《钢的热处理2》PPT课件

图5-2 实际相变温度与h 理论转变温度之间的关系
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三、共析钢奥氏体的形成过程
1.奥氏体晶核的形成 2.奥氏体晶核的长大 3.残余渗碳体的溶解 4.奥氏体成分的均匀化
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共析碳钢A形成过程示意图
A 形核
A 长大
残余Fe3C溶解
图h 5-3
A 均匀化
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四、亚共析钢和过共析钢的奥氏体形成过程
亚共析钢和过共析钢与共析钢的区别是有先共
析相。其奥氏体的形成过程是先完成珠光体向奥氏
体的转变，然后再进行先共析相的溶解。这个P→A
的转变过程同共析钢相同，也是经过前面的四个阶
段。
对于亚共析钢，平衡组织F+P，当加热到AC1以上
温度时，P→A，在AC1～AC3的升温过程中，先共析
的F逐渐溶入A，同样，对于过共析钢，平衡组织是
加热温度和保温时间 钢的化学成分
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标准晶粒度等级
图5-4 晶粒h度评定标准
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实际晶粒度
钢在加热时所获得的实际奥氏体晶粒的大小
实际晶粒度决定钢的性能。
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本质晶粒度
钢加热到930℃±10℃、保温8小时、冷却后测得的晶 粒度
表示钢在加热时奥氏体晶粒长大的倾向 本质细晶粒钢 本质粗晶粒钢
F的e升3CⅡ温+过P，程当中加，热二到次A渗C1以碳上体时逐，步P溶→入A，奥在氏A体C1～中A。CCM
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五、影响奥氏体形成速度的因素
1. 加热速度的影响
加热速度越快，奥氏体化温度越高，过热度越大，相变驱动力也越大； 同时由于奥氏体化温度高，原子扩散速度也加快，提高形核与长大 的速度，从而加快奥氏体的形成。
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一、过冷奥氏体
高温时所形成的奥氏体冷却到A1点以下 尚未发生转变的奥氏体 。
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二、在冷却转变时，相变温度对转变速度的影响
温 度
A1 A1以下的冷却速度 D
℃
转变速率
tn
驱动力 Ms 后面会知道是Ms
驱动力 扩散系数D 转变速率
图5-7 相变温度对转h 变速度的影响示意图
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三、过冷奥氏体等温转变曲线
第五章 钢的热处理
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钢的热处理
前 言 第一节 钢在加热时的转变 第二节 钢的冷却转变 第三节 钢的普通热处理 第四节 钢的表面热处理
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2
前言
什么叫钢的热处理 常见的热处理方法
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热处理的概念
热处理是将固态金属或合金在一定介质
中加热、保温和冷却，以改变材料整体
或表面组织，从而获得所需性能的工艺。
3. 原始组织的影响
钢中原始珠光体越细，其片间距越小，相界面越多，越有利于形核，
同时由于片间距小，碳原子的扩散距离小，扩散速度加快导致奥氏
体形成速度加快。同样片状P比粒状P的奥氏体形成速度快。
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六、奥氏体晶粒大小及其影响因素
奥氏体的晶粒度及其分类
起始晶粒度 实际晶粒度 本质晶粒度
影响奥氏体晶粒大小的主要因素
对于冷却：非平衡条件下的相变温度低于平衡条件 下的相变温度。
这个温差叫滞后度。加热转变 → 过热度， 冷却转变 → 过冷度，且加热与冷却速度越大，温 度提高与下降的幅度就越大，导致热度与过冷度越 大。此外，过热度与过冷度的增大会导致相变驱动 力的增大，从而使相变容易发生。
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钢在加热和冷却时的相变临界点
温 700 Ar
度 ℃
600 550
500
400
300 Ms
200
100
23
4
56
1 10 10 10 10 10 10
时间（s）
图5-8 h
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共析碳钢过冷A等温曲线的建立
图5-9h
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四、过冷奥氏体等温转变的产物的组织和性能
珠光体转变 贝氏体转变 马氏体的组织与形态
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珠光体转变
转变过程 组织与性能特征
图5-1h 2
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贝氏体形成示意图
过饱和碳 α-Fe针叶状 Fe3C细片状 针叶状
B下 =过饱和碳 α-Fe针叶状 + Fe3C细片状
图5-13
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百度文库
上贝氏组织特征图
图5-14
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上贝氏体组织金相图
图5-1h 5
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下贝氏组织特征图
图5-16
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下贝氏体组织金相图
图5-1h7
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低碳板条状马氏体组织金相图
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珠光体形成示意图
Fe3C γ
Fe3C α
γ
图5-10
h
Fe3CⅠP F
γ
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珠光体组织特征图
(a)珠光体
(b) 索氏体
图5-11 珠光体组织
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(c)屈氏体
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贝氏体转变
转变过程 组织特征与性能
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贝氏体形成示意图
过饱和碳α-Fe条状 羽毛状
Fe3C细条状
B上 =过饱和碳 α-Fe条状 + Fe3C细条状
2. 化学成分的影响
钢氏中体含 晶碳 核量 数增 增加 多， ，碳其化转物变数速量度相加应快增。多，F和Fe3C的相界面增多，奥
钢中的合金元素不改变奥氏体的形成过程，但能影响奥氏体的形成 速度。因为合金元素能改变钢的临界点，并影响碳的扩散速度，且 它自身也存在扩散和重新分布的过程，所以合金钢的奥氏体形成速 度一般比碳钢慢，尤其高合金钢，奥氏体化温度比碳钢要高，保温 时间也较长。
六、奥氏体晶粒大小及其影响因素
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7
一、奥氏体化前的组织
我们只考虑比较简单的情况即奥氏体化前的 组织为平衡组织的情况。 对于亚共析钢 → F+P 共析钢 → P 过共析钢 → Fe3CⅡ+P
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二、奥氏体的形成温度与Fe- Fe3C状态图的关系
对于加热：非平衡条件下的相变温度高于平衡条 件下的相变温度；
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本质细晶粒钢M和本质粗晶粒钢K晶粒长大示意图
图5-5
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第二节 钢的冷却转变
一、过冷奥氏体 二、在冷却转变时，相变温度对转变速度的
影响 三、过冷奥氏体等温转变曲线 四、过冷奥氏体等温转变的产物的组织和性
能 五、过冷奥氏体连续冷却转变曲线
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冷却方式
连续冷却 等温冷却
图5-6 冷却方式示意图
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4
热处理工艺曲线的示意图
温 度 ℃
850
炉冷 空冷
油冷
600 组织
时间(h, α，min)
图5-1
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5
常见的热处理方法
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第一节 钢在加热时的转变
一、奥氏体化前的组织
二、奥氏体的形成温度与Fe关系
Fe3C状态图的
三、共析钢奥氏体的形成过程
四、亚共析钢和过共析钢的奥氏体形成过程
五、影响奥氏体形成速度的因素
图5h-18
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高碳针片状马氏体组织金相图
图5-h19
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过冷奥氏体连续冷却转变曲线
700 A1
600
温 度
500
℃ 400
PS K Pf
CCT
P P+M+A'
300 Ms