材料相变理论钢中奥氏体的形成

合集下载

原理第4、5章钢中奥氏体的形成

度平衡→破坏→再平衡。奥氏体晶核向F和Fe3C两侧的推移速度是不同的。
第二章
钢中奥氏体的形成
(a)T1温度下各相中的碳的浓度图推移示意图
(b)相界面 2.6 共析钢奥氏体晶核长大示意图
第二章
钢中奥氏体的形成
由于新相奥氏体两个相界面（/和/Fe3C）的碳浓度不等（C/cem ＞C / ）： C/cem －C / （浓度差）；在铁素体中也存在着碳浓度差（C /cem － C / ），也会引起碳从 / Fe 3C 相界面处向/相界面处扩散，扩散使奥氏体中碳的浓度梯度趋于减小。为了维持原来相界面处的局部碳浓度平衡，在/Fe3C相界面处的渗碳体必须溶入奥氏体以供应碳量，使其碳浓度恢复至 C/cem ；与此同时，在 / 相界面处的铁素体必须转变为奥氏体，使其碳浓度降至C / ，这样，奥氏体的两个相界面
c（如 ACl、AC3、Accm ）；
实际冷却时的相变临界点标以字母 r（如 Arl，Ar3，Arcm ）。
第二章
钢中奥氏体的形成
2）奥氏体的组织和结构
定义：C溶于γ –Fe形成的间隙式固溶体。奥氏体的组织通常是由等轴状的多边形晶粒所组成，晶内常可出现相变孪晶。
图2.2 奥氏体不锈钢
图2.3 相变孪晶
第二章
钢中奥氏体的形成
2）连续加热时奥氏体的形成
钢在连续加热时珠光体向奥氏体的转变与等温加热转变大致相同，亦经过形核、长大、剩余碳化物溶解、奥氏体均匀化四个阶段，其影响因素也大致相同。但由于奥氏体的形成是在连续加热条件下进行的，所以与等温转变相比，尚有如下特点：（1）在一定的加热速度范围内，临界点随加热速度增大而升高；（2）相变是在一个温度范围内完成的；
第二章

材料组织结构转变原理第五章过冷奥氏体转变动力学图.

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
3．合金元素的影响
合金元素对TTT图形状的影响很大。一般说来，除钴和铝以外的元素均使C形曲线右移，即增加过冷奥氏体的稳定性。其中碳的影响较为特殊，碳含量在0.8—1.0％， C形曲线处于最右侧，高于或低于这一含量时，曲线均向左移动。其中共析碳素钢的过冷奥氏体相对其它碳素钢来说是最稳定的。铬含量增加，珠光体转变移向高温，而贝氏体转变则向低温移动，且使贝氏体转变推迟。钨、钼的作用与此类似。镍和锰是扩大Fe—c相图中奥氏体区的元素，使过冷奥氏体的转变向低温移动。
钢的过冷奥氏体转变动力学图就是研究某一成分的钢的过冷奥氏体转变产物与温度、时间的关系及其变化规律。显而易见，在人们的生产实践中更多遇到的是非平衡条件的相变，因此，掌握过冷奥氏体的非平衡冷却条件下的转变规律，不仅大大深化了对其本质的认识，而且对热处理生产的指导意义也更为直接。
本章的主要内容是在加热转变、珠光体转变、贝氏体转变以及马氏体转变的基础上，对过冷奥氏体的转变动力学进行综合的讨论。主要介绍过冷奥氏体等温转变动力学图及连续冷却转变动力学图，并探讨它们在实际应用中的价值，以及这两种动力学图之间的内在联系.
4、其它影响因素
—般说来，形变会使奥氏体晶粒细化，或者增加亚结构。因此，形变通常使C形曲线左移。
此外，奥氏体均匀化程度对TTT固的C形曲线位置也有影响。奥氏体成分越均匀，新相形核及长大过程中，所需扩散时间就越长,曲线因此会右移。
显而易见，钢材成分不同，钢中所含元素的种类及数量就不同，TTT图的形状及位置就不向。另外，热处理工艺条件不同，合金元素的分布状态不同，奥氏体晶粒尺寸及均匀化程度就不同，TTT图也有差异。在应用 TTT图应注意这个问题。

