钢在加热时的转变
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热 处 理 原wk.baidu.com理
3、奥氏体起始晶粒随着加热速度增大而细化 、
快速加热时，相变过热度大， 快速加热时，相变过热度大，奥氏体 形核率急剧增大，同时， 形核率急剧增大，同时，加热时间又 因而，奥氏体晶粒来不及长大， 短，因而，奥氏体晶粒来不及长大， 晶粒较细， 晶粒较细，甚至获得超细化的奥氏体 晶粒。 晶粒。
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热 处 理 原 理
3.2.3 奥氏体晶核的长大
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热 处 理 原 理
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热 处 理 原 理
当在铁素体和渗碳体交界面上形成奥氏体 晶核时， 晶核时，则形成了γ –α 和γ –Fe3C两个相界 两个相界 那么， 面。那么，奥氏体晶核的长大过程实际上 是两个相界面向原有的铁素体和渗碳体中 推移的过程。 推移的过程。
理 原 理
《钢的热处理》P24-P26 钢的热处理》
32
热 处 理 原 理
奥氏体向铁素体的推移速度比向渗碳体的 推移快得多
因此，一般来说 奥氏体形成后总是剩下渗碳体。 奥氏体形成后总是剩下渗碳体。 因此， 之后，进行渗碳体的溶解过程。 之后，进行渗碳体的溶解过程。 虽然珠光体中铁素体片厚度比渗碳体片大得多 仍然是铁素体先消失。 （约7倍），仍然是铁素体先消失。 倍），仍然是铁素体先消失
13
热 处
加热和冷却时的临界点
理 原 理
《钢的热处理》P15 钢的热处理》
14
热 处
3.1 奥氏体形成的热力学条件
驱动力
理 原 理
珠光体和奥氏体的自由能随温度变化的示意图
《钢的热处理》P15 钢的热处理》
15
热 处
3.2 奥氏体晶核的形成
3.2.1 形核地点
一般认为奥氏体在铁素体和渗碳体交界面上形成 晶核。 晶核。 奥氏体晶核也可以在以往的粗大奥氏体晶界上 原始奥氏体晶界）形核并且长大， （原始奥氏体晶界）形核并且长大，由于这样的 晶界处富集较多的碳原子和其他元素， 晶界处富集较多的碳原子和其他元素，给奥氏体 形核提供了有利条件。 形核提供了有利条件。 下图b)所示为在原始粗大奥氏体晶界上开始形成 下图 所示为在原始粗大奥氏体晶界上开始形成 许多细小的奥氏体晶粒。 许多细小的奥氏体晶粒。
因此研究钢中的奥氏体的形成机理， 因此研究钢中的奥氏体的形成机理，把握 奥氏体状态的方法， 奥氏体状态的方法，具有重要的实际意义 和理论价值。 和理论价值。
3
热 处
2. 奥氏体的组织结构和性能
以往奥氏体定义为：碳溶入γ 中的固熔体 以往奥氏体定义为：碳溶入γ-Fe中的固熔体 钢中的奥氏体是碳或各种化学元素溶入γ 钢中的奥氏体是碳或各种化学元素溶入γ-Fe 中所形成的固溶体。 中所形成的固溶体。
理 原 理
测定奥氏体的 测定奥氏体的 转变量与 转变量与时间 的关系
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热 处 理 原 理
共析钢奥氏体等温形成图(TTA) 共析钢奥氏体等温形成图
Time-Temperature-Austenitization
参考《钢的热处理》 合金钢等温TTA曲线 参考《钢的热处理》P23合金钢等温 合金钢等温 曲线
理 原 理
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热 处 理 原 理
a)奥氏体在铁素体、渗碳体界面上形成 奥氏体在铁素体、 奥氏体在铁素体 b)奥氏体在原始界面上形核 奥氏体在原始界面上形核
原奥氏体 晶界和晶 核
0.1mm
《钢的热处理》P15 钢的热处理》
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热 处 理 原 理
3.2.2 形核 奥氏体的形成是扩散型相变， 奥氏体的形成是扩散型相变 ， 因此奥氏体 晶核是通过扩散机制形成的。 晶核是通过扩散机制形成的。
理 原 理
