奥氏体等温转变共42页文档
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过冷奥氏体等温转变过程及转变产物 PPT分享
成芳、结构都与之相差很大 ·体和铁繁体。可几典民体 交属于扩焦犁相寰。
S 2O-30HRC T 21)、40HRC
B1:
40-、.50 HRC
50-ωHRC
A-M
M" A'
伪、~5 HRC
薛小怀圃敏捷
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薛小怀圃敏捷
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2Q21J1ì115
热处理4、讲.:!lt:过:.奥民体等温转变过程及转变产，跑回叮分享
大时 必然要后1 顶'宙的A 中排挤出乡余的萄炭，宵起相邻的 A碳
这又必产生新的 Fe3C创造了条件。 如此交替 A就转型运成F和 Fe3C泞，层相间的 P组织 。
薛小怀圃敏捷
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薛小怀圃敏捷
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S 2O-30HRC T 21)、40HRC
B1:
40-、.50 HRC
50-ωHRC
A-M
M" A'
伪、~5 HRC
薛小怀圃敏捷
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2Q21J1ì115
热处理4、讲.:!lt:过:.奥民体等温转变过程及转变产，跑回叮分享
大时 必然要后1 顶'宙的A 中排挤出乡余的萄炭，宵起相邻的 A碳
这又必产生新的 Fe3C创造了条件。 如此交替 A就转型运成F和 Fe3C泞，层相间的 P组织 。
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奥氏体转变优秀课件
(2 6)
比界面能
R 球面曲率半径，如为平
图2-12 球面晶界长 大驱动力示意图
直晶界，R ，P 0。
(2) 晶界迁移阻力
第二相粒子—晶界迁移阻力
晶界向右迁移时，奥氏 体晶界面积将增长，所受 旳最大阻力为：
Fmax
3 f
2r
(2 7)
f 第二相微粒的体积分数 图2-19 Zener微粒钉
消除、预防组织遗传性旳措施： 进行中间处理 安排合适旳中间正火或退火； 对于遗传性很强旳钢种，可作两次以上旳退火或“正火十
退火”。
屡次高温回火处理。
晶粒度级别与晶粒大小旳关系 n = 2N-1 n ---- X100倍时，晶粒数 / in2 N ---- 晶粒度级别
N d (μm) 1 250 2 177 3 125 4 88 5 62 6 44 7 31 8 22 9 15.6 10 11
图2-10 X100倍 晶粒度
奥氏体晶粒度：
八面体间隙半径 0.52 Ǻ 碳原子半径 0.77 Ǻ →点阵畸变
（面心立方 Face Centered Cubic）
奥氏体旳单胞
奥 氏 体 相 区 ： NJESGN包围旳区域
GS线 ---- A3线 ES线 ---- Acm线 PSK线 ---- A1线
碳在奥氏体中旳最大 溶解度为2.11wt% (10at%)
从而线长大速度G增大。
由（2-2）两式可计算A向F与Fe3C两相推移速度旳比值。 例如，当A形成温度为780℃时
A向F旳推移速度
v
K' 0.41 0.02
A向Fe3C中旳推移速度
K' v Fe3C 6.69 0.89
v 6.69 0.89 14.8 v Fe3C 0.41 0.02
奥氏体等温转变42页PPT
谢谢！
Байду номын сангаас
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
奥氏体等温转变
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
热处理工程基础第六章钢的过冷奥氏体转变图