第3章奥氏体相变

针状A形成示意图
针状A晶粒合并长大示意图
颗粒状Ag
针状Aa
（一）针状A晶粒的形成及长大

钢的成分：低中碳钢形成温度：在Ac1~Ac3之间形核位置：小角晶界上（原始M板条之间形成）在形成Aa同时也会形成Ag
M束
低碳板条马氏体
M板条间的Aa和M板条束间的Ag
Aa的形成机制

形核：Aa核在板条条界上、碳化物旁形成。由于板条条界是小角晶界，故Aa核可以与两侧均形成共格或半共格晶界，保持K－S关系。由于共格或半共格界面能量低，故形核功小，在不大的过热度下即可形成。长大：形核后依靠碳化物的溶解与碳在F与A中的扩散而长大。但因核两侧均为共格或半共格晶界，活动性差，而条界又可以提供长大所需的碳原子，故沿条界长大速度大，长成针状A。合并:由于同一板条束内的Aa均具有相同的空间取向，故相遇时合并成一个大颗粒状A（组织遗传）。
1)奥氏体的形核
以共析钢的等温形成A为例： P (F + Fe3C) A 含碳量： 0.02% 6.67% 0.77% 结构：体心立方复杂斜方面心立方形成位置： i) 在F和Fe3C交界面上通过扩散机构形成； ii) 珠光体团界； iii) 先共析F/珠光体团交界处。
界面形核的原因
1）成分上：在相界面上容易形成A所需的浓度

本节讨论共析钢和亚共析钢的等温形成动力学
一、共析钢奥氏体等温形成动力学
1. 等温形成动力学图－时间－温度－转变量关系图
动力学曲线
共析钢等温形成动力学图
2. 共析钢等温转变动力学图特点
1）转变需要孕育期 2）曲线呈S型初期：速度随时间加快； 50%后：速度下降 3）随温度升高，孕育期缩短，速度加快

奥氏体的形成

通过Fe、C原子在新形成奥氏体中的扩散，实现奥氏体成分的均匀化。
思考题
1. 共析钢在加热时，当温度达到相变温度A1 时，就开始发生由珠光体向奥氏体的转变。
2. 合金钢中的奥氏体是碳及合金元素溶于γFe中并形成间隙固溶体。
作业
1. 什么是奥氏体？简要叙述奥氏体的空间结构和主要性能。 2. 以共析钢为例，简要回答奥氏体的形成过程（要求画图说明）。
（3）钢的化学成分
含碳量越高，渗碳体与铁素体的总相界面积越大， Fe、C原子扩散系数增大，从而增高N和G，形成速度增大。
碳化物形成元素Cr，W，Mo，V，阻碍碳的扩散，降低形成速度。非碳化物形成元素 Ni ， Co ，加速碳的扩散，增大形成速度。
Mn ， Ni 降低钢的临界点，细化原珠光体组织，增大形成速度。
2.1.3 奥氏体的形成
∆G = V ∆Gv + S σ+ εV - ∆Gd
- ∆Gd ---- 在晶体缺陷处形核引起的自由能降低相变必须在一定的过热度 ∆ T 下，使得 ∆ GV <0 ，才能得到 ∆ G<0 。所以相变必须在高于 A1 的某一温度下才能发生，奥氏体才能开始形核。
① 起始晶粒度 ---- 奥氏体形成刚结束，其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小。初始晶粒一般很细小，大小不均，晶界弯曲。
N n 1.01 G
1 2
n：1mm2面积内的晶粒数
② 实际晶粒度 ---- 钢经热处理后所获得的实际奥氏体晶粒大小。
③ 本质晶粒度 ---- 表示钢在一定加热条件下奥氏体晶粒长大的倾向性。在 930±10℃，保温3~8小时后测定。
2.5 奥氏体晶粒长大及其控制

