Ch 3 过冷奥氏体的等温转变和连续冷却转变

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第三章奥氏体在冷却时的转变

第三章奥氏体在冷却时的转变

第三章-奥氏体在冷却时的转变

第六节钢在冷却时的转变

一、共析钢的过冷奥氏体转变

由铁碳相图可知,共析钢从奥氏体状态冷却点以下时将要发生珠光体转变。

到临界点A

1

实际上,迅速冷却到A

点以下温度时,转变并不

1

点以下未转变的奥氏

是立即开始的,在A

1

体称为过冷奥氏体。

1.过冷奥氏体转变曲线

(1)过冷奥氏体等温转变曲线图10—38是通过实验测定的共析钢过冷奥氏体等温转变

动力学曲线,又称过冷奥氏体等温转变

等温图(又称TTT图或C曲线)。图中

左边的曲线是转变开始线,右边的曲线

是转变完了线。它的上部向A

线无限

1

趋近,它的下部与Ms线相交。Ms点是

奥氏体开始向马氏体转变的温度。由图

可以看出,过冷奥氏体开始转变需要经

过一段孕育期,在550~500℃等温时孕

育期最短,转变最快,称为C曲线的

“鼻子”。在鼻温以上的高温阶段,随过冷

度的增加,转变的孕育期缩短,转变加

快;在鼻温以下的中温阶段,随过冷度的

增加,转变的孕育期变长,转变变慢。这

是因为共析转变是扩散型相变,转变速

率是由相变驱动力和扩散系数D两个

因素综合决定的(参看第三节)。

过冷奥氏体在不同的温度区间会发

生三种不同的转变。在A

~500~C区间

1

发生珠光体转变,转变的产物是珠光体(P),其硬度值较低,在11~40HRC之间;550~C~

Ms点区间发生贝氏体转变,产物是贝氏体(B),硬度值较高在40~55HRC之间;在Ms点

以下将发生马氏体转变,得到马氏体(M),马氏体的硬度很高,可达到60HRC以上。碳素

钢的贝氏体转变温度区间与珠光体、马氏体转变的温度区间没有严格的界限,相互之间有重

过冷奥氏体转变图

过冷奥氏体转变图

2. 合金钢连续冷却转变时组织多变 珠光体和贝氏体转变均有 有珠光体转变无贝氏体转变 有贝氏体转变无珠光体转变 原因:合金元素种类和含量 3. 合金钢与碳钢的连续冷却转变曲线都处于 等温转变曲线的右下方。 原因:连续冷却转变时转变温度低,孕育期 较长。
§6.4 钢的临界冷却速度
1. 概念:得到完全马氏体组织(包括残余奥 氏体)的最低冷却速度,用Vc表示。 2. 临界淬火速度主要取决于CCT曲线的位置, 使CCT曲线左移的各种因素,都将使临界 淬火速度增大;而使CCT曲线右移的各种 因素,都将降低临界淬火速度。
§6.2 C曲线的基本类型
1. 具有单一的C曲线 碳钢、含Si、Ni、Cu、Co等元素的钢 鼻尖温度为500~600℃
2(3).曲线呈双C形 Cr、Mo、W、V使珠光体转变温度范围上 升,或使贝氏体转变温度范围下降。 随着合金元素含量的增加,两条C曲线逐渐 分离,最后完全分开。 珠光体转变显著减慢,但对贝氏体转变影 响较小,则为第二种类型。 贝氏体转变速度显著减慢,而对珠光体转 变速度影响不大,则为第三种类型。
§6.3连续冷却转变图与等温转变图的比较
1. 共析碳钢的CCT图只有高温的珠光体转变区和低 温的马氏体转变区,而无中温的贝氏体转变区。 原因: (1) 由于碳含量较高,使贝氏体相变需要扩散更 多的碳原子,转变速度太慢,从而在连续冷却条 件下,转变难以实现。 (2)母相奥氏体的碳含量较高时,奥氏体的屈服 强度也较高,导致切变阻力增大,难以按切变机 制实现点阵改组。