不同温度下等温转变开始、转变一定量的时间、 终了时间，绘制在温度 — 时间半对数坐标系中 → 不同 温度下相同意义的点分别连接成曲线，最终形成过冷 奥 氏 体 等 温 转 变 图 （ Temperature-TimeTransformation Diagram) ABCD ：不同温度下转变开始（通常取转变量为 2%左右）时间， EFGH：转变50%的时间 JK、LM：转变100%（常为98%左右）的时间。
图6-16 GCr15钢的端淬曲线
3. 冷却时间：用从A化温度冷至500oC所需的时间来描述冷却速度。 CCT图中各条冷却曲线与500oC等温线的交点来确定冷却时间。比平均冷 却速度法更方便些。实例如图6-14所示。 根据图6-13讨论在三种典型冷速（图中a、b和c）下，过冷A转变过程 和产物组成，说明冷却速度对转变产物的影响。 速度a（冷却至500oC需0.7s）冷却：直至Ms点（360oC）无扩散型相 变发生。从Ms点发生M转变，室温得M加少量AR组织，HV685。 速度b（冷至500oC需5.5s）冷却→约经2s在630oC开始析出F→3s冷至 600oC左右，F量达5%后开始P转变→6s冷至480oC，P达50%，然后进入B 转变区，经10s冷至305oC左右，有13%的过冷A转变成B,→M转变，冷至 室温仍有A没转变而残留下来，室温组织由5%F，50%细片状P，13%B， 30%M和2%AR组成，硬度为HV335。 速度 c （冷至 500oC 需 260s ）冷却→80s 冷至 720oC 时开始析出 F→经 105s 冷至 680oC 左右，形成 35%铁素体并开始 P转变→115s 冷至655oC 转变 终了→35%F+65%P混合组织，硬度为HV200。
第二节 过冷奥氏体连续冷却转变图
过冷奥氏体转变图
A1~550℃ P转变区 550℃ ~ Ms B转变区
Ms~ Mf
M转变区
高温 中温 低温
M转变区： A分解为过饱和碳的α-Fe固溶体，即马氏体。
残余奥氏体
珠光体组织
下贝氏体组织
马氏体组织
6.1.2 IT图的影响因素
1.含碳量的影响 2.合金元素的影响 3.奥氏体状态的影响 4.外加应力与塑性变形的影响
6.1.3 IT图的基本类型
1. P转变与B转变曲线部分相重叠：
一个“鼻子” ＞鼻温 P转变 ＜鼻温 B转变 该类型多见于碳钢或含 非(弱)碳化物形成元素的低 合金钢，如钴钢、镍钢或 锰含量较低的锰钢等。
6.1.3 IT图的基本类型
2. P转变与B转变曲线相分离，P 转变的孕育期比 B
转变的长。
要求： 试样： φ10~15mm，厚1.0~1.5mm，具有相同的原始组
织（可通过退火或正火获得）。 奥氏体化：所有试样均在相同条件下进行奥氏体化，
要求奥氏体的化学成分均匀一致。
Hale Waihona Puke 6.1.1 IT图的建立1. 金相硬度法
步骤：
① 将一组试样（5～10个）加热奥氏体化。
② 迅速转入Ac1以下某一温度（如650℃）等温浴炉中， 分别停留不同时间（如t1、t2、t3…），随即迅速淬入 盐水中;
当钢中这类元素含量较高时，将使上述两种转变的C 曲线彼此分离，使IT图出现双C曲线的特征。这样，在 珠光体转变与贝氏体转变温度范围之间就出现了一个过 冷奥氏体的高度稳定区。
图6-6 Cr对C曲线的影响
2. 合金元素的影响
⑶ 主要合金元素的影响
1）Co的影响：溶入A中，使C曲线左移。 2）Ni和Mn的影响：C曲线右移，Mn的作用大于Ni； 3）Cr的作用：
奥氏体等温转变曲线的建立和分析
第三章 钢的热处理
转变类型随等温温度变化
A1～560℃ 珠光体型转变 P 粗珠光体 细珠光体
560～230℃ 贝氏体型转变 B 上贝氏体 下贝氏体 < 230℃ 马氏体型转变 M
共析钢的奥氏体等温转变图
第三章 钢的热处理
第三章 钢的热处理 第2节 奥氏体转变图
第1讲 奥氏体等温转变曲线的建立和分析
第三章 钢的热处理
热处理工艺中，有两种冷却方式：
1（奥氏体的）等温转变
将已奥氏体化(A)的钢迅速冷却到A1点 以下某T，恒温转变
温度
保温
A1
T
加热
等温阶段: A发生转变
1
迅速冷却：A没有发生转变
时间 1 等温转变
共析钢奥氏体等温转变图 测定原理示意图