奥氏体的名词解释

奥氏体的名词解释奥氏体是金属学中一个重要的热处理概念，它指的是钢铁中的一种组织结构。

为了更好地理解奥氏体的概念及其在材料科学中的重要性，我们需要从奥氏体的形成原理、性质以及其在实际应用中的角色进行详细阐述。

1. 奥氏体的形成原理奥氏体的形成与金属的冷却过程密切相关。

当钢铁在高温下进行快速冷却时，铁原子会以一种有序的方式排列，形成一种叫做奥氏体的组织结构。

与奥氏体相对的是珠光体，它是在慢速冷却下形成的，具有另一种特殊的晶格排列方式。

2. 奥氏体的性质奥氏体具有一些独特的性质，这些性质使得其在材料科学和工程中得到广泛应用。

首先，奥氏体的硬度较高，因此具有很好的耐磨性，常用于制造机械零件等需要高强度和耐久性的领域。

其次，奥氏体还具有良好的塑性和可塑性，便于加工和形变。

最后，奥氏体具有较好的耐腐蚀性能，特别适合用于制造具有抗腐蚀要求的设备和结构。

3. 奥氏体的应用奥氏体在工程领域有着广泛的应用。

首先，奥氏体钢是制造不锈钢的重要原料，因为不锈钢需要具备良好的耐腐蚀性和机械性能。

其次，奥氏体钢还广泛应用于汽车制造、航空航天等领域，用于制作车身、发动机零件等。

此外，奥氏体还可通过热处理过程进行调控和改善，以满足不同需要。

4. 奥氏体的变态现象在奥氏体中存在一种变态现象，被称为马氏体转变。

当奥氏体受到外部应力或温度的变化时，可能会发生相变，转变为另一种组织结构，即马氏体。

这种转变会导致材料的性能发生变化，因此在材料设计与工程实践中需加以考虑。

5. 奥氏体的研究和发展奥氏体作为金属学的重要研究领域，随着科技的发展和应用需求的不断提升，得到了广泛的研究和关注。

研究人员通过实验和仿真模拟等手段，探索奥氏体的形成机理、晶体结构、相变规律等方面的问题，为材料科学和工程提供了重要的理论基础和实践指导。

总结起来，奥氏体作为金属学中的重要概念，涉及到钢铁冷却过程中的组织结构形成、性质、应用以及与马氏体的转变关系等领域。

深入研究奥氏体有助于进一步理解材料科学的基本原理以及在工程实践中的应用。

奥氏体体积分数uav

奥氏体体积分数UAV一、奥氏体概述奥氏体（Austenite）是一种钢铁材料中的相变产物，通常在高温或低温条件下形成。

它是碳在γ-铁中的固溶体，具有面心立方晶格结构。

在高温下，奥氏体可以发生动态或静态相变，影响材料的机械性能和加工性能。

二、奥氏体的体积分数奥氏体的体积分数是指奥氏体在材料中所占的比例。

它通常通过金相显微镜或X射线衍射等方法进行测量。

了解奥氏体的体积分数对于材料的加工和性能优化至关重要，因为它影响到材料的硬度、韧性、强度等关键机械性能。

三、奥氏体体积分数的计算方法1.金相显微镜法：通过金相显微镜观察材料的微观结构，利用图像分析软件计算奥氏体的体积分数。

该方法精度较高，但对于不同的人工制备条件和显微镜操作可能导致误差。

2.X射线衍射法：利用X射线衍射技术测定材料的晶体结构和相组成，通过软件分析计算奥氏体的体积分数。

该方法具有较高的精度和可靠性，但需要专业的设备和技术人员。

3.其他方法：除了上述两种常用方法外，还有电子显微镜法、差热分析法等其他计算奥氏体体积分数的方法。

这些方法各有优缺点，根据不同的应用场景选择合适的方法至关重要。

四、奥氏体体积分数的影响因素1.碳含量：碳是影响奥氏体体积分数的主要元素。

随着碳含量的增加，奥氏体的体积分数逐渐降低。

这是因为碳在铁中的溶解度有限，当碳含量超过溶解度时，多余的碳会形成渗碳体等其他相，导致奥氏体体积分数下降。

2.温度：温度对奥氏体的体积分数有显著影响。

随着温度的升高，奥氏体的体积分数增加。