过冷奥氏体等温冷却转变曲线

过冷奥氏体等温冷却转变曲线

过冷奥氏体等温冷却转变曲线

概述

●冷却是钢热处理时的最关键工序,冷却工艺不同可造成钢的热处理组织和性能有巨大差异,合理制订热处理工艺需要准确的理论依据。

●奥氏体的等温冷却转变曲线是冷却工艺的理论依据。

●实验研究建立奥氏体的等温冷却转变曲线的方法是本学科典型的研究方法之一。

内容

1.引言

2.过冷奥氏体等温冷却转变曲线的建立

3.过冷奥氏体等温冷却转变曲线分析

重点难点

1.引言

2.过冷奥氏体等温冷却转变曲线的建立

•3.过冷奥氏体等温冷却转变曲线分析

目标

掌握建立过冷奥氏体等温冷却曲线图的实验方法;掌握过冷奥氏体转变中的相变驱动力及原子扩理解热处理工

艺的全过程及

关键;能利用

过冷奥氏体等

温转变曲线分

析钢在热处理

过程中的各种

组织变化。

初步形成实

验研究解决

具体问题的

思维模式,

具备一定的

实验设计能

力。

知识目标能力目标

素质目标

学情分析

●授课对象为大学二年级第一学期或二年级第二学期的工科专业学生。

●学生对奥氏体在温度变化过程中的转变的认识往往还停留在铁碳相图这一阶段。同时实验条件的不足使得用实验方法建立过冷奥氏体等温冷却转变曲线只能通过课堂讲授来理解,这对课程学习均产生不利影响。

设计

●主要采用讲授法教学,合理引导学生兴趣,提高课堂教学效率,采用线图、表格、金相照片等多种总结手段对比、归纳进行教学。

●精心设计课堂引言,动学生积极性,交代清楚本课堂要讲授和讨论的问题。

●注意讲授法和其他多种教学方法的有机结合。

过冷奥氏体的等温冷却转变曲线

热处理的三个步骤:-Step1.加热-Step2.保温-Step3.冷却图1-1 两种不同的热处理工艺-1.连续冷却转变-2.等温冷却转变-Step1.加热到高于A1的某个温度。-Step2.在高于A1的某个温度长时间保温。-Step3.以不同的冷却速度和方式冷却,其目的为获得不同的组织,使得钢具有不同的性能。-Step1+Step2=奥氏体化-Step3 则是热处理的关键步骤

TTT曲线

TTT曲线

TTT曲线

过冷奥氏体等温转变曲线——TTT曲线(Time,Temperature,Transformation) 过冷奥氏体等温转变曲线可综合反映过冷奥氏体在不同过冷度下的等温转变过程:转变开始和转变终了时间、转变产物的类型以及转变量与时间、温度之间的关系等。因其形状通常像英文字母“C”,故俗称其为C曲线,亦称为TTT图。C曲线中转变开始线与纵轴的距离为孕育期,标志着不同过冷度下过冷奥氏体的稳定性,其中以550℃左右共析钢的孕育期最短,过冷奥氏体稳定性最低,称为C曲线的“鼻尖”。

图中最上面一条水平虚

线表示钢的临界点A1(7

23℃),即奥氏体与珠光

体的平衡温度。图中下

方的一条水平线Ms(23

0℃)为马氏转变开始温

度,Ms以下还有一条水

平线Mf(-50℃)为马氏

体转变终了温度。A1与

Ms线之间有两条C曲

线,左侧一条为过冷奥

氏体转变开始线,右侧

一条为过冷奥氏体转变

终了线。A1线以上是奥

氏体稳定区。Ms线至M

f线之间的区域为马氏体转变区,过冷奥氏体冷却至Ms线以下将发生马氏体转变。过冷奥氏体转变开始线与转变终了线之间的区域为过冷奥氏体转变区,在该区域过冷奥氏体向珠光体或贝氏体转变。在转变终了线右侧的区域为过冷奥氏体转变产物区。A1线以下,Ms线以上以及纵坐标与过冷奥氏体转变开始线之间的区域为过冷奥氏体区,过冷奥氏体在该区域内不发生转变,处于亚稳定状态。在A1温度以下某一确定温度,过冷奥氏体转变开始线与纵坐标之间的水平距离为过冷奥氏体在该温度下的孕育期,孕育期的长短表示过冷奥氏体稳定性的高低。在A1以下,随等温温度降低,孕育期缩短,过冷奥氏体转变速度增大,在550℃左右共析钢的孕育期最短,转变速度最快。此后,随等温温度下降,孕育期又不断增加,转变速度减慢。过冷奥氏体转变终了线与纵坐标之间的水平距离则表示在不同温度下转变完成所需要的总时间。转变所需的总时间随等温温度的变化规律也和孕育期的变化规律相似。因为过冷奥氏体的稳定性同时由两个因素控制:一个是旧相与新相之间的自由能差ΔG;另一个是原

