『球化率』的意思是什么？

------球墨铸铁、球化退火中都可能涉及

一位网友的提问：请问，球化率的意思是球状碳化物在碳化物中所占比例，还是球状珠光体组织在整个组织中所占比例？谢谢！。应当是特指球化退火中的概念。

类似的问题，网络上也可以看见[1]；实际上就是一个“球化体评级”的问题。

不过，我之前的概念相似于下面的说法：

钢件球化退火时评价球化质量高低采用JB/T5074-1991低中碳钢球化体评级，根据材料不同按对应的球化体分级图确定级别，没有球化率说法。所谓球化率是用在衡量球墨铸铁中石墨形态的一项指标，回你那位尊敬的领导曰：球化率与钢件球化退火风牛马不相及。[3]

那么，是不是有什么变化？个人理解，似乎一直以来都有球化退火中的“球化率”一说，将近二十年前的文章里面就提到过“球化率”[7]。我对于“夏建元、唐孝杰”还是比较认可的。

综合来看，所谓球化退火中的球化率的含义，就是：球状碳化物（颗粒数）在碳化物（或者说，碳化物颗粒总数）中所占比例。实际测量很烦琐，对照评级图来定级别后得出一个定性的数据较为常见。

个人看法，亚共析钢中的先共析铁素体，在球化处理后，有些“尴尬”；因为，珠光体中的铁素体“合并”进来成为了“铁素体基体”。铁素体与碳化物的区分实际上没有问题，但是，要明确出那里是“先共析铁素体”的区域，就有些难办。如果碳化物颗粒还处于“聚集态”的话，倒还可以定性区分，如果已经均匀、弥散分布了的话，实在是不好说了。

参考资料：

[1] http://zhidao.baidu.com/link?url=QH2CigGUfujGst9dBKRafPUZoZCN8RyervGkPnI8_Sg4stu9ulOEZGkCiOWVx67FkPafdWLFkC6mRDCfsiB5Ha  我们公司45#钢调制处理后球化率98%以上，这个球化率代表了什么感念，应该根据什么标准做金相分析  2012-07-06 14:23

45#钢球化退火，应该下一步要冷镦了。这类中碳钢的球化率其实是相对应片状珠光体来说的，就是球状珠光体和片状珠光体的相对含量。有中碳钢和中碳合金钢的球化组织评级标准，可以参照标准进行评级。在98%以上，应该是6级了，非常好的球化组织了。

[2]  http://www.yzbkdr.com/news/131.html  球化退火时球化率如何评级？

发布时间：2014-04-26

球化率现在也普遍应用于冷镦用低中碳和合金钢丝的球化退火的评价中。很多理论认为，球化率为单位面积内球状珠光体所占珠光体总个数的百分比，是一个概括评价指标，它用于评价球化效果的好坏，根本上的意义和球化级数是一样的。

1. 球化级数愈小，球化程度愈佳。球化标准图对照法与定量分析法的关系：球化率90%为球化1級，球化率80%为球化2級…..以类推。

2. 我国的JB/T5074-2007《低、中碳钢球化体评级》标准与日本不同，球化1級，球化率0%，球化6級，球化率100%。

3. 球化率可以通过计算机计算或者人工计算（数数--很麻烦），而球化级数是通过对比标准图像，一般来说，球化级数直观简便，方便使用，而球化率需要有一定的计算机软件来计算，比较起来精确些，但是麻烦。

另外，评价球化剂是否为球状的标准是看，珠光体的长宽比是否小于5，也就是球状必须满足“长：宽＜5”。

[3]  http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=55069  球化率方面的问题

shenbaolei  发表于 2010-3-18 16:25:27

我再来说说球化率问题

对球化组织的评定目前常用两个方法：

1 定量分析法：

以电子显微镜拍照4000倍之金相照片，测每个碳化物之长边及短边，其长边与短边之比在5以下者可视为球状化碳化物，每次测定至少1000个。其球化率之计算如下：

球化率 =（球状化碳化物数/ 测定碳化物之总数）X 100%

球状化碳化物定义：L/W＜＝5

如今是用图像分析仪测定

2 球化标准图对照法：

日本于1976年将冷锻用钢的球化标准规格化，定出各种不同球化标准图作为球化组织判定的基准，评估方法为将放大400倍的金相照片与标准图进行对照，确定相近的球化等级。