这是因为温度升高使得铁原子获得更多的能量，有利于奥氏体的形成和稳定。

但温度过高可能导致材料的软化和过烧现象，因此需要合理控制温度范围。

3.合金元素：合金元素对奥氏体的体积分数也有一定的影响。

一些合金元素（如镍、锰等）能够促进奥氏体的形成和稳定，从而提高奥氏体的体积分数。

而一些合金元素（如铬、铝等）则抑制奥氏体的形成，导致奥氏体的体积分数降低。

4.加工条件：加工条件对奥氏体的体积分数具有显著影响。

奥氏体的形成机制

从图9.1中的GS线可知，奥氏体中与铁素体相平衡的碳含量随温度升高而下降。铁素体中的最大碳含量为0.02%（在A1温度），而为使铁素体转变为奥氏体，铁素体的最低碳含量必须是：727℃为0.77%、740℃为0.66%、 780℃为0.40%、800℃为0.32%等等，均远远高于铁素体中的最大碳含量。
奥氏体的形成机制
1. 奥氏体形核 2. 奥氏体晶核长大 3. 剩余碳化物溶解 4. 奥氏体均匀化
铁素体体心立方
0.02%
奥氏体面心立方
0.77%
渗碳体复杂斜方
6.69%
由于奥氏体与铁素体及渗碳体的碳含量和点阵结构相差很大，因此，奥氏体的形成是一个由α到γ的点阵重构、渗碳体的溶解以及C在奥氏体中的扩散重新分布的过程。
C ce m / γ
C cem/γ
Fe C3
Cγ /cem
G
γ
Q
Fe3 C E
γ
碳
αP
S
T1
含量
Cγ /α
Cα /cem
α
C C C Cα / γ α/γ α/cem
γ /α
C γ/cem
Ccem/γ
Fe C3
C γ/cem
γ
αP
Cc e m / γ
Fe3 C
E
Cγ/cem
γ
碳
T1
含
量
S
γ
C C C α / γ α / ce m γ /α
扩散性相变
转变的全过程可以分为四个阶段
（1）奥氏体形核
（2）奥氏体晶核长
大
（3）渗碳体溶
解
（4）奥氏体成分均
匀化
1．奥பைடு நூலகம்体形核

13-14第二章奥氏体形成

X100倍晶粒度
奥氏体晶粒度有三种：
① 初始晶粒度 ---- 奥氏体形成刚结束，其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小。初始晶粒一般很细小，大小不均，晶界弯曲。
② 实际晶粒度 ---- 钢经热处理后所获得的实际奥氏体晶粒大小。
③ 本质晶粒度 ---- 表示钢在一定加热条件下奥氏体晶粒长大的倾向性。
- 十秒 - 几百秒 - 千秒 - 万秒
具体分析：
两个平衡的打破与再平衡： ① A相内部平衡：成分均匀化 ② A –F两相界面之间、A- Fe3C两相界面之间的平衡
阶段（2）原因：
A 形核后出现γ–α、γ-Fe3C 界面，界面 C% 由相图确定，分别为 Cγ-α、Cγ-K、Cα-γ、Cα-K → ① A 内部存在 C 浓度梯度→C 从A-Fe3C界面附近向 A-F 界面附近扩散→Cγ-K↓，Cγ-α↑→
③ 性能：顺磁性；比容最小；塑性好；线膨胀系数
F + Fe3C 成分(C%) 0.0218 6.69
→ A (727 ℃) 0.77
结构
体心立方复杂斜方面心立方
说明奥氏体化中须两个过程： ① C 成分变化： C 的扩散 ② 铁晶格改组： Fe 扩散
k ---- 玻尔兹曼常数，1.38X10-23 J/K
∆G* ---- 临界形核功； Q ---- 扩散激活能
P→A的相变，是升高温度的相变，温度升高时， ∆G*↓，Q↓，故形核率 N 增大。
2.2.2 奥氏体线长大速度
dC 1
1
GD (
)
(2
dx C C K
G ——长大线速度，单位 mm/s 碳在奥氏体中的扩散系数 D=D0exp(-Q/RT)
学习奥氏体化四过程的意义：实际热处理中并不一定要求奥氏体的扩散