3ch3钢的热处理概述

3ch3钢的热处理概述

珠光体 3800×
索氏体 8000×
屈氏体 8000
2019/1/30
23
1.亚共析钢过冷奥氏体的等温转变 2.共析钢过冷奥氏体的等温转变 3.过共析钢过冷奥氏体的等温转变
2019/1/30 24
二、过冷奥氏体的连续冷却转变
共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变 CCT
与共析钢TTT曲线相比, 共析钢CCT曲线稍靠右靠下一点,表明 连续冷却时, 奥氏体完成珠光体转变的温度较低, 时间更长。
201Leabharlann Baidu/1/30
10
一、钢在加热与冷却时的滞后特点
热处理的理论依据: 铁碳合金平衡相图,但 实际转变温度比相图 上的临界温度有一定 的滞后现象,即:过 冷(r)、过热(c) A3—Ac3—Ar3
A1—Ac1—Ar1
Acm—Accm--Arcm
2019/1/30 11
二、钢在加热时的组织转变
皆转变成奥 氏体(A)
退火 正火 淬火
回火
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一、退火
将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度,保温一定 时间,然后缓慢冷却(一般为随炉冷却),以获得接近平 衡状态组织的热处理工艺。
2019/1/30
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钢的退火分类:
完全退火:Ac3以上30℃~50℃
等温退火:Ac3 (或Ac1 )以上 球化退火:略高于Ac1 去应力退火:500℃~650℃

材料组织结构转变原理第五章过冷奥氏体转变动力学图.

材料组织结构转变原理第五章过冷奥氏体转变动力学图.
4、连续转变动力学图与奥 氏体化条件(温度、时间)有 关,与奥氏体晶粒度有关, 原因同等温转变相似。不 同的冷却速度可得到不同 产物,此图也叫CCT图 (即 Continuous CoolingTransformation)。
不同冷却速度下的转变产物
5、临界冷却速度及影响因素
(1)临界冷却速度 在连续冷却过程中,使过冷奥氏体不发生先
度值,可为洛氏硬度或维氏硬度。 冷却曲线与转变终了线交点处的数 字为该产物所占的百分数。
图中自左至右的若干条曲线是以 不同的速度冷却的冷却曲线。
曲线依次与F、P、B、M转变终 止线相交处所标注的数字,指的是 以该冷速冷至室温后组织中F、P、 B、M所占的体积百分数。

从奥氏体化温度冷至转变开始
端淬法测定CCT图

端淬法是以往应用比较多的方法之一。端淬试验时,试样各横
2.奥氏体晶粒大小的影响 奥氏体晶粒度增加,晶界面积增多,使晶界形核的P
易于形核,有利于转变发生,C曲线左移,但对晶内形 核的B,影响不大。奥氏体化温度高,A晶粒粗大,使P 难于形核, C曲线右移; 奥氏体化温度高,A均匀化程度 高,浓度梯度下降,形核长大减慢,C曲线右移。所以 一定要指明成分,晶粒度及奥氏体化温度,才可查得相 应的C曲线。
C、奥氏体晶粒度的影响
奥氏体晶粒越细 小或成分越不均匀 则过冷奥氏体分解 的孕育期越短,Vc 越高。此外,应变、 外力等也都对Vc有 不同程度的影响。