实际加热和冷却时转变的开始点不在A 实际加热和冷却时转变的开始点不在 1， 实际生产中加热速度和冷却速度一般较快， 实际生产中加热速度和冷却速度一般较快， 转变发生滞后现象， 转变发生滞后现象，即转变开始点随着加 热速度的加快而升高。 热速度的加快而升高。习惯上将在一定加 热速度下（0.125℃/min）实际测定的临界 热速度下（ ℃ ） 点用A 表示，冷却时的临界点以A 表示。 点用 c1表示，冷却时的临界点以 r1 表示。 临界点A 也附加脚标c,r,即 临界点 3和Acm也附加脚标 即：Ac3、Ar3、 Accm、Arcm。
理 原 理
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热 处
4.4.2原始组织的影响 原始组织的影响
钢的原始组织愈细，奥氏体形成速度愈快。 钢的原始组织愈细，奥氏体形成速度愈快。 因为原始组织中的碳化物分散度越高， 因为原始组织中的碳化物分散度越高，相 界面越多，形核率越大。同时， 界面越多，形核率越大。同时，珠光体的 片间距愈小碳原子的扩散距离减小， 片间距愈小碳原子的扩散距离减小，奥氏 体中的浓度梯度增大，从而， 体中的浓度梯度增大，从而，奥氏体形成 速度加快。 速度加快。如原始组织为托氏体时奥氏体 的形成速度比索氏体和珠光体都快。 的形成速度比索氏体和珠光体都快。
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热 处
3.奥氏体形成机理 奥氏体形成机理
理 原 理
奥氏体形成是扩散性 相变， 相变，转变的全过程可以 分为四个阶段， 分为四个阶段，即：奥氏 体形核；奥氏体晶核长大； 体形核；奥氏体晶核长大； 剩余渗碳体溶解； 剩余渗碳体溶解；奥氏体 成分均匀化。 成分均匀化。
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热 处
奥氏体形成的条件
加热和冷却时的临界点
《钢的热处理》P25 扩散定律 钢的热处理》
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热 处 理 原 理
4.4 影响奥氏体形成速度的因素
一切影响奥氏体的形核率和增大 速度的因素都影响奥氏体的形成 速度。 速度。 加热温度，钢的原始组织， 如：加热温度，钢的原始组织， 化学成分等
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热 处
4.4.1加热温度的影响 加热温度的影响
①奥氏体形成速度随着加热温度升高而迅速增 转变的孕育期变短， 大。转变的孕育期变短，相应的转变终了时间 也变短。 也变短。 ②随着奥氏体形成温度升高，形核率增长速率高 随着奥氏体形成温度升高， 于长大速度的增长速率。 于长大速度的增长速率。 ③随着奥氏体形成温度升高，奥氏体相界面向铁 随着奥氏体形成温度升高， 素体的推移速度比向渗碳体的推移速度之比增 大。
其中C、N等元素存在于奥氏体的间隙位置。 等元素存在于奥氏体的间隙位置。 其中 、 等元素存在于奥氏体的间隙位置 或者晶格缺陷处。 或者晶格缺陷处。 而原子尺寸与Fe原子相差不大的合金元素则 而原子尺寸与 原子相差不大的合金元素则 固溶于替换位置。 固溶于替换位置。 还有一些化学元素吸附于奥氏体晶界等晶体 缺陷处。 缺陷处。
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热 处 理
结语 在连续加热时， 在连续加热时，随着加热速度的 增大，奥氏体化温度升高，可以细 增大，奥氏体化温度升高，可以细 化奥氏体晶粒，同时， 化奥氏体晶粒，同时，剩余碳化物 的数量会增多， 的数量会增多，故奥氏体基体的平 均碳含量较低， 均碳含量较低，这两个因素均可以 使淬火马氏体获得强韧化， 使淬火马氏体获得强韧化，有利于 提高淬火零件的韧性。 提高淬火零件的韧性。
理 原 理
所谓形成动力学即指形成速 度问题。钢的成分、原始组织、 度问题。钢的成分、原始组织、 加热温度等均影响转变速度。 加热温度等均影响转变速度。 为了使问题简化， 为了使问题简化，首先讨论 当温度恒定时奥氏体形成的动力 学问题。 学问题。
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热 处
4.1 共析碳素钢奥氏体等温形成动力学
将小试样迅速加 热到A 热到 c1以上不同 的温度， 的温度，并在各 温度下保持不同 时间后迅速淬冷
理 原 理