共析钢加热时,珠光体转变为奥氏体的过程_概述说明

共析钢加热时,珠光体转变为奥氏体的过程概述说明1. 引言1.1 概述共析钢是一种重要的金属材料，在工业领域应用广泛。

在制备和加热过程中，共析钢的组织会发生相变现象，其中最主要的转变是珠光体向奥氏体的转变。

这个转变过程对于共析钢的性能和性质具有重要影响，因此深入研究珠光体向奥氏体转变的机理和控制方法具有重要意义。

1.2 文章结构本文将从三个方面介绍共析钢加热时珠光体向奥氏体转变的过程。

首先，我们将概述共析钢珠光体和奥氏体之间的相变关系，并介绍组织特点和相变规律。

其次，我们将探讨影响珠光体向奥氏体转变的因素，包括加热温度、合金元素等。

最后，我们将详细介绍珠光体到奥氏体转变的动力学和热力学机制。

1.3 目的本文旨在系统地总结并分析共析钢加热时珠光体向奥氏体转变的过程，并提出相关实验方法与控制策略。

通过对已有研究的综合评价，我们将展望未来可能的研究方向，为共析钢相变行为的控制与应用提供参考。

接下来，将详细介绍第二部分内容，即“2. 共析钢的珠光体与奥氏体转变过程”。

2. 共析钢的珠光体与奥氏体转变过程2.1 共析钢的组织特点与相变规律共析钢是一种由珠光体和奥氏体组成的复合材料。

珠光体是一种具有层状结构的晶体，具有优异的韧性和强度；而奥氏体则是一种具有六角紧密堆积结构的晶体，具有较高的硬度和磁性。

在共析钢中，珠光体和奥氏体之间存在着相变现象，主要表现为加热时珠光体向奥氏体转变，降温时则呈反向转变。

这种相变过程对于共析钢的性能起着重要作用，并且在许多工业应用中都需要进行控制和调控。

2.2 加热过程中珠光体向奥氏体转变的影响因素加热过程中珠光体向奥氏体转变受到多个因素影响。

首先，温度是影响转变过程最重要的因素之一。

通常情况下，在高温条件下进行加热可以促使珠光体向奥氏体转变更快速。

其次，共析钢的化学成分也会对相变过程产生影响。

一些合金元素的加入可以降低转变温度和提高转变速率，从而改善共析钢的性能。

此外，晶体缺陷、应力状态以及加热速率等因素也会对珠光体到奥氏体的相变行为产生影响。

第四章钢中奥氏体的形成

思考：为什么铁素体和渗碳体不能同时消失，而总有部分渗碳体剩余？
4、奥氏体成分均匀化珠光体转变为奥氏体时，在残留渗碳体刚刚完全溶入奥氏体的情况下，C在奥氏体中的分布是不均匀的。原来为渗碳体的区域碳含量较高，而原来是铁素体的区域，碳含量较低。这种碳浓度的不均匀性随加热速度增大而越加严重。因此，只有继续加热或保温，借助于C原子的扩散才能使整个奥氏体中碳的分布趋于均匀。
1、奥氏体等温形成动力学曲线（1）共析碳钢奥氏体等温形成图建立
试样：厚2mm左右，直径约为10mm的小圆片；原始状态：每个试样均有相同的原始组织状态；温度：在 AC1 以上设定不同的温度，如 730℃ 、 745℃ 、 765℃、……；时间：在每个温度下保持一系列时间，如 1S 、 5S 、 10S 、 20S、……；
dc1 dx1 , dc2 dx2 …… 铁素体和奥氏体界面处碳在铁素体和奥
C C
……奥氏体与铁素体相界面间的碳浓度差;
负号表示下坡扩散。
由于碳在铁素体中的浓度梯度很小，可近似看作是0。上式可以改写为：
V
DC dc dx K C C
4.2奥氏体的形成
钢的临界转变温度
平衡转变温度：
A1、 A3、Acm 实际加热时转变温度： Ac1、 Ac3、Accm
实际冷却时转变温度：
Ar1、Ar3、Arcm
以共析钢为例说明奥氏体(A)的形成过程。从珠光
体向奥氏体转变的转变方程，
P（α＋ Fe3C） >Ac1 As（）碳含量C% 0.0218 6.69 0.77
冷却：在盐水中急冷到室温；
观察：在显微镜下测出试样中马氏体的数量（相当于高温下奥氏体的数量）；做图：做出每个温度下奥氏体形成量和保温时间的关系曲线，即得到了奥氏体等温形成的动力学曲线。