7-第七讲-过冷奥氏体等温转变过程及转变产物

7-第七讲-过冷奥氏体等温转变过程及转变产物

薛小怀 副教授
25
(d)马氏体转变的不完全性:一般来说,奥氏
体向马氏体的转变是不完全的,即使冷却到MF点, 也不可能获得100%的马氏体,总有部份奥氏体未 能转变而残留下来,这部分奥氏体称为残余奥氏 体,用符号“A`”表示。
薛小怀 副教授
26
残余奥氏体量主要与MS(或MF)点有关,MS
点越低,残余奥氏体量越多。而MS、MF点的温
如果要了解奥氏体在各种连续冷却速度下
获得的组织与性能,就应该使用CCT曲线。 利用CCT曲线,可以获得真实的临界淬火 冷却速度,制定正确的冷却规范和估计冷却后 的组织性能。
薛小怀 副教授
32
举例:45钢CCT曲线的应用
图中冷却速度曲线与CCT曲 线各转变终了线相交的数字表 示已转变组织组成物所占体积
转变为珠光体组织。因转变温度 较高、铁、碳原子的扩散都能够 比较充分地进行,使奥氏体能分 解为成分、结构都与之相差很大
的渗碳体和铁素体。可见奥氏体
向珠光体的转变属于扩散型相变。
薛小怀 副教授
3
A转变为P的过程也是形核和长大的过程。当A过冷到 A1以下时,首先在A晶界处形成Fe3C晶核。通过扩散, Fe3C依靠其周围的A不断供应碳原子而长大,因而引起
上贝氏体中短杆状的渗碳体分布于自奥氏
体晶界向晶内生长的铁素体条间,在光镜下呈
羽毛状。下贝氏体氏体中碳化物以小片状分布

7-第七讲-过冷奥氏体等温转变过程及转变产物

7-第七讲-过冷奥氏体等温转变过程及转变产物

薛小怀 副教授
24
(c)高速长大:马氏体转变没有孕育期,形成 速度极快。瞬间形核,瞬间长大。马氏体转变量 的增加,不是靠原马氏体片的继续长大,而是靠 马氏体片的不断形成。
薛小怀 副教授
25
(d)马氏体转变的不完全性:一般来说,奥氏 体向马氏体的转变是不完全的,即使冷却到MF点, 也不可能获得100%的马氏体,总有部份奥氏体未 能转变而残留下来,这部分奥氏体称为残余奥氏 体,用符号“A`”表示。
薛小怀 副教授
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CCT曲线分析
共析钢的CCT曲线中无贝氏 体转变区,珠光体转变区下部多 一条转变中止线K、PS、PZ分别 为奥氏体转变为珠光体的开始线 和终了线。当连续冷却曲线碰到 K线时,过冷奥氏体中止向珠光 体型组织转变,而继续冷却一直 保持到MS点以下,使剩余的奥氏 体转变为马氏体。
CCT与TTT曲线的比较
薛小怀 副教授
20
马氏体的塑性和韧性主要取决于其内部亚 结构的形式和碳的过饱和度。高碳马氏体的碳 过饱和度大,晶格畸变严重,晶内存在大量孪 晶,且形成时相互接触撞击而易于产生显微裂 纹等原因,硬度虽高,但脆性大、塑性、韧性 均差。
薛小怀 副教授
21
低碳板条马氏体的亚结构是高密度位错,碳 的质量分数低,形成温度较高,会产生“自回火” 现象,碳化物析出弥散均匀,因此在具有高强度 的同时还具有良好的塑性和韧性。

奥氏体在冷却时的转变综述

奥氏体在冷却时的转变综述

度的浴炉中进行等温转变,并开始计时。
4. 记时:每隔一定时间取出一个试样,进行高温 金相 组织观察。记录开始转变时间和转变终了 时间。
将其余各组试 样,用上述方法分别 测出不同等温条件下 A转变开始和终了时 间,最后将所有转变 开始时间点和终了时 间点标在温度—时间 (对数) 坐标上,并分 别连接起来,即得C 曲线。
强度、硬度
过饱和的碳引起晶格畸变 转变过程中产生大量的晶体缺陷 (位错、孪晶等),引起组织细化 过饱和的碳以弥散、细小碳化 物的形式析出 固溶强化
细晶强化
弥散强化
塑性、韧性
主要取决于碳在M中的过饱和度和M的亚结构形式。
高碳M的硬度高,塑、韧性很差;
板条M强韧性好。
• 高碳片状M的塑、韧性均很差的主要原因:
过冷奥氏体——在A1以下存在的尚未发生转 变的A。
二、过冷奥氏体等温转变曲线图(TTT或C曲线)
(一)C曲线的测定 以共析钢为例,采用金相法测定。 1. 制样:把钢材制成Φ15×1.5mm的圆片试样
(钻小孔,便于提取),分成若干组。
2. 奥氏体化:取一组试样,在盐炉内加热使之 完全A化。 3. 等温:将A化后的试样快速投入 A1 以下某一温
200 100 0 -100 0
Mf
1.线、区说明 (5线、6区) 2.“孕育期” 即转变开始线 与纵坐标轴之 间的距离。 “鼻尖”处最 短, 既过冷A最易 发生转变。 3. 转变产物 P、S、T、B下 B上、M、A´

