钢的过冷奥氏体转变

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硅、钨、钼、钒、钛等合金元素使珠光 体区鼻部的温度上升；而镍、锰、铜等 则使之下降。
所有碳化物形成元素均使贝氏体区鼻部 的温度下降。
硼推迟珠光体转变的作用远大于贝氏体 转变。
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图5-20 合金元素对过冷奥氏体等温转变曲线的位置及形状的影响
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νc 是使全部过冷奥氏体都不发生分解，而被 过冷到 Ms 点以下发生马氏体转变的最小冷却 速度，通常也叫临界冷却速度或临界淬火速度。
见动画
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2 亚（过）共析碳钢的连续冷却转变曲线
图5-14 0.30%C钢连续冷却转变 曲线
奥氏体化温度：930℃；时间：
30min
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分析研究各种钢在不同热处理后的金相组 织与性能，进而合理地选用钢材。
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提问：说明C曲线的含义
温
A1
度
/℃
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Ms Mf Vcˊ Vc
转变时间/s
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练习： 一、说出图中各点的组织
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二、画出亚共析碳钢的C曲线及获得 如下组织的冷却方式？ （1）F+P；（2）B下；（3）T+M +A’ ；
体，并且随着形成温度的升高而降低。 3 马氏体转变（低温转变、非扩散性转变） Ms 大约220℃
见动画
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5.3 过冷奥氏体的连续冷却转变曲线
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1 共析碳钢的连续冷却转变曲线（CCT曲线）
与 TTT 曲线比较，向 右下方移动，亦即转 变的开始时间推迟， 开始温度降低。
图5-15 0.90%C钢连续冷却转变 曲线
奥氏体化温度：930℃；时间：
30min
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3 过冷奥氏体冷却转变曲线的作用
为制定合理的热处理工艺规程和发展新的 热处理工艺(如形变热处理) 等方面提供重 要的依据。
制定等温退火、等温淬火、分级淬火等热 处理规程 ；确定钢的临界冷却速度，选择 淬火介质。
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图5-2 共析碳钢的C曲线 晶粒度：6级；加热温度：
900℃
6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 过冷奥氏体等温转变 C (TTT)曲线
图5-4 亚共析钢过冷奥氏体 等温转变曲线
图5-5 过共析钢过冷奥 氏体等温转变曲线
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5.2 过冷奥氏体的转变及其产物
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1 珠光体转变（高温转变、扩散性转变）
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感谢您的阅读收藏，谢谢！
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在 600-550℃ 左右形成屈氏体，片层极薄 (l×103 - 2 ×103 nm)，一般需要在电子显微镜 下鉴别。
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2 贝氏体转变（中温转变、半扩散性转变） 以共析碳钢为例：
大约发生于 550-220℃ 区间。 550-350℃左右形成上贝氏体。
350-220℃左右形成下贝氏体。 贝氏体的强度与硬度，总的说来高于珠光
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1 过冷奥氏体 等温转变动力学曲线的建立[2]
通常将马氏体转变开始温度 Ms 也以水 平线的形式画在此图中。
这种过冷奥氏体等温转变动力学曲线的 形状大致呈英文 “C” 字形，故将其称 做过冷奥氏体等温转变 C 曲线，简称 C 曲线，又称做 TTT 图。
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图5-1 过冷奥氏体等温转 变动力学曲线做法示意图
（4）M+A’。
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温
A1
度
Ms （4） （3）
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（1）
（2）
时间
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5.4 影响 C 曲线的因素
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1 含碳量的影响
亚共析钢，含C量↑ ，C曲线右移。 过共析钢，含C量↑ ，C曲线左移。 共析钢C曲线在最右侧，过冷奥氏 体最稳定。
含碳量愈高，Ms 点愈低。
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2 合金元素的影响
除钴和铝( 大于2.5% )以外，所有合金元素都 增大过冷奥氏体的稳定性，使C曲线右移。
不形成碳化物的元素镍、硅、铜等和弱碳化物 形成元素锰，只改变 C 曲线的位置，不改变 C 曲线的形状。
碳化物形成元素铬钨、钼、钒、钛、等不但使 C 曲线右移，而且改变 C 曲线的形状，使其 分成两个部分: 上部一个“ 鼻子” 的 C 曲 线相当于珠光体转变，而下部一个“鼻子”的 C 曲线则相当于贝氏体转变。
连续冷却速度很小时， 转变开始和终了的时 间很长。冷却速度加 大，则转变温度降低， 转变的开始与终了时 间缩短。而且冷却速 度愈大，转变所经历 的温度区间也愈宽。
图5-12共析碳钢连续冷却转变曲线
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ccˊ线为转变中止线，表示冷却曲线与此线相 交时，转变并未最后完成，但过冷奥氏体已停 止分解，剩余部分被过冷到更低温度下发生马 氏体转变。
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3 加热条件的影响
奥氏体化温度愈高，保温时间愈长， 使 C 曲线右移。
✓ 奥氏体晶粒粗大；
✓ 成分均匀；
✓ 先共析相（如二次渗碳体）及其他 难溶相颗粒的溶解。
所有这些因素都能降低奥氏体分解 时的形核率，增加奥氏体的稳定性。
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4 变形的影响
无论是高温（在奥氏体稳定区域） 还是低温（在亚稳奥氏体区域）变 形，均加速过冷奥氏体转变。
测定过冷奥氏体等温转变动力学曲线的方法有 金相-硬度法、膨胀法、磁性法、热分析法等。
分别测出各不同等温温度下过冷奥氏体转变量 与保温时间的关系曲线。
把t1、t2、t3 …各温度下测得的过冷奥氏体转 变开始时间τ1、τ2、τ3…，以及转变终了时 间τ1ˊ、τ2ˊ、τ3ˊ…分别绘在温度-时间 坐标上，并将所有转变开始点，转变终了点各 自连在一起，就构成了转变开始线与转变终了 线。
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作业 题
1 明确TTT、CCT曲线的含义？ 2 依据C曲线，正确分析某一冷却方式下不同温度
的显微组织？ 3 在碳钢的C曲线上画出获得如下组织的冷却方式？
F（Fe3C）+P；P；B上；B下；T+M；M+A‘； B+ M+A‘。 4 分析各种因素对C曲线的影响？ 5 解释临界淬火冷却速度？
第5章 钢的过冷奥氏体转变图
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主要讲授内容
5.1 过冷奥氏体等温转变动力学曲线 5.2 过冷奥氏体的转变及其产物 5.3 过冷奥氏体的连续冷却转变曲线 5.4 影响 C 曲线的因素
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5.1 过冷奥氏体等温转变 动力学曲线
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1 过冷奥氏体 等温转变动力学曲线的建立[1]
以共析钢为例：
发生于 A1 以下至 550℃ 的温度区间。 大约在 A1-650℃ 之间形成珠光体。铁素体与
渗碳体片较厚(5× 103 - 7×103 nm)，在光学 显微镜下就能分辨；
在 650-600℃左右形成索氏体，其片层较薄 (3× 103 - 4× 103 nm )，需用较高倍的光
学显微镜才能鉴别；