钢的热处理-奥氏体的形成

Cu阻碍奥氏体晶粒长大，作用依次递减。
合金元素阻碍奥氏体晶粒长大的机制
（1）化合物机械阻碍理论
Al、Ti、Zr、V、W、Mo、Cr等元素在钢中形成很多细小均匀分布的难熔化合物，主要是碳化物和氮化物（ NbC, VC, TiC, NbN, VN, TiN, AlN等等），它们分布在奥氏体的晶界上，机械地阻碍晶界的迁移，使晶粒难以长大。Al2O3和硫化物也有阻碍奥氏体晶界移动的作用。
温度
ν
ν
珠光体向奥氏体等温转变示意图
ν
原始组织
746℃保温5秒
ν
ν
ν 746℃保温15秒
奥氏体的形成过程
746℃保温60秒
共析钢高温奥氏体的显微组织（1000倍）
奥氏体形成的动力学
1、奥氏体等温形成动力学曲线
动力学曲线的做法：将若干小试样以很快的速度加热到Ac1温
度以上不同温度，保温不同时间，测出每个温度下不同保温时间试样中奥氏体的量。
热力学条件：奥氏体转变需要一定的过热度
奥氏体的形成机理
奥氏体形成的两种方式： 1）扩散方式 2）非扩散方式
扩散方式进行的奥氏体转变
奥氏体的形成符合相变的普遍规律：通过形核长大方式进行。
临界晶核的形成需要一定的能量起伏和浓度起伏。
形核地点：晶界、亚晶界、晶体缺陷、非金属夹杂区域。
最有利的形核地点：珠光体中铁素体和渗碳体的相界面。
奥氏体晶粒度的几个概念
初始晶粒度：是指加热时奥氏体转变过程刚刚结束时的奥氏体晶粒大小。
实际晶粒度：热处理时某一具体加热条件下最终所得到的奥氏体晶粒的大小。
本质晶粒：钢奥氏体晶粒的长大趋势，容易长大的称为本质粗晶粒钢，晶粒不容易长大的称为本质细晶粒钢。

第二章钢中奥氏体的形成

钢铁热处理加热和保温温度的选择主要基于 F-Fe3C相图共析反应。
¾ A1 (加热，Ac1，=A1+ΔT过热；冷却，
图2-6 加热（冷却）速度为0.125
Ar1，=A1-ΔT过冷) ---PSK，
℃/min时，Fe-Fe3C相图中的临界 ¾ A3 (加热，Ac3；冷却， Ar3) ---GS，
点
温度升高到GSE线以上时，都将得到单相奥氏体。
钢加热转变时的相变驱动力为新相奥氏体与母相之间的体积自由能差ΔG。根据固态相变形核理论，形成奥氏体核心时，系统总自由能变化 ΔG为： ΔG=−VΔGv+S γ +VΔGs 式积中自：由V能—差—，新V相Δ的Gv体是积相，变Δ的G驱v—动—力为；奥氏体与珠光体间单位体 S——新相表面积，γ为新相与母相间单位面积界面能， S γ 为相变的阻力；变的Δ阻G力s为。奥氏体形核时所增加的单位体积应变能，VΔGs为相
A1点以上即在一定的过热度下才能发生。同理，冷却时，奥氏体向珠光体的转变也必须
在一定的过冷度下才能发生。
为便于区别起见，通常把钢加热时的临界点加注“C”字，分别写成Ac1、Ac3、Accm；而把冷却时的临界点加注“r”字，成为Ar1、 Ar3、Arcm等。但Accm与Arcm不常用，通常只写成Acm，不再加注表示加热或冷却的字母。
（2）共晶转变
共晶转变线：水平线ECF
在1148℃的恒温下发生共晶转变，由wc=4.3%的液相转变为wc=2.11%的奥氏体和渗碳体组成的混合物：即液相(L4.C3→0%γ-CF)e、E+奥Fe氏3C体(2.11%C)和渗碳体(6.69%C)三相共存。其中，C—共晶点；E—碳在γ-Fe中的最大溶解度。