第三章奥氏体在冷却时的转变

第三章奥氏体在冷却时的转变

第三章奥⽒体在冷却时的转变

第六节钢在冷却时的转变

⼀、共析钢的过冷奥⽒体转变

由铁碳相图可知,共析钢从奥⽒体状态冷却到临界点A1点以下时将要发⽣珠光体转变。实际上,迅速冷却到A1点以下温度时,转变并不是⽴即开始的,在A1点以下未转变的奥⽒体称为过冷奥⽒体。

1.过冷奥⽒体转变曲线

(1)过冷奥⽒体等温转变曲线图10—38是通过实验测定的共析钢过冷奥⽒体等温转变

动⼒学曲线,⼜称过冷奥⽒体等温转变

等温图(⼜称TTT图或C曲线)。图中

左边的曲线是转变开始线,右边的曲线

是转变完了线。它的上部向A1线⽆限

趋近,它的下部与Ms线相交。Ms点是

奥⽒体开始向马⽒体转变的温度。由图

可以看出,过冷奥⽒体开始转变需要经

过⼀段孕育期,在550~500℃等温时孕

育期最短,转变最快,称为C曲线的

“⿐⼦”。在⿐温以上的⾼温阶段,随过冷

度的增加,转变的孕育期缩短,转变加

快;在⿐温以下的中温阶段,随过冷度的

增加,转变的孕育期变长,转变变慢。这

是因为共析转变是扩散型相变,转变速

率是由相变驱动⼒和扩散系数D两个

因素综合决定的(参看第三节)。

过冷奥⽒体在不同的温度区间会发

⽣三种不同的转变。在A1~500~C区间

发⽣珠光体转变,转变的产物是珠光体(P),其硬度值较低,在11~40HRC之间;550~C~

Ms点区间发⽣贝⽒体转变,产物是贝⽒体(B),硬度值较⾼在40~55HRC之间;在Ms点

以下将发⽣马⽒体转变,得到马⽒体(M),马⽒体的硬度很⾼,可达到60HRC以上。碳素

钢的贝⽒体转变温度区间与珠光体、马⽒体转变的温度区间没有严格的界限,相互之间有重叠。

第六章_过冷奥氏体转变图

第六章_过冷奥氏体转变图
珠光体转变中止线
临界冷却速度 VC
是使过冷奥氏体不发生 分解,得到完全马氏体 组织(包括AR )的最 低冷却速度。
图6Biblioteka Baidu5
共析碳钢的CCT曲线
11
2.2 CCT 图的特点分析
向下曲折
图6-6 亚共析钢的CCT图
12
向上曲折
图6-7
过共析钢的CCT图
13
① 共析、过共析钢的CCT图上无贝氏体转变区
金相硬度法
奥氏体和转变产物的金相形态和硬度不同。
膨胀法 奥氏体和转变产物的比容不同。
磁性法及电阻法
奥氏体为顺磁性,转变产物为铁磁性。
4
图6-2 共析碳钢的C曲线
5
图6-3
具有先共析线的C曲线 a) 亚共析钢 b) 过共析钢
6
1.2 影响C曲线的因素
(1)碳含量 亚共析钢中,随碳含量的上升 , C 曲 线右移;过共析钢中,随碳含量的 上升,C曲线左移。因此,共析钢的 C曲线离纵轴最远,共析钢的过冷奥 氏体最稳定。
V Vc 1.5
24
' c
3.2 冷速变化时的孕育期消耗量

IP(Tn ) 1


Tn
A1
dT Z (T )
(6 3)
若冷却速度β <α ,则
dT 1 Tn dT IP(Tn ) A 1 Z (T ) A1 Z (T )

