奥氏体转变
奥氏体转变温度
奥氏体转变温度1. 引言奥氏体转变温度是指材料在加热或冷却过程中发生奥氏体转变的临界温度。
奥氏体转变温度对材料的性能和微观组织起着重要影响。
了解奥氏体转变温度有助于我们优化材料的制备工艺和应用性能。
2. 奥氏体转变温度的定义奥氏体转变温度是指材料在加热过程中从铁素体相转变为奥氏体相的温度，或在冷却过程中从奥氏体相转变为铁素体相的温度。
根据转变的方向，奥氏体转变温度可以分为A1温度和A3温度。
A1温度指的是材料在加热过程中开始转变为奥氏体的温度，也称为非完全回火温度。
A3温度指的是材料在冷却过程中开始转变为铁素体的温度，也称为非完全退火温度。
3. 影响奥氏体转变温度的因素奥氏体转变温度受到多个因素的影响，主要包括化学成分、加热速度和冷却速度等。
3.1 化学成分材料的化学成分对奥氏体转变温度有直接影响。
元素的添加和含量变化会改变材料的晶体结构和相变温度。
例如，碳的添加可以提高奥氏体转变温度，而镍的添加可以降低奥氏体转变温度。
3.2 加热速度加热速度对奥氏体转变温度也有显著影响。
通常情况下，加热速度越快，奥氏体转变温度就越高。
这是因为快速加热导致了晶粒的细化，使得奥氏体转变的能量变高。
3.3 冷却速度冷却速度对奥氏体转变温度同样有重要影响。
快速冷却可以提高奥氏体转变温度，而慢速冷却则可以降低奥氏体转变温度。
这主要是因为冷却速度的变化会导致材料的组织和相变过程发生变化。
4. 奥氏体转变温度的测定方法为了准确测定奥氏体转变温度，我们通常采用多种实验方法。
4.1 热分析法热分析法是一种常用的测定奥氏体转变温度的方法。
常见的热分析技术包括差示扫描量热法（DSC）、热重分析法（TGA）和热膨胀法等。
这些方法通过测量材料在不同温度下的热学性质变化，来确定奥氏体转变温度。
4.2 金相显微镜观察法金相显微镜观察法是一种通过观察材料的金相组织来确定奥氏体转变温度的方法。
通过制备金相样品，并在显微镜下观察材料的组织结构变化，可以准确判断奥氏体转变温度。
奥氏体向马氏体转变体积
奥氏体向马氏体转变体积
什么是奥氏体和马氏体奥氏体（austenite）是一种称为铁
素体的结构，由六方晶系构成，其中的原子排列成长方体的格局，温度越高，其结构越稳定。
马氏体（martensite）是一种
非晶状态，其中的原子排列不是长方体的格局，而是更复杂的格局，温度越低，其结构越稳定。
奥氏体向马氏体转变的体积由于奥氏体和马氏体的结构不同，当从奥氏体转变为马氏体时，其体积会发生变化。
这种变化是由于马氏体可以把原子排列得更紧凑，因此，将奥氏体转变为马氏体时，原子会拉伸，使得体积减小。
转变的过程这种转变的过程是一个力学过程，它受到温度和压力的影响。
当温度降低时，原子排列会发生变化，奥氏体结构会出现破裂现象，当温度低于一定值时，这种破裂现象会使原子排列发生变化，从而使其从奥氏体变成马氏体。
同时，压力也会影响转变过程，当压力增加时，原子排列会发生变化，从而使其从奥氏体变成马氏体。
转变的应用奥氏体向马氏体转变所产生的体积变化，可以为金属加工技术提供新的可能性。
通过改变温度和压力，可以使金属进行变形，实现特殊的加工效果。
此外，由于马氏体的结构更紧凑，因此，也可以用于降低金属的密度，从而提高金属的强度和塑性。
总结奥氏体向马氏体转变的体积变化，是由于马氏体的原子排列比奥氏体更紧凑，这种转变受温度和压力的影响，可以为金属加工技术提供新的可能性，还可以用于降低金属的密度，提高金属的强度和塑性。
球化退火过程中的组织转变
球化退火过程中的组织转变
球化退火是一种热处理技术，其主要目的是将钢中珠光体转变为球状组织，以便改善钢的塑性和切削性。
这个过程中发生的主要组织转变是由珠光体向球状体的转变，通常由三个阶段组成：
1. 奥氏体转变：将钢材加热到适当的温度，使其处于奥氏体状态。
这通常需要一个特定的温度范围，根据不同钢材和应用，通常在725℃至1050℃之间。
2. 等温球化：将钢材置于特定温度下进行处理，以促进球状体的形核和生长。
这个过程的时间通常是根据钢材的种类和规格而定的，从数分钟到数小时不等。