第三章 钢的热处理
奥氏体等温转变图分析
奥氏体等温转变图也叫C曲线
出现“鼻尖” 鼻尖温度(蓝点)，560℃
共析钢的奥氏体等温转变图
第三章 钢的热处理
共析钢的奥氏体等温转变图
转变开始前的时间称为孕育期 （即蓝色纵轴线和绿色开始转变线之 间的时间）
第三章 钢的热处理
第三章 钢的热处理
热处理工艺中，有两种冷却方式：
2（奥氏体的）连续冷却转变
A1
将已奥氏体化(A)的钢连续冷却，使其在 A1 以下 连续转变
温度
保温
加热
较高温度: A 2 连续冷却转变
第三章 钢的热处理
奥氏体等温转变图的建立
发现A开始 转变的时间
发现A转变 结束的时间
当T<TA时 属于中温转变 随△T ↑，孕育期 ↑ 转变 ↓
TA-560℃孕育期最短
温 TA 度
时间 共析钢的奥氏体TTT示意图
过冷奥氏体等温转变过程及产物-贝氏体转变
第三章钢的热处理
第2节奥氏体转变图
第3讲过冷奥氏体等温转变过程及产物
贝氏体转变
560～230℃
贝氏体型转变B
上贝氏体下贝氏体
共析钢的奥氏体等温转变图
贝氏体定义: 钢中的贝氏体是过冷奥氏体的中温转变产物，它以贝氏体铁素体(bainitic ferrite, BF) 为基体，同时存在碳化物相的组织
贝氏体=贝氏体铁素体+碳化物
贝氏体铁素体：含碳量过饱和的铁素体
碳化物：包括θ-渗碳体或ε-碳化物
过冷奥氏体不同等温转变温度下, 贝氏体的形态不同
560 ~350 ℃形成
上贝氏体B上
350℃ ~Ms(230 ℃)形成
下贝氏体B下
上贝氏体560 ~350 ℃形成
组织特征：B上呈羽毛状
上贝氏体形成示意图
贝氏体组织的形成
形核+ 核长大
在奥氏体
晶界形成在平行的铁素体片层之间析出渗碳体
新相铁素体
上贝氏体的性能
硬度高：40~45HRC
塑、韧性差：铁素体片粗且平行分布，同时晶间有脆性的渗碳体
(a)光学显微镜照片
下贝氏体组织呈针叶状
下贝氏体的显微组织
Fe 3C 白色弥散分布于铁素体晶内
(b)扫描电子显微镜照片
组织特征：B 下呈针叶状
微观结构：由针叶状过饱和F 和弥散分布在其中的极细小的渗碳体
组成下贝氏体形成示意图
下贝氏体在350℃~Ms(230℃)阶段形成
第三章钢的热处理
性能：
硬度高~50HRC，强度高，耐磨性
好，塑性、韧性高
具有良好的综合力学性能
生产中“等温淬火”的目的就是为
了得到B下组织。
CH3.2钢的奥氏体等温转变PPT(11级)剖析
温
度
形核率（n）（个/毫米3•秒）
线生长速度（c）（毫米/秒）
转变一般所需时间）（秒）
0.001
100
0.004
36
0.01
9
0.026
3
0.041
1
2018/10/25
20
授课 朱世杰
奥氏体和钢在加热过程中的转变
1. 奥氏体的形核率 按均匀形核的条件，奥氏体的形核率 (1/S· mm3) 与温度的关系，可写作 ： Q W
2018/10/25
5
授课 朱世杰
奥氏体和钢在加热过程中的转变
一. 奥氏体晶核的形成
共析钢奥氏体的形核（a）20s（b）25s（c）26s （d）30s（2000×）
形核观察
2018/10/25
6
0.95%C-2.61%Cr钢在800℃加热时奥 氏体形成的TEM照片（a）奥氏体在 渗碳体/铁素体界面形核；（b）奥氏 体在珠光体团的边界形核。
• △GV > 0，△T<0，γ→P • △GV = 0，△T>0，P、γ平衡 • △GV < 0，△T>0，P→γ满足条件； 因此，奥氏体形成的热力学条件：必 须在一定的过热度（T>A1）条件下 才能发生。
2018/10/25
2
授课 朱世杰
奥氏体和钢在加热过程中的转变
2. 奥氏体形成的温度范围
• 钢的热处理依据之一是Fe-Fe3C相图 实际加热 理论温度 实际冷却 • Ac1、 A1（PSK线）、 Ar1 • Ac3、 A3（GS线）、 Ar3 • Accm、 Acm（ES线）、 Arcm
2018/10/25
共析钢奥氏体形成过程示意图 4
第六章 钢的奥氏体转变图
②11mm：水冷,按照等温图可得部分 P型组织，但实际上能得全部 M.,可 见应用CT曲线更符合实际情况。图 8为45Cr等温转变图 （IT）和CT图的比较 .
