球化率对精冲钢的冲压性能的影响研究+文献综述(7)
在较高温度下奥氏体化，减少了残留碳化物个数，缓冷后得到数目少粒径大硬度偏低的球化组织。较低温度下奥氏体化则得到个数多粒径小硬度偏高的球化组织。
图1.6.2.4 加热温度对残留碳化物的平均粒径、体积率、单位面积的个数的影响
3）加热速度的影响
金子晃司等作了如下实验，把一组轴承钢试样用30分钟快速加热到790℃及840℃，另一组以20℃/小时的缓慢速度从650℃分别加热到790℃及840℃。790℃者保温5小时，840℃保温1小时，然后水冷，测定碳化物变化。其结果如图6所示。表明急热试样的残留碳化物多在0.3μm以下。大于0.3μm的碳化物缓慢加热的比急热的多。急热试样的碳化物平均粒径约为缓热试样的2/3，而碳化物数目是其2倍左右，碳化物平均间距也较缓热的小。所以快速加热的在随后缓冷中球化速度快，可适当提高冷却速度缩短球化时间。从加热速度也影响碳化物的大小和数目这点来看，残留碳化物的形成不仅仅是加热时通过Ac1点瞬间的问题，而意着也受在这之前在Ac1以下温度变化到什么程度的影响。
图1.6.2.5加热温度对残留碳化物的平均粒径、体积率、单位面积的个数的影响
4）保温时间的影响
一般来说随加热时保温时间的延长残留碳化物平均粒径稍有增加，碳化物个数随之减少。这是因为小粒径碳化物溶入奥氏体造成的。但缓慢加热到温时细小碳化物已经不多的情况下，保温时间的影响就不那么显著了。
图1.6.2.6 S15C原始试样金相组织 图1.6.2.7 S15C钢带670℃保温15小时
5）冷却速度的影响
对缓冷法球化，影响球化率的主要因素一是奥氏体化时的残留碳化物数目，另一个就是冷却速度。生产中球化退火的缓冷速度约为10～20℃/小时，冷速太快容易析出片状珠光体。所允许的冷却速度大小和残留碳化物数目有关，残留碳化物数目越多，达到完全球化所需要的冷却速度可以加大。相反，如果残留碳化物数目很少，既使用小的冷却速度也难以完全球化。例如0.8%C、2%Cr的钢，原始组织为1OOO℃×1hr→600℃×15hr等温退火的细片状珠光体，经800℃奥氏体化后，由于残留碳化物最多，即使用100℃/小时那样大的速度冷却也得到了完全球化的组织。原始组织为1000℃×1hr油淬→700℃×15hr回火的组织，经800℃奥氏体化后，由于残留碳化物数目较少，只有用小于50℃/小时的速度冷却才能完全球化。这样看来50℃/小时的冷速是该条件下的临界冷却速度。如果把奥氏体化温度提高到840℃，因为残留碳化物数目太少，即使把冷却速度减缓到10℃/小时，也不能完全球化。图7表示在不同原始组织和不同加热温度下，冷却速度与球化率的关系。从上述事实来看，如果根据原始组织、加热速度、加热温度的不同，加热时残留碳化物数目已被确定的情况下，对应于这个残留碳化物数目则存在着一个能够完全球化的临界冷却速度。临界冷却速度越小，球化越困难。
另外球状碳化物的粒径大小也受冷却速度的影响。图8表示GCr15钢780℃×5hr加热后以10℃～100℃/小时的各种速度冷却到不同温度下的碳化物粒径大小。由图可见760～740℃碳化物粒度变化不大，但从740℃到720℃的缓冷过程中，由于发生γ→α转变，碳化物急速长大，然后逐渐变缓。图中还可看到冷却速度越小碳化物粒径越大。在完全球化的条件下，冷速增大，硬度也有所提高。如果冷速大到能出现片状的程度，则硬度会明显提高，因而根据硬度大小也可推断球化程度如何。
图1.6.2.8 冷却速度对球化率的影响