第六章钢的奥氏体转变图

变（A→B）
●亚共析钢和过共析钢的 C曲线（图 4）
图4 亚共析钢、共析钢及过共析钢的C曲线比较
四. IT图的应用 1.是制定钢材热处理工艺规范的基本依据之一：
①大致估计出工件在某种冷却介质中冷却得到的组织； ②制定等温淬火和分散淬火的工艺； ③估计钢接受淬火的能力。 2 实际热处理中采用连续冷却，其转变规律与等温冷却有相当大的差异。因此，IT图只能对连续冷却的热处理工艺提供定性数据，它的直接应用受到很大的限制。
Fe、C原子扩散速度的制约。
2）过冷A在不同温度范围内的转变产物各不相同从图6-1可见有三个相变区域: P相变区、B相变区和M
相变区。以T8钢为例，同温度的转变产物如图 2所示：
图2 T8钢过冷奥氏体等温转变图
①P转变区域（高温转变）从A1～550℃范围内，A等温分解为片状F＋片状
五.过冷奥氏体连续转变图
IT图的主要反映了过冷A等温转变的规律，主要用于
研究相变机理、
组织形态等。在一般热处理生产中，多为连续冷却，
所以难以直接应用，CCT图（连续转变图，Continuous、
Cooling、Fransformation）能比较接近实际热处理冷却
条件，应用更方便有效。
（一）共析碳钢的连续冷却转变图 (图6)
图1 共析碳钢IT 曲线测试示意图
图1 共析碳钢IT 图
二、过冷A等温转变图的基本形式
1. 结构: 1）A1是临界点； 2）转变开始线左方是过冷 A区； 3）转变结束线右方是转变结束区（ P或B）； 4）两线之间是转变过渡区：
A→P转变的 A＋P区； A→B转变的 A＋B区。
5）水平线 Ms为马氏体转变开始温度，其下方为马氏体转变区。这是一幅比较简单的过冷 A等温转变图。

Ms和Md奥氏体不锈钢的形变马氏体资料讲解

奥氏体不锈钢的形变马氏体（a'时间：2012-4-13 来源：作者：Steel info 点击：82次不锈钢的Ms Md 是什么？常用的奥氏体不锈钢自高温奥氏体状态急冷到室温所获得的奥氏体组织于亚稳定状态，其奥氏体稳定程度受钢的成分所制约。

当继续冷至室温以下或经受冷变形时，将可能存在马氏体组织。

这种类型的马氏体包括a '和£两种类型，前者为体心正方结构，呈铁磁性。

后者为密集六方结构，无磁性。

由于£马氏体总是伴随a '马氏体而出现，对其看法尚不统一，一种观点认为它是Y~a '转变过程中的中间过渡相，另一种观点认为它是奥氏体不锈钢中一种独立相。

马氏体转变是一种无扩散相变，通过剪切机构由大规模有规则的原子排列的变化，在很短时间内完成这种转变，快冷和形变是马氏体转变的外部条件，奥氏体稳定程度是其马氏体转变的内在条件。

对于每种成分的奥氏体不锈钢均存在Ms和Md两个相变点，Ms是在冷却过程开始产生马氏体相变的最高温度。

Md 是形变诱发马氏体转变的最高温度，通常足以其应变量30%冷变形后产生50%的温度作为标识，即Md(30)。

两者均受钢中的合金元素含量的影响。

除钴外，所有合金元素均降低！Ms和Md !" 和Md( 30)的经验计算公式如下：Mq a ' )=1305-61.1(%Ni)-41.7(%Cr)-33.3(%Mn)-27.8(%Si)-1667(%C+ %N)M d a ' )(30/50)=413-9.5(%Ni)-3.7(%Cr)-8.1(%Mn)-9.2(%Si)-18.5(%Mo)-462(%C+ %N)Ms和Md点越低，发生马氏体相变越难。

奥氏体中的马氏体相既存在有利影响，也存在不利影响，钢中适量的诱变马氏体可以提高胀形成型和胀形与深拉成型混合冷成型性能，亦可以利用它使钢得以强化。

对于大多数奥氏体不锈钢，由于形变马氏体硬而脆且具有磁性，因此它的存在将使钢的强度提高，尤其是屈服强度提高更加明显，而塑韧性随之降低，此外形变马氏体的存在对钢的耐蚀产生不利影响。