一般钢中的奥氏体具有顺磁性， ③ 一般钢中的奥氏体具有顺磁性，因此奥氏 体钢可以作为无磁性钢。特殊的Fe－ 软 体钢可以作为无磁性钢。特殊的 －Ni软 磁合金，也是奥氏体组织，但具有铁磁性。 磁合金，也是奥氏体组织，但具有铁磁性。
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热 处
2.3奥氏体的性能 奥氏体的性能
理 原 理
奥氏体的导热性差，线膨胀系数最大， ④ 奥氏体的导热性差，线膨胀系数最大，比 铁素体和渗碳体的平均线膨胀系数高约一 倍。故奥氏体钢可以用来制造热膨胀灵敏 的仪表元件。 的仪表元件。 另外，由于其导热性差，大钢件加热时， ⑤ 另外，由于其导热性差，大钢件加热时， 热透较慢，加热速度应当慢一些， 热透较慢，加热速度应当慢一些，以减少 温差应力，避免开裂。 温差应力，避免开裂。
热 处
1.引言 引言
理 原 理
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热 处
1.引言 引言
钢被加热得到的奥氏体 组织状态，包括奥氏 的组织状态，包括奥氏 体晶粒大小，亚结构， 体晶粒大小，亚结构， 成分， 成分，均匀性以及是否 存在其他相、夹杂物等， 存在其他相、夹杂物等，
理 原 理
奥氏体转变的特点； 奥氏体转变的特点； 随后冷却过程中得到 的组织和性能
奥氏体是最密排的点阵结构，致密度高， ① 奥氏体是最密排的点阵结构，致密度高， 比容最小。因此， 比容最小。因此，钢被加热到奥氏体相区 体积收缩，冷却时， 时，体积收缩，冷却时，奥氏体转变为铁 素体-珠光体等组织时 体积膨胀， 珠光体等组织时， 素体 珠光体等组织时，体积膨胀，容易 引起内应力。 引起内应力。
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热 处 理
2、奥氏体成分不均匀性随加热速度增大而增大 、
原 理
在快速加热情况 下，碳化物来不 及充分溶解， 及充分溶解，碳 和合金元素的原 子来不及充分扩 因而， 散，因而，造成 奥氏体中碳、 奥氏体中碳、合 金元素浓度分布 很不均匀 。
加热速度和淬火温度对40钢奥氏 加热速度和淬火温度对 钢奥氏 体内高碳区最高碳浓度的影响
理 原 理
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热 处
2.3奥氏体的性能 奥氏体的性能
奥氏体的点阵滑移系多， ② 奥氏体的点阵滑移系多，故奥氏体的塑性 屈服强度低，易于加工塑性变形。 好，屈服强度低，易于加工塑性变形。钢 锭或钢坯一般被加热到1100℃以上奥氏体 锭或钢坯一般被加热到 ℃ 然后进行锻轧，塑性加工成材。 化，然后进行锻轧，塑性加工成材。
连续加热时奥氏体形成的TTA曲线 曲线 连续加热时奥氏体形成的
《钢的热处理》P24 钢的热处理》 下 一 页
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热 处 理
1、相变是在一个温度范围内完成的
原 理
钢在连续加热时， 钢在连续加热时，奥氏体在一个温度 范围内完成。加热速度愈大， 范围内完成。加热速度愈大，各阶段 转变温度范围均向高温推移、扩大。 转变温度范围均向高温推移、扩大。
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热 处
结论
奥氏体的形成可以分为四个阶段： 奥氏体的形成可以分为四个阶段： 形核； ①形核； 晶核向铁素体和渗碳体两个方向长大； ②晶核向铁素体和渗碳体两个方向长大； 剩余碳化物溶解； ③剩余碳化物溶解； 奥氏体成分均匀化。 ④奥氏体成分均匀化。
理 原 理
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热 处
4.奥氏体形成的动力学 奥氏体形成的动力学
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热 处
4.2 连续加热时奥氏体形成特征
理 原 理
实际生产中， 实际生产中，绝大多数情况下奥 氏体是在连续加热过程中形成的。 氏体是在连续加热过程中形成的。
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热 处 理 原 理