Hale Waihona Puke 3.转变产物 IT 转变是在一个温度进行的，其转变产物类型是一种。 CT 转变是在一个温度范围内进行的，其转变产物类型
可能不止 一种，有时是几种类型组织的混合。即使是同 一种类型的组织，也由于先期转变的与后期转变的因温度 不同，所得的组织粗细不同，如P→S→T ；B上→B下。
（2）碳化物形成元素，主要有铬、钼、钨、钒、钛等。这 类元素如熔入奥氏体中也将不同程度地降低珠光体转变和贝 氏体转变的速度；同时还使珠光体转变C曲线移向高温和贝 氏体转变C曲线移向低温。当钢中这类元素含量较高时，将 使上述两种转变的C曲线彼此分离，使IT 图出现双C曲线的 特征。这样，在珠光体转变与贝氏体转变温度范围之间就出 现了一个过冷奥氏体的高度稳定区，参见图 6-2（b）。
Fe3C的机械混合物，成为片状组织。但随着 T↓，片状 越细，按片层的粗细分别珠光体型组织划分为三类： 珠光体（P）、索氏体（S）、 屈氏体（T）
对T8而言，对应温度的相变组织和性能： A1～650℃： A→P 硬度 HRC32～11 650～600℃：A→S 硬度HRC32～38（属Fe、C原子
（三） IT 曲线与CT曲线的比较 1.用途
IT：仅能粗略地、定性地估计在连续冷却时的转变情况。 CT：能较准确地用来作为制定、分析热处理工艺的依据。 2.位置：CT在IT的右下方，即CT的过冷度、孕育期较IT大
图7含0.84%碳钢CT图与IT图
图8 40Cr钢IT图(虚线)与CT图
①13mm 钢板：油冷。按照等温转变图，应在690℃开始转变，640℃结 束，但实际上是660℃开始转变，590℃结束；
Hale Waihona Puke 3.转变产物 IT 转变是在一个温度进行的，其转变产物类型是一种。 CT 转变是在一个温度范围内进行的，其转变产物类型
可能不止 一种，有时是几种类型组织的混合。即使是同 一种类型的组织，也由于先期转变的与后期转变的因温度 不同，所得的组织粗细不同，如P→S→T ；B上→B下。
（2）碳化物形成元素，主要有铬、钼、钨、钒、钛等。这 类元素如熔入奥氏体中也将不同程度地降低珠光体转变和贝 氏体转变的速度；同时还使珠光体转变C曲线移向高温和贝 氏体转变C曲线移向低温。当钢中这类元素含量较高时，将 使上述两种转变的C曲线彼此分离，使IT 图出现双C曲线的 特征。这样，在珠光体转变与贝氏体转变温度范围之间就出 现了一个过冷奥氏体的高度稳定区，参见图 6-2（b）。
Fe3C的机械混合物，成为片状组织。但随着 T↓，片状 越细，按片层的粗细分别珠光体型组织划分为三类： 珠光体（P）、索氏体（S）、 屈氏体（T）
对T8而言，对应温度的相变组织和性能： A1～650℃： A→P 硬度 HRC32～11 650～600℃：A→S 硬度HRC32～38（属Fe、C原子
（三） IT 曲线与CT曲线的比较 1.用途
IT：仅能粗略地、定性地估计在连续冷却时的转变情况。 CT：能较准确地用来作为制定、分析热处理工艺的依据。 2.位置：CT在IT的右下方，即CT的过冷度、孕育期较IT大
图7含0.84%碳钢CT图与IT图
图8 40Cr钢IT图(虚线)与CT图
①13mm 钢板：油冷。按照等温转变图，应在690℃开始转变，640℃结 束，但实际上是660℃开始转变，590℃结束；
过冷奥氏体等温转变动力学页PPT文档
过冷奥氏体等温转变动力学图 （TTT图）
等温转变：将奥氏体的试样迅速冷至临界温度以下
的一定温度，进行等温，在等温过程中所发生的相
变。
过 冷 奥 氏 体 等 温 转 变 曲 图 (TTT ， Time Temperature Transformation)：用来描述转变开始和转变终了时间、 转变产物和转变量与温度、时间之间的关系曲线， 又叫C曲线、IT图。