球化级数愈小，球化程度愈佳。球化标准图对照法与定量分析法的关系：球化率90%为球化1级，球化率80%为球化2级…..以类推。

我国的JB/T5074-2007《低、中碳钢球化体评级》标准与日本不同，球化1级，球化率0%球化6级，球化率100%，也就是球化率越高，球化级别越高。下表是一个举例：

钢件球化退火时评价球化质量高低采用JB/T5074-1991低中碳钢球化体评级，根据材料不同按对应的球化体分级图确定级别，没有球化率说法。所谓球化率是用在衡量球墨铸铁中石墨形态的一项指标，回你那位尊敬的领导曰：球化率与钢件球化退火风牛马不相及。

[4]  http://www.rclhome.com/forum.php?mod=viewthread&tid=7368  金相观察 球化退火组织先共析铁素体与碳化物如何分辨  稻草人  发表于 2013-10-21 16:59:37

我们知道碳含量低于0.77的碳钢珠光体转变时先析出铁素体，在球化退火之后我们知道，珠光体中碳化物会成颗粒状。那例如50CrV碳含量在0.46～0.54，球化退火之后会有先共析铁素体析出，先共析铁素体以针状、网状、块状析出，位置在奥氏体晶界上，碳化物颗粒在奥氏体晶粒上，在金相显微镜下，都为白色（硝酸酒精腐蚀）。现在我想的问题是，怎么来区分先共析铁素体和碳化物颗粒？哪位师傅给指点下。

其实是我同学拿来个50CrV 的样让我给粗磨抛光，然后我看了下组织，颗粒状碳化物，他说是球化退火后冷加工然后回火的件，我上网一查  它的碳含量在0.46-0.54，所以我想在珠光体转变中碳化物和铁素体都为白色，在形状上铁素体是不规则的，难免有相似的，所以我觉得从形状上来区分不怎么靠谱，现在我想应该是尺寸和位置上来区别，而且尺寸上会差别很大。纯粹猜想，想求得结果，但是你说的这个是我的疏忽。

亚共析钢确有球化退火工艺，所不同于高碳钢球化退火的是，亚共析钢球化退火目的是便于冷变形加工，而中高碳钢是便于切削和后续淬火组织改善。冷加工比如冷镦冷锻冷挤压，这在紧固件和非常小的齿轮上运用非常广泛，可以在很好的替代机械加工，比如螺纹，可以采用攻牙（会有切屑，属于机加工），也可以采用挤牙（没有切屑，属于冷成型加工）。

对于含碳量很低的低碳钢（0.2%左右的），球化退火后，得到的大多数白色块状的铁素体，少量点状均匀分布的碳化物。如果球化不良，会出现部分珠光体组织（黑色的托氏体和索氏体），此外，由于亚共析钢球化退火是不完全奥氏体化的，保留了部分未溶解的碳化物质点，冷却过程中析出先共析铁素体较少，而且保温时间较长，铁素体会发生晶界扩展和融合，实际上是很难区分先共析铁素体和未溶铁素体的。

其实在低碳钢球化组织中，碳化物并不是如同高碳或者渗碳后，看到白色的碳化物，看上去是黑点。

球化退火本质是铁素体基体上分布着弥散的点状碳化物，对于低碳钢，铁素体晶界很明显，对于中碳钢，和高碳钢的比较类似，由于碳化物较多，可能遮住了铁素体晶界，看上去比较隐约。比如33楼提供的图片就是含碳量极低的情况，猛一看有点像完全脱碳的感觉，我估计含碳量0.15%左右。而32楼的图片就是含碳量较高的情况，可以看见白色的基体（铁素体）上球状和黑色点状的碳化物。

我认为不存在先共析铁素体和碳化物区分的难处，也无意义。

[5]  http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20060816/520371/

粒状珠光体

由铁素体和粒状碳化物组成。它是经球化退火或马氏体在650℃~A1温度范围内回火形成。其特征是碳化物成颗粒状分布在铁素体上。

铁素体＋粒状碳化物

[6]  《中碳钢球化退火行为和力学性能的研究》（2005）惠卫军

此处定义渗碳体颗粒的最大尺寸与最小尺寸的比值≤3时的渗碳体颗粒数与渗碳体颗粒总数的比值为渗碳体球化率。

[7]  《T10钢原始组织对球化退火组织的影响》（1996）王晓沛、王贞申、唐孝杰、夏建元