奥氏体连续加热 时的转变也是形 核、晶核长大的 过程， 过程，也需要碳 化物的溶解和奥 氏体的均匀化。 氏体的均匀化。 但是连续加热转变 有一定特征 有一定特征
热处理原理 ——1.钢在加热时的转变 钢在加热时的转变
School of Materials Science and Engineering Inner Mongolia University of Technology 内蒙古工业大学 材料科学与工程学院 Liang ya hong Email: yahliang@yahoo.cn QQ群：75667328 群
理 原 理
奥氏体是多种化学元素构成的一个整合系 统。
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热 处
2.1奥氏体的组织 奥氏体的组织
奥氏体晶粒一般为等轴状多边形 等轴状多边形， 奥氏体晶粒一般为等轴状多边形，在奥氏 体晶粒内有孪晶 如图2－ 孪晶。 体晶粒内有孪晶。如图 －1a).b)所示 所示 图中出现的灰白不同的衬度是由于各晶粒 暴露在试样表面上的晶面具有不同的取向 的缘故。 的缘故。
理 原 理
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热 处 理 原 理
(a) T8 钢的奥氏体晶粒 暗场像 钢的奥氏体晶粒(暗场像 暗场像) (b) 1Cr18Ni9Ti钢室温的奥氏体组织 钢室温的奥氏体组织
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热 处
2.2奥氏体的晶体结构 奥氏体的晶体结构
理 原 理
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热 处 理 原 理
奥氏体晶格参数与含碳量的关系
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热 处
2.3奥氏体的性能 奥氏体的性能
原 理
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热 处
4.3奥氏体形成动力学理论基础 奥氏体形成动力学理论基础
奥氏体的形核率和长大速度
转变温度 (℃) ℃ 740 760 780 800 形核率N 形核率 [(mm3/s)] 2280 11000 51500 61600 线生长速度G 线生长速度 (mm/s) 0.0005 0.010 0.026 0.041 转变一半所需的 时间 (S) 100 9 3 1
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3、奥氏体起始晶粒随着加热速度增大而细化 、
快速加热时，相变过热度大， 快速加热时，相变过热度大，奥氏体 形核率急剧增大，同时， 形核率急剧增大，同时，加热时间又 因而，奥氏体晶粒来不及长大， 短，因而，奥氏体晶粒来不及长大， 晶粒较细， 晶粒较细，甚至获得超细化的奥氏体 晶粒。 晶粒。
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3.2.3 奥氏体晶核的长大
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当在铁素体和渗碳体交界面上形成奥氏体 晶核时， 晶核时，则形成了γ –α 和γ –Fe3C两个相界 两个相界 那么， 面。那么，奥氏体晶核的长大过程实际上 是两个相界面向原有的铁素体和渗碳体中 推移的过程。 推移的过程。
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奥氏体向铁素体的推移速度比向渗碳体的 推移快得多
因此，一般来说 奥氏体形成后总是剩下渗碳体。 奥氏体形成后总是剩下渗碳体。 因此， 之后，进行渗碳体的溶解过程。 之后，进行渗碳体的溶解过程。 虽然珠光体中铁素体片厚度比渗碳体片大得多 仍然是铁素体先消失。 （约7倍），仍然是铁素体先消失。 倍），仍然是铁素体先消失
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加热和冷却时的临界点
理 原 理
《钢的热处理》P15 钢的热处理》
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3.1 奥氏体形成的热力学条件