第３类
（４）只有P转变区而无B转变区（4Cr13)或只有B转变 区而无P转变区(18CrNiV)。
（５）只有一条碳化物析出线，无P和B转变区（奥氏 体钢都具有这类曲线）。
第４类
第５类
（四）影响奥氏体等温转变图的因素 1、化学成分
（1）碳含量的影响 对珠光体部分：亚共析钢，随碳含量的增加C曲线右移。
这样在某一温度等温，将得到P+B或B+M混合组织。
（三）奥氏体等温转变图的常见类型
等温转变曲线形状只要取决于珠光体、贝氏体和马氏体的转 变曲线是 重叠的还是明显分开的，以及它们与纵轴间的相对位 置。
1、碳钢的基本类型
2、合金钢C曲线的常见类型
归纳起来大体上可以分为五种类型。
（1）单一C字形曲线，即P与B转变重叠（与碳素钢相似）。 除碳钢以外，含有Si、Ni、Cu、Co等合金元素（非碳化物 形成元素）的钢均属此类。
A晶粒愈细小，等温转变的孕育期愈短，加速过冷A向P的 转变；对B转变有相同的作用，但不如对P的作用大； Ms降低。
3、加热温度和保温时间的影响
当原始组织相同C曲线右移。
a)843.5℃ 奥氏体化，晶粒度No9 b)1065.6 ℃奥氏体化，晶粒度No3
2、等温淬火：获得下贝氏体。
等温转变：将奥氏体的试样迅速冷至临界温度以下
的一定温度，进行等温，在等温过程中所发生的相
变。
过 冷 奥 氏 体 等 温 转 变 曲 图 (TTT ， Time Temperature Transformation)：用来描述转变开始和转变终了时间、 转变产物和转变量与温度、时间之间的关系曲线， 又叫C曲线、IT图。
第３类
（４）只有P转变区而无B转变区（4Cr13)或只有B转变 区而无P转变区(18CrNiV)。
（５）只有一条碳化物析出线，无P和B转变区（奥氏 体钢都具有这类曲线）。
第４类
第５类
（四）影响奥氏体等温转变图的因素 1、化学成分
（1）碳含量的影响 对珠光体部分：亚共析钢，随碳含量的增加C曲线右移。
这样在某一温度等温，将得到P+B或B+M混合组织。
（三）奥氏体等温转变图的常见类型
等温转变曲线形状只要取决于珠光体、贝氏体和马氏体的转 变曲线是 重叠的还是明显分开的，以及它们与纵轴间的相对位 置。
1、碳钢的基本类型
2、合金钢C曲线的常见类型
归纳起来大体上可以分为五种类型。
（1）单一C字形曲线，即P与B转变重叠（与碳素钢相似）。 除碳钢以外，含有Si、Ni、Cu、Co等合金元素（非碳化物 形成元素）的钢均属此类。
A晶粒愈细小，等温转变的孕育期愈短，加速过冷A向P的 转变；对B转变有相同的作用，但不如对P的作用大； Ms降低。
3、加热温度和保温时间的影响
当原始组织相同C曲线右移。
a)843.5℃ 奥氏体化，晶粒度No9 b)1065.6 ℃奥氏体化，晶粒度No3
2、等温淬火：获得下贝氏体。
第五章过冷奥氏体转变
（三）奥氏体等温转变图的常见类型 1、碳钢的基本类型
只有一个鼻子点，即珠光体转变与贝氏体转变重叠， 亚（过）共析钢比共析钢多出一个 F析出线和 Cem析出线。
2、合金钢 C曲线的常见类型
归纳起来大体上可以分为 六种类型。
（1）具有单一的 C字形曲线， 即 P与 B转变重叠（与碳素钢 相似）。除碳钢以外，含有 Si、 Ni 、Cu、Co 等合金元素（非 碳化物形成元素）的钢均属此 类。
（2）具有双C字形曲线，两个 鼻子在时间轴上相近，在温度 轴上不同， P与 B部分重叠， 如37CrSi具有这样的C曲线。
（3）、具有双 C字形曲线，两个鼻子在时间和温度轴上 都不相同， P与B部分重叠。
1）P转变曲线右移比较显著， 20 Cr、40Cr、35CrMn2、 40CrMn等。
2）B转变曲线右移较为显著， GCr15、9Cr2、CrMn、 CrWMn等。