3. 退火：将钢材从等温球化处理的温度冷却到室温，这通常需要数小时到数天的时间，以便使钢材内部的组织转变充分完成。
在整个球化退火过程中，还会发生其他一些组织转变，如高温下的马氏体转变、低温下的马氏体和贝氏体转变等。
然而，球化退火过程中的主要组织转变是由珠光体向球状体的转变，这种转变可以提高钢材的塑性和切削性，从而使其更加适合各种应用。
奥氏体转变为马氏体
奥氏体转变为马氏体
奥氏体转变为马氏体
奥氏体（Austenite）转变为马氏体（Martensite）是钢材经过淬火后的一种组织变化过程。
具体来说，当钢材在高温状态下（通常在800℃以上）形成奥氏体晶体结构后，再通过迅速冷却的淬火工艺，可以把奥氏体转变为马氏体，从而提高钢材的硬度和强度。
奥氏体在高温下具有面心立方结构，但在冷却过程中，温度降低、扩散减缓，当降至一定温度以下（一般在600-400℃），奥氏体的结构会逐渐转变为体心立方结构的马氏体。
这种转变过程受到许多因素的影响，如淬火速度、钢材化学成分、形状等，具体应根据实际情况加以掌握。
需要注意的是，淬火过程是一种比较严格的工艺，对淬火温度和速度等要求都比较高，否则容易出现淬火裂纹等问题。
此外，与奥氏体相比，马氏体具有较高的脆性和易断裂性，因此需要在使用中进行适当的热处理，以改善其力学性能。
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
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
淬火奥氏体变成马氏体的过程
淬火奥氏体变成马氏体的过程
淬火是一种金属材料热处理工艺，通过快速冷却来改变材料的组织结构和性能。
在淬火过程中，奥氏体会转变成马氏体。
奥氏体是一种面心立方结构的金属晶体结构，而马氏体是一种变形后的体心立方结构。
淬火过程中，首先将金属材料加热到临界温度以上，然后迅速冷却。
在快速冷却的过程中，奥氏体会发生相变，形成马氏体。
这个过程可以通过以下几个步骤来解释：
1. 加热，首先，金属材料被加热到临界温度以上，这个温度取决于具体的金属材料。
在这个温度下，材料的晶体结构开始发生改变，原本的奥氏体结构开始变得不稳定。
2. 快速冷却，一旦达到所需的温度，材料被迅速冷却。
这个过程非常关键，因为快速冷却可以阻止奥氏体重新结晶，从而促使马氏体的形成。
3. 相变，在快速冷却的环境中，奥氏体会发生相变，形成马氏体。
这种相变是由于晶格结构的变化，奥氏体的面心立方结构变为
体心立方结构，形成了马氏体。
总的来说，淬火过程中奥氏体变成马氏体是通过加热到临界温度以上后迅速冷却，使得奥氏体结构发生相变形成马氏体的。
这种转变可以显著改变金属材料的硬度和强度等力学性能，从而使材料具有更好的工程应用价值。
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。
（二）应用
1. 在转变图上估计连续冷却转变产物
→退火 →正火 →淬火
→淬火
CCT曲线位于 TTT的右下方；CCT曲线中没有 A→B 转变
2. 马氏体淬火临界冷却速度 淬火临界冷却速度:
v
' k
A1 t m
1.5τ
m
Vk ´—获得完全M组织的最小冷却速度或与转变开始线相切的冷却速度 tm—C曲线鼻尖处温度 τm—C曲线鼻尖处时间
A中的C%↑ 则 MS、Mf ↓，残余A含量↑。
（6）产生很大内应力。
奥氏体的碳含量对残余奥氏体量的影响
700 600 500 400 300 200 100
温度/℃
Ms
0 Mf －100 －200 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Wc(%)
奥氏体的碳含量对M转变温度的影响
过冷A转变开始线 过冷A转变终了线 相变线 P S 5 ～25HRC 25 ～35HRC
性能
P 转变
T
3 5 ～40HRC
B 转变 M 转变
M转变开始线 M转变终了线
上B 40 ～50HRC 下B 50 ～60HRC
M+A′60 ～65HRC
下 降