驱动力
理 原 理
珠光体和奥氏体的自由能随温度变化的示意图
《钢的热处理》P15 钢的热处理》
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3.2 奥氏体晶核的形成
3.2.1 形核地点
一般认为奥氏体在铁素体和渗碳体交界面上形成 晶核。 晶核。 奥氏体晶核也可以在以往的粗大奥氏体晶界上 原始奥氏体晶界）形核并且长大， （原始奥氏体晶界）形核并且长大，由于这样的 晶界处富集较多的碳原子和其他元素， 晶界处富集较多的碳原子和其他元素，给奥氏体 形核提供了有利条件。 形核提供了有利条件。 下图b)所示为在原始粗大奥氏体晶界上开始形成 下图 所示为在原始粗大奥氏体晶界上开始形成 许多细小的奥氏体晶粒。 许多细小的奥氏体晶粒。
因此研究钢中的奥氏体的形成机理， 因此研究钢中的奥氏体的形成机理，把握 奥氏体状态的方法， 奥氏体状态的方法，具有重要的实际意义 和理论价值。 和理论价值。
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2. 奥氏体的组织结构和性能
以往奥氏体定义为：碳溶入γ 中的固熔体 以往奥氏体定义为：碳溶入γ-Fe中的固熔体 钢中的奥氏体是碳或各种化学元素溶入γ 钢中的奥氏体是碳或各种化学元素溶入γ-Fe 中所形成的固溶体。 中所形成的固溶体。
理 原 理
测定奥氏体的 测定奥氏体的 转变量与 转变量与时间 的关系
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共析钢奥氏体等温形成图(TTA) 共析钢奥氏体等温形成图
Time-Temperature-Austenitization
参考《钢的热处理》 合金钢等温TTA曲线 参考《钢的热处理》P23合金钢等温 合金钢等温 曲线
理 原 理
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a)奥氏体在铁素体、渗碳体界面上形成 奥氏体在铁素体、 奥氏体在铁素体 b)奥氏体在原始界面上形核 奥氏体在原始界面上形核
原奥氏体 晶界和晶 核
0.1mm
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3.2.2 形核 奥氏体的形成是扩散型相变， 奥氏体的形成是扩散型相变 ， 因此奥氏体 晶核是通过扩散机制形成的。 晶核是通过扩散机制形成的。
理 原 理
实际加热和冷却时转变的开始点不在A 实际加热和冷却时转变的开始点不在 1， 实际生产中加热速度和冷却速度一般较快， 实际生产中加热速度和冷却速度一般较快， 转变发生滞后现象， 转变发生滞后现象，即转变开始点随着加 热速度的加快而升高。 热速度的加快而升高。习惯上将在一定加 热速度下（0.125℃/min）实际测定的临界 热速度下（ ℃ ） 点用A 表示，冷却时的临界点以A 表示。 点用 c1表示，冷却时的临界点以 r1 表示。 临界点A 也附加脚标c,r,即 临界点 3和Acm也附加脚标 即：Ac3、Ar3、 Accm、Arcm。
理 原 理
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4.4.2原始组织的影响 原始组织的影响
钢的原始组织愈细，奥氏体形成速度愈快。 钢的原始组织愈细，奥氏体形成速度愈快。 因为原始组织中的碳化物分散度越高， 因为原始组织中的碳化物分散度越高，相 界面越多，形核率越大。同时， 界面越多，形核率越大。同时，珠光体的 片间距愈小碳原子的扩散距离减小， 片间距愈小碳原子的扩散距离减小，奥氏 体中的浓度梯度增大，从而， 体中的浓度梯度增大，从而，奥氏体形成 速度加快。 速度加快。如原始组织为托氏体时奥氏体 的形成速度比索氏体和珠光体都快。 的形成速度比索氏体和珠光体都快。
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3.奥氏体形成机理 奥氏体形成机理
理 原 理
奥氏体形成是扩散性 相变， 相变，转变的全过程可以 分为四个阶段， 分为四个阶段，即：奥氏 体形核；奥氏体晶核长大； 体形核；奥氏体晶核长大； 剩余渗碳体溶解； 剩余渗碳体溶解；奥氏体 成分均匀化。 成分均匀化。
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奥氏体形成的条件