托氏体 : 形成温度 为600-550 ℃，片层 极薄，电镜下可辨， 用符号 T表示。如图 所示。
贝氏体转变 过冷奥氏体在 550℃ - Ms （对于共析钢， Ms 为230℃） 间将转变为贝氏体类型组织， 贝氏体用符号 B表示。根据 其组织形态不同，又分为上 贝氏体（ B上）和下贝氏体 （B下） 上贝氏体: 形成温度为 550-
原因： 未经变形的 A向P转变时仅在晶界形核，而变
形后，过冷 A在等温转变时，可出现晶内形核。
5.3过冷奥氏体连续冷却转变图
TTT图反映的是过冷 A等温转变的规律，可以用来指 导热处理工艺的制定。但是在实际热处理中，很多热 处理工艺都是在连续冷却条件下进行的，如淬火、正 火、退火等。虽然可以利用 TTT图来分析连续冷却时 过冷 A的转变过程，但这种分析只能是粗略的估计， 有时甚至可以得出错误的结果。实际上在连续冷却时， 过冷 A是在一个温度范围内发生转变的，所以人们很 早就开始对过冷 A在连续冷却条件下的转变形为，并 试图用图形的方式来描述这一过程。
第三章 过冷奥氏体的等温转变与连续冷却转变
• 由于其形状如“C”，所以亦称C曲 线。如右图所示为共析钢的TTT曲 线。
• C曲线表明：在A1温度以上，A是 稳定的，不发生相变；在A1温度以 下，过冷A不稳定，要发生转变。 但转变前，有一亚稳定存在时间， 称为孕育期τ。对于共析钢而言， 在550C附近， τ最短，不到1S。
•
• 4、影响C曲线的因素
§3-4 珠光体转变（珠光体型转变）
• 一、共析转变 • 共析碳钢A在Ar1温度以下
时，将发生
γ 0.77 ⇒ P(F0.0218 + Cm6.69 ) FCC → BCC + 复杂单斜
• P为片层状的F+Cm，腐蚀 后，在显微镜下观察呈现珠 光形态，称之为珠光体。
• 在A → P的过程中，既有 成分的改变，也有晶体结构 的变化。
• 而在实际生产中（热处理），为了防止奥氏体晶粒粗化，一 般对于过共析钢A化温度选在Ac1+30~50C左右。因此，过共 析钢的A反而不如共析钢的奥氏体稳定。所以，对于碳钢，共 析钢的C曲线最靠右（A最稳定），亚共析钢随C%减小，过 共析钢随C%增加，C曲线左移（A不稳定）。
• 另外，对于过共析钢或亚共析钢，在P转变之前，有一先共析 转变。F或Cm。
• 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。
• 在实际的热处理过程 中，很多情况下冷却 为连续冷却过程，而 非等温过程，所以过 冷A是在连续冷却过程 中发生转变的。所对 应的转变开始温度、 终了温度、时间构成 一个CCT曲线。
• C曲线表明：在A1温度以上，A是 稳定的，不发生相变；在A1温度以 下，过冷A不稳定，要发生转变。 但转变前，有一亚稳定存在时间， 称为孕育期τ。对于共析钢而言， 在550C附近， τ最短，不到1S。
•
• 4、影响C曲线的因素
§3-4 珠光体转变（珠光体型转变）
• 一、共析转变 • 共析碳钢A在Ar1温度以下
时，将发生
γ 0.77 ⇒ P(F0.0218 + Cm6.69 ) FCC → BCC + 复杂单斜
• P为片层状的F+Cm，腐蚀 后，在显微镜下观察呈现珠 光形态，称之为珠光体。
• 在A → P的过程中，既有 成分的改变，也有晶体结构 的变化。
• 而在实际生产中（热处理），为了防止奥氏体晶粒粗化，一 般对于过共析钢A化温度选在Ac1+30~50C左右。因此，过共 析钢的A反而不如共析钢的奥氏体稳定。所以，对于碳钢，共 析钢的C曲线最靠右（A最稳定），亚共析钢随C%减小，过 共析钢随C%增加，C曲线左移（A不稳定）。
• 另外，对于过共析钢或亚共析钢，在P转变之前，有一先共析 转变。F或Cm。
• 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。