奥氏体的组织特征及形成机制

C′γ/α所示。
相界面推移示意图
为了维持原来相界面处的局部碳浓度平衡，在γ/Fe3C相界面处的渗碳体必须溶入奥氏体以供应碳量，使其碳浓度恢复至Cγ/cem。同时，在γ/α相界面处的铁素体必转变为奥氏体，使其碳浓度降至Cγ/α。这样，奥氏体的两个相界面便自然地同时向渗碳体和铁素体中推移，使奥氏体不断长大。
并且新相形核时产生的应变能也较容易借助相界（晶界）流变而释放。
珠光体团边界与铁素体和渗碳体的相界面一样，也是奥氏体的形核部位。
此外，在快速加热时，由于过热度大，奥氏体临界晶核尺寸减小，且相变所需的浓度起伏也减小，因此新相奥氏体也可在铁素体内的亚晶界上形核。
2．奥氏体晶核长大
当奥氏体在铁素体和渗碳体两相界面上形核后，便形成了γ/α和γ/Fe3C两个新的相界面。奥氏体的长大过程即为这两个相界面向原来的铁素体和渗碳体中推移的过程。
这是因为C原子半径为0.77Å ，而γ-Fe点阵中八面体间隙半径仅为0.52Å，C原子进入间隙位置后将引起点阵畸变，使其周围的间隙位置不可
能都填满C原子。
实际上，C在奥氏体中呈统计性均匀分布，存在着浓度起伏，即存在着高浓度区域。C原子的存在，使奥氏体点阵发生等称膨胀，因而点阵常数随碳含量升高而增大，如图所示。
奥氏体的组织特征
1．奥氏体形成的温度范围 2．奥氏体的组织和结构 3．奥氏体的性能
1．奥氏体形成的温度范围
根据Fe-Fe3C平衡状态图，奥பைடு நூலகம்体（γ）是高温稳定相，状态图中的GSEJNG区域是奥氏体稳定存在的区域。
图9.1 Fe – Fe3C合金平衡状态图示意图
Fe-Fe3C平衡状态图是热力学上达到平衡时的状态图，但实际加热和冷却时的相变临界点不在同一温度上，往往存在一定的温度滞后。为了区别，通常把实际加热时的相变临界点标以字母c（如ACl、AC3、ACcm），把冷却时的相变临界点标以字母r （如Arl，Ar3，Arcm）。

奥氏体形成元素

奥氏体形成元素奥氏体形成元素是指影响奥氏体相变过程和形成的元素成分。

奥氏体是一种重要的金属晶体结构，具有良好的力学性能和耐磨性能，在钢铁行业中得到广泛应用。

了解奥氏体形成元素对于合金材料的开发和应用具有重要意义。

钢铁是碳和铁的合金，碳是最重要的奥氏体形成元素之一。

在低碳钢中，碳含量通常在0.02%到0.3%之间。

碳的存在对奥氏体相变过程有明显影响。

在低碳钢中，当其加热至共晶温度以上时，组织中存在的铁和碳原子开始相互扩散，并形成奥氏体。

奥氏体的形成过程中，碳原子溶解在铁晶体中，使得晶体结构由面心立方变为体心立方。

奥氏体相变过程中，碳溶解度的增加会增大固溶度谱线和固溶线之间的距离，使得奥氏体形成速率减慢，在较长时间内形成粒状奥氏体。

因此，碳元素的含量对于奥氏体形成速率和相变形貌具有重要影响。

除碳外，合金中的其他合金元素也会影响奥氏体相变和形貌。

例如，铬是一种重要的合金元素，在不锈钢中广泛应用。

铬的存在使得奥氏体相变过程发生变化。

在含有一定量的铬的钢中，铁和铬原子形成的化合物称为铬化物。

这种化合物会影响奥氏体形成速率和形貌。

在铬化物的存在下，奥氏体相变速率明显减慢，形成细小的颗粒状奥氏体。

同时，铬化物的形成也会影响奥氏体形成时的孤立核数量和形状。

因此，铬元素的含量和铬化物形貌对奥氏体相变过程和形成具有重要影响。

除了碳和铬，其他合金元素如钼、镍、锰、钒等也会对奥氏体相变过程和形貌产生影响。

这些元素可以形成不同的化合物，并改变钢的相变行为。

例如，钼的存在可以促进奥氏体相变的形成，减少奥氏体的形成温度范围。

镍的存在可以增加奥氏体的形成速率和形貌。

锰的含量可以影响奥氏体形成时的孤立核分布和形状。

钒元素的存在会改变奥氏体相变的动力学行为，使得相变过程更加复杂。

因此，合金中其他合金元素的含量和形貌会对奥氏体相变过程和形成产生重要影响。

此外，合金中的其他杂质元素如硅、磷、硫等也会对奥氏体相变过程和形貌产生一定影响。