加热和冷却时的临界点
《钢的热处理》P25 扩散定律 钢的热处理》
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4.4 影响奥氏体形成速度的因素
一切影响奥氏体的形核率和增大 速度的因素都影响奥氏体的形成 速度。 速度。 加热温度，钢的原始组织， 如：加热温度，钢的原始组织， 化学成分等
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4.4.1加热温度的影响 加热温度的影响
①奥氏体形成速度随着加热温度升高而迅速增 转变的孕育期变短， 大。转变的孕育期变短，相应的转变终了时间 也变短。 也变短。 ②随着奥氏体形成温度升高，形核率增长速率高 随着奥氏体形成温度升高， 于长大速度的增长速率。 于长大速度的增长速率。 ③随着奥氏体形成温度升高，奥氏体相界面向铁 随着奥氏体形成温度升高， 素体的推移速度比向渗碳体的推移速度之比增 大。
其中C、N等元素存在于奥氏体的间隙位置。 等元素存在于奥氏体的间隙位置。 其中 、 等元素存在于奥氏体的间隙位置 或者晶格缺陷处。 或者晶格缺陷处。 而原子尺寸与Fe原子相差不大的合金元素则 而原子尺寸与 原子相差不大的合金元素则 固溶于替换位置。 固溶于替换位置。 还有一些化学元素吸附于奥氏体晶界等晶体 缺陷处。 缺陷处。
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结语 在连续加热时， 在连续加热时，随着加热速度的 增大，奥氏体化温度升高，可以细 增大，奥氏体化温度升高，可以细 化奥氏体晶粒，同时， 化奥氏体晶粒，同时，剩余碳化物 的数量会增多， 的数量会增多，故奥氏体基体的平 均碳含量较低， 均碳含量较低，这两个因素均可以 使淬火马氏体获得强韧化， 使淬火马氏体获得强韧化，有利于 提高淬火零件的韧性。 提高淬火零件的韧性。
理 原 理
所谓形成动力学即指形成速 度问题。钢的成分、原始组织、 度问题。钢的成分、原始组织、 加热温度等均影响转变速度。 加热温度等均影响转变速度。 为了使问题简化， 为了使问题简化，首先讨论 当温度恒定时奥氏体形成的动力 学问题。 学问题。
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4.1 共析碳素钢奥氏体等温形成动力学
将小试样迅速加 热到A 热到 c1以上不同 的温度， 的温度，并在各 温度下保持不同 时间后迅速淬冷
理 原 理
一般钢中的奥氏体具有顺磁性， ③ 一般钢中的奥氏体具有顺磁性，因此奥氏 体钢可以作为无磁性钢。特殊的Fe－ 软 体钢可以作为无磁性钢。特殊的 －Ni软 磁合金，也是奥氏体组织，但具有铁磁性。 磁合金，也是奥氏体组织，但具有铁磁性。
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2.3奥氏体的性能 奥氏体的性能
理 原 理
奥氏体的导热性差，线膨胀系数最大， ④ 奥氏体的导热性差，线膨胀系数最大，比 铁素体和渗碳体的平均线膨胀系数高约一 倍。故奥氏体钢可以用来制造热膨胀灵敏 的仪表元件。 的仪表元件。 另外，由于其导热性差，大钢件加热时， ⑤ 另外，由于其导热性差，大钢件加热时， 热透较慢，加热速度应当慢一些， 热透较慢，加热速度应当慢一些，以减少 温差应力，避免开裂。 温差应力，避免开裂。
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1.引言 引言
理 原 理
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1.引言 引言
钢被加热得到的奥氏体 组织状态，包括奥氏 的组织状态，包括奥氏 体晶粒大小，亚结构， 体晶粒大小，亚结构， 成分， 成分，均匀性以及是否 存在其他相、夹杂物等， 存在其他相、夹杂物等，
理 原 理
奥氏体转变的特点； 奥氏体转变的特点； 随后冷却过程中得到 的组织和性能
奥氏体是最密排的点阵结构，致密度高， ① 奥氏体是最密排的点阵结构，致密度高， 比容最小。因此， 比容最小。因此，钢被加热到奥氏体相区 体积收缩，冷却时， 时，体积收缩，冷却时，奥氏体转变为铁 素体-珠光体等组织时 体积膨胀， 珠光体等组织时， 素体 珠光体等组织时，体积膨胀，容易 引起内应力。 引起内应力。
