大动力和阻力相互作用使晶界推移，实现奥氏 体晶粒长大。 1.晶粒长大动力：奥氏体晶粒长大的动力为其晶粒大小的不均匀性，长大驱动 力 G′与晶粒大小和界面能大小可用下式表示： r G / 2 = 式中，σ —单位奥氏体晶界的界面能(比界面能)；r —晶界曲率半径。可见界 面能越大，晶粒尺寸越小，则奥氏体晶粒长大驱动力 G′越大，即晶粒的长大 倾向越大，晶界易于迁移。 2.晶界阻力：在实际金属材料中，晶界或晶内存在很多细小难熔的沉淀析出粒 子，晶界推移过程中遇到沉淀析出粒子时将发生弯曲，导致晶界面积增大，晶 界能量升高，阻碍晶界推移，起钉扎晶界作用，所以，沉淀析出粒子的存在是 晶界移动的阻力。当沉淀析出粒子的体积百分数一定时，则粒子越细小，分散 度越高，对晶界移动的阻力就越大。 四、影响奥氏体晶粒长大的因素 影响奥氏体晶粒长大的因素很多，主要有以下几点因素： 1.加热温度和保温时间：加热温度越高、保温时间越长，形核率 I 越大，长大 速度 G 越大，奥氏体晶界迁移速度越大，其晶粒越粗大。(温度升高，形核率 增加，σ 增加，r 降低，σ/r 增加，G′增大) 2.加热速度：加热速度快，奥氏体实际形成温度高，形核率增高，由于时间短 奥氏体晶粒来不及长大，可获得细小的起始晶粒度 3.合金元素：⑴C%的影响。C%高，C 在奥氏体中的扩散速度以及 Fe 的自扩 散速度均增加，奥氏体晶粒长大倾向增加，但 C%超过一定量时，由于形成 Fe3CⅡ，阻碍奥氏体晶粒长大。⑵合金元素影响。强碳化物形成元素 Ti、Zr、 V、W、Nb 等熔点较高，它们弥散分布在奥氏体中阻碍奥氏体晶粒长大；非 碳化物形成元素 Si、Ni 等对奥氏体晶粒长大影响很小。 五、过热现象 1.过热：由于加热工艺不当(加热温度过高、保温时间过长等)而引起实际奥氏 体晶粒粗大，在随后的淬火或正火得到十分粗大的组织，从而使钢的机械性能 严重恶化，此现象称为过热