• 在实际的热处理过程 中，很多情况下冷却 为连续冷却过程，而 非等温过程，所以过 冷A是在连续冷却过程 中发生转变的。所对 应的转变开始温度、 终了温度、时间构成 一个CCT曲线。
第6章_过冷奥氏体转变图
3. 奥氏体状态的影响
① 奥氏体的晶粒度：主要 影响先共析转变、珠光体 转变和贝氏体转变。晶粒 越小，C曲线左移，即转 变越快。对马氏体转变而 言，晶粒越粗大，Ms点越 高。
3. 奥氏体状态的影响
② 奥氏体均匀性：奥氏体 成分越不均匀，先共析转 变和珠光体转变加快，部 分C曲线左移；贝氏体转 变时间延长，转变终了线 右移； Ms点升高，Mf点 降低。
图6-5 Ni对C曲线的影响
2. 合金元素的影响
⑵ 碳化物形成元素
主要有铬、钼、钨、钒、钛等。这类元素如溶入奥氏 体中也将不同程度地降低珠光体转变和贝氏体转变的速 度；同时还使珠光体转变C曲线移向高温和贝氏体转变C 曲线移向低温。 当钢中这类元素含量较高时，将使上述两种转变的C 曲线彼此分离，使IT图出现双C曲线的特征。这样，在 珠光体转变与贝氏体转变温度范围之间就出现了一个过 冷奥氏体的高度稳定区。
过冷奥氏体在不同温度范围内的转变产物 A1~550℃ P转变区 550℃ ~ Ms B转变区 Ms~ Mf M转变区 M转变区： A分解为过饱和碳的α-Fe固溶体，即马氏体。 残余奥氏体 高温 中温 低温
珠光体组织
下贝氏体组织
马氏体组织
6.1.2 IT图的影响因素
1.含碳量的影响 2.合金元素的影响 3.奥氏体状态的影响 4.外加应力与塑性变形的影响
转变产物： 在两个“C”曲线相重叠 的区域内等温时可以得到珠 光体和贝氏体混合组织。 在珠光体区内，随着等温 温度的下降，珠光体片层间 距减小，珠光体组织变细。 在贝氏体区较高温度等温, 获得上贝氏体；在较低温度 区等温，获得下贝氏体。
图6-1 过冷奥氏体等温转变图的建立 (a) 不同温度下的等温转变动力学曲线； (b) 过冷奥氏体等温转变图
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。
●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。
第十九章过冷奥氏体转变图
500
γ+B
400
Ms
300
α′
200
850℃奥氏体化 Ac3 Ac1
P
B
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100
01
10
102
103
104
105
106
时间 / s
铬镍钼钢（0.50%C, 1.04%Cr, 0.11%Mo, 0.17Ni,0.80Mn）的TTT图
第一节 过冷奥氏体等温转变曲线——TTT图
① P转变曲线“鼻尖”
距纵轴较近，含少量碳 化物形成元素的过共析 钢，如GCr15、9Cr2、 CrWMn等具有该曲线 。
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温度 / ℃
800
A1
700
γ+P
600
500
γ
400
300
200
Ms
100
α′
950℃奥氏体化 P
γ+B
B
0 1
10
102
103
104
105
γ
2%
温度 / ℃
氏体的珠光体转变受 到抑制，在等温时间
400
Ms γ+B
25%
50% 75% 90%
不长的情况下，其D
300
型等温转变图中无珠
α′
光体转变曲线而只有
200
贝氏体转变曲线。如
1 8 C r N i W,
35Cr4NiMo。
100
现在您浏览到是三十四页，共七十六页。
0 1
10
102
103
20103
时间 / s
P
25% 50% 70%