奥氏体等温转变

奥氏体等温转变

变开始线。转变终了点
的连线称转变终了线。
2021/10/10
5
A1-Ms 间及转 变开始线以左 的区域为过冷 奥氏体区。
转变终了线以 右及Mf以下为 转变产物区。
两线之间及Ms 与Mf之间为转 变区。
2021/10/10
温 度
A1
A
过 冷
A→P
P

转变终了线

B

A→B
转变开始线
MS
A→M
Mf
即使冷却到Mf 点,也 不可能获得100%的马
氏体,总有部分奥氏体
未能转变
A'
而残留下来,称残余奥氏体,用 A'或'表示。
2021/10/10
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Ms、Mf 与冷速无关,主要取决于奥氏体中的合 金元素含量(包括碳含量)。
马氏体转变后,A'量随含碳量的增加而增加,当 含碳量达0.5%后,A'量才显著。
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索氏体
托氏体
17
珠光体、索氏体、托氏体三种组织无本质区别,只 是形态上的粗细之分,因此其wk.baidu.com限也是相对的。
片间距越小,钢的强度、 硬度越高,而塑性和韧性 略有改善。
片间距
b
HRC
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18
➢ 过冷奥氏体的中温(贝 氏体)转变

碳钢及钢的热处理——第三部分:奥氏体的冷却转变

碳钢及钢的热处理——第三部分:奥氏体的冷却转变
(Co使C曲线左移,Al使C曲线的贝氏体转变部分左移。) ② 除了少量的Ni不会使之分开外,大多数合金元素的加入也会使P和B的转变温度, 而导致P和B两部分曲线分开,成两根曲线 ; ③ 除了Co、Al外,合金元素通常使Ms下降,马氏体相变困难。 (3)奥氏体化温度和保温时间 T↑,t ↑ ,C曲线右移,奥氏体稳定化,原因:奥氏体均匀且晶粒长大,晶界减小 , 达到足够的成分起伏难,而且优先形核的位置减少。 (4)原始组织 原始组织越细,奥氏体晶粒长大 ,C曲线右移,奥氏体稳定化,原因:原始组织细, 起始晶粒细, 晶粒长大倾向大, 晶界减小 。
—— 低于Ms (低温)
对于冷却转变(略)
➢TTT图的绘制 ➢TTT图的意义
✓温度、时间对相变量的影响; ✓孕育期 ✓冷去速率 ✓热处理的依据
➢TTT图的图形与使用
T
母相
孕育期τ 鼻尖
母相+新 相
新相
孕育期τ
开始转变线
临界冷却速
M 率 M+P
终了转变线 25、50、75%
转变线
P t
Xt
50%
T T6
3 粗糙 精确
防止出现非马氏体组织,获得马氏
体组织(M+A残 )。(虽然如此, 实际上要获得更多的M,而尽可能
水蒸气膜 1
水蒸气膜消失 2
减少A残 ,即使是大于了Vc,钢的 淬火冷却速度愈大愈好,只是防变

过冷奥氏体等温转变图

过冷奥氏体等温转变图

(二)影响临界冷却速度的因素
凡影响A稳定性、影响CCT曲线形状的因素均影响 VC,使曲线右移的均降低VC,左移的均使VC提高。 1、碳含量
低碳钢随C含量增加,VC显著降低,但在0.3~1.0% 范围内,VC下降的不多。C%>1.0%后,随C含量的增 加, VC增高。 2、合金元素的影响
除Co以外,大部分合金元素溶入A中,都增加A的 稳定性,使VC下降;若未溶入A中,以碳化物形式存在, 则会使VC升高。
三、钢的临界冷却速度
临界冷却速度:连续冷却时,在某几个特定的冷却 速度下,所得到的组织将发生突变,这些冷却速度称为 临界冷却速度。
(一)连续冷却图中的临界冷却速度
在实际生产中,为了使钢件在淬火后得到完全的M 组织,应使A从淬火加热温度到Ms点的冷却过程中不发 生分解。为此,钢件的冷却速度应大于某一临界值,此 临界值称为临界淬火速度,一般又称为临界冷却速度, 用Vc表示。实际上是获得100%M转变的最小的冷却速 度。
(三)利用等温转变图估计临界冷却速度
由于CCT图的测试较难,所以到目前为止还有许多 钢的CCT图尚未建立,而TTT图较易建立,许多钢的 TTT图已基本成型,因此研究应用TTT图估计VC是很有 意义的。
从 纵 轴 由 A1 开 始 作 冷 却 曲 线 与TTT图 开始 线 相 切,该冷却曲线所代表的 冷却速度VC´,可用下式描 述:

第三章 钢的过冷奥氏体转变图

第三章 钢的过冷奥氏体转变图

特点:1)过冷奥氏体在不同温度的等温转变
都有一个孕育期; 2)随温度下降,孕育期先缩短后增加;
3)过冷奥氏体在不同温度范围内的转变产物
A1~550℃ 550℃ ~ Ms P转变区 B转变区 高温 中温
Ms~ Mf
M转变区
低温
珠光体:A等温分解为片状和片状Fe3C的机械混合物----片层状组织。 等温转变的温度越低,形成的和Fe3C越细。 按片层的粗细分别称为:珠光体、索氏体(细P)S、屈氏体(极细P)T 共析钢: A1~650 ℃ P 650~600 ℃ S 600~550 ℃ T 珠光体型组织----片层越细,硬度 贝氏体:过饱和的和Fe3C非片层状的混合物, 上贝氏体 下贝氏体 残余奥氏体 550~350℃ 350℃~ Ms 羽毛状 针 状 HRC45 HRC55
第三章
重点:
钢的过冷奥氏体转变图
1.掌握“C”曲线的含义; 2.掌握影响过冷奥氏体转变曲线的因素。 意义:
1.钢件热处理后的性能在很大程度上取决于冷却时A转变产物类型
和形态; 2.转变温度及冷却速度不同,过冷奥氏体将按不同机理转变成不 同组织(P、B、M); 3.通过研究不同冷却条件下钢中A组织的转变规律对于正确制定热
的开始线。Why? 4.热分析法:利用钢相变时的热效应。
优点—适用于潜热大、转变速率快的过程,如熔化、凝固
缺点—不适用潜热小、转变速率慢的过程,如大部分扩散型固态相变 5.电阻法:利用相变时电阻值的变化

第三章 过冷奥氏体的等温转变与连续冷却转变

第三章 过冷奥氏体的等温转变与连续冷却转变
• 粒状P与片层状P相 比,硬度降低,塑 性、韧性提高。综合 性能更佳。
• 在工业上,将高温区 形成的P称为珠光体 P,其片层间距λ约 150nm~450nm。
• 可在低倍光学显微镜 下,分辨出片层结 构。
• 在中温区形成的P称 为索氏体S,其λ约 80nm~150nm,只 有在高倍(>400 倍)光学显微镜下, 才能观测到片层结 构。
• 3、连续冷却转变产物
• 由于转变是发生在从 高温到低温的整个温 度范围,根据冷速的 不同,转变产物为复 杂的多种组织共存的 形态。如 F+P,F+P+B,P+B+M,P +M,B+M等等。
• 4、钢的淬透性
• 定义:获得全部M(+A) 组织的能力。
• Vc越小,钢获得全部 M组织的能力越强,则 钢的淬透性越好。
• 相变点测试结果:
• 项目
Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 Ms Mf
• 温度/C
756 858 -- -- 390 260
• CCT曲线测试条件:
• 奥氏体化温度:1030C;保温时间15min。
• 冷却速度:0.5C/min~淬火不同冷速。
• 材料成分: • 元素 C Mn Si P S Ni
• %wt 0.11 0.7 0.17 0.012 0.008 0.53
• C曲线的形状、位置决定于奥氏体的稳定性及转变特性,这 些都与奥氏体的含C量、合金元素及含量、奥氏体原始状态等 密切相关。
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Ch 3 过冷奥氏体的等温转变和连续冷却转变

1.试就同一钢种对TTT图和CCT图进行比较。

2.试述片状珠光体的形成过程,影响片层间距的因素及片层间距对珠光体力学性能的影

响。

3.说明先共析相的析出形态对钢的力学性能的影响。

4.什么是粒状贝氏体?和典型的上下贝氏体有何区别?

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