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2、奥氏体成分不均匀性随加热速度增大而增大 、
原 理
在快速加热情况 下，碳化物来不 及充分溶解， 及充分溶解，碳 和合金元素的原 子来不及充分扩 因而， 散，因而，造成 奥氏体中碳、 奥氏体中碳、合 金元素浓度分布 很不均匀 。
加热速度和淬火温度对40钢奥氏 加热速度和淬火温度对 钢奥氏 体内高碳区最高碳浓度的影响
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2.3奥氏体的性能 奥氏体的性能
奥氏体的点阵滑移系多， ② 奥氏体的点阵滑移系多，故奥氏体的塑性 屈服强度低，易于加工塑性变形。 好，屈服强度低，易于加工塑性变形。钢 锭或钢坯一般被加热到1100℃以上奥氏体 锭或钢坯一般被加热到 ℃ 然后进行锻轧，塑性加工成材。 化，然后进行锻轧，塑性加工成材。
连续加热时奥氏体形成的TTA曲线 曲线 连续加热时奥氏体形成的
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1、相变是在一个温度范围内完成的
原 理
钢在连续加热时， 钢在连续加热时，奥氏体在一个温度 范围内完成。加热速度愈大， 范围内完成。加热速度愈大，各阶段 转变温度范围均向高温推移、扩大。 转变温度范围均向高温推移、扩大。
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结论
奥氏体的形成可以分为四个阶段： 奥氏体的形成可以分为四个阶段： 形核； ①形核； 晶核向铁素体和渗碳体两个方向长大； ②晶核向铁素体和渗碳体两个方向长大； 剩余碳化物溶解； ③剩余碳化物溶解； 奥氏体成分均匀化。 ④奥氏体成分均匀化。
理 原 理
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4.奥氏体形成的动力学 奥氏体形成的动力学
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4.2 连续加热时奥氏体形成特征
理 原 理
实际生产中， 实际生产中，绝大多数情况下奥 氏体是在连续加热过程中形成的。 氏体是在连续加热过程中形成的。
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奥氏体连续加热 时的转变也是形 核、晶核长大的 过程， 过程，也需要碳 化物的溶解和奥 氏体的均匀化。 氏体的均匀化。 但是连续加热转变 有一定特征 有一定特征
热处理原理 ——1.钢在加热时的转变 钢在加热时的转变
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理 原 理
奥氏体是多种化学元素构成的一个整合系 统。
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2.1奥氏体的组织 奥氏体的组织
奥氏体晶粒一般为等轴状多边形 等轴状多边形， 奥氏体晶粒一般为等轴状多边形，在奥氏 体晶粒内有孪晶 如图2－ 孪晶。 体晶粒内有孪晶。如图 －1a).b)所示 所示 图中出现的灰白不同的衬度是由于各晶粒 暴露在试样表面上的晶面具有不同的取向 的缘故。 的缘故。
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(a) T8 钢的奥氏体晶粒 暗场像 钢的奥氏体晶粒(暗场像 暗场像) (b) 1Cr18Ni9Ti钢室温的奥氏体组织 钢室温的奥氏体组织
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热 处
2.2奥氏体的晶体结构 奥氏体的晶体结构
理 原 理
7
热 处 理 原 理
奥氏体晶格参数与含碳量的关系
8
热 处
2.3奥氏体的性能 奥氏体的性能
原 理
31
热 处
4.3奥氏体形成动力学理论基础 奥氏体形成动力学理论基础
奥氏体的形核率和长大速度
转变温度 (℃) ℃ 740 760 780 800 形核率N 形核率 [(mm3/s)] 2280 11000 51500 61600 线生长速度G 线生长速度 (mm/s) 0.0005 0.010 0.026 0.041 转变一半所需的 时间 (S) 100 9 3 1