三、过冷奥氏体转变产物的组织形态及其性能
（一）极其缓慢冷却转变
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。
⼀般认为过冷奥⽒体有了1％的转变即为转变的开始，转变已完成99％即为转变完了。
在转变开始线和转变完了线之间，还可以划出转变量为10％、50％、90％等等⼏条⼤体平⾏的曲线(图中以虚线表⽰)。
转变开始线、终⽌线与A。
线、Ms线之间将等温转变图划分成⼏个区域，各个区域表⽰组织状态及转变量与温度和时间之间的关系。
奥氏体等温转变曲线
奥氏体等温转变曲线
奥氏体等温转变曲线是描述钢材在冷却过程中奥氏体相转变为其他相（如铁素体、贝
氏体、马氏体等）时的温度-时间关系曲线。
奥氏体等温转变曲线是根据一定条件下进行的实验数据绘制而成的，可以帮助人们了解钢材在不同温度下的相变行为。
奥氏体等温转变曲线通常包括以下几个主要阶段：
1. 加热阶段：钢材在室温下开始加热，温度逐渐升高。
在此阶段，奥氏体相开始
逐渐形成。
2. 奥氏体形成阶段：当钢材的温度达到一定程度时，奥氏体相开始迅速形成。
此时，奥氏体相的含量逐渐增加。
3. 奥氏体保持阶段：当钢材的温度保持在一定范围内时，奥氏体相的含量基本保
持不变。
此时，钢材的组织处于稳定状态。
4. 奥氏体相变阶段：当钢材的温度继续降低时，奥氏体相开始发生相变。
不同的
相变过程会在曲线上呈现不同的形态。
奥氏体等温转变曲线的形态可以受到多种因素的影响，如钢质的成分、加热和冷却速率、温度变化范围等。
不同材料和实验条件下得到的奥氏体等温转变曲线可能会
有所不同。
通过研究奥氏体等温转变曲线，人们可以深入了解钢材的相变机制，
从而提高钢材的性能和应用范围。
奥氏体在冷却时的转变
第三节奥氏体在冷却时的转变奥氏体在冷却时发生的组织转变，既可在恒温下进行，也可在连续冷却过程中进行，随着冷却条件的不同，奥氏体可在A1以下不同的温度发生转变，获得不同的组织。
所以，冷却是热处理的关键工序，它决定着钢在热处理后的组织和性能。
在临界转变温度A1以上存在的奥氏体是稳定的，不会发生转变。
但一旦冷却到A1以下，则变得不稳定，冷却时要发生组织转变。
这种在临界温度以下存在且不稳定的、将要发生转变的奥氏体称为过冷奥氏体。
研究过冷奥氏体的冷却转变行为，通常采用两种方法，一种是利用奥氏体等温转变曲线研究奥氏体在不同过冷度下的等温转变过程，另一种是利用奥氏体连续冷却转变曲线研究奥氏体在不同冷速下的连续冷却中的转变过程。
一、共析钢过冷奥氏体等温转变曲线这里以金相－硬度法为例，来说明共析钢的过冷奥氏体等温转变曲线的测定过程。
将共析钢制成圆形薄片试样（Φ10×1.5mm）。
试样被加热到临界点Ac1以上某一温度并保温一段时间，得到均匀的奥氏体组织，然后将试样分别迅速投入到不同温度的盐浴炉中，从放入盐浴中开始计时，每隔一段时间从盐浴中取出一块试样迅速放入水中。
对各试样做金相组织观察和硬度测定就可以得出各等温温度下不同等温时间内奥氏体的转变量，就可以得到一系列的奥氏体等温转变开始点和转变终了点。
若以等温转变温度为纵坐标，转变时间（以对数表示）为横坐标，将所有的转变开始点连接成一条曲线（称为等温转变开始线）；同样，将所有的转变终了点也连成一条曲线（称为等温转变终了线），就可以得到如所示的共析钢过图 3-1共析钢的过冷奥氏体等温转变曲线图冷奥氏体等温转变曲线。
由于该曲线具有英文字母“C”的形状，故称C曲线，也称TTT（Time Temperature Transformation）曲线。
C曲线上部的水平线A1是奥氏体和珠光体的平衡温度。
下部的两条水平线分别表示奥氏体向马氏体转变的开始温度M s和终了温度M f。
奥氏体等温转变曲线的特点
奥氏体等温转变曲线的特点
奥氏体等温转变曲线是用来描述材料中奥氏体相的形成和消失过程的曲线。
奥
氏体是一种具有较高韧性和强度的组织形态，它在许多金属和合金中起着重要的作用。
奥氏体等温转变曲线的特点主要有以下几个方面：
1. 曲线形态：奥氏体等温转变曲线通常呈现出"S"型或"C"型的形状。
这是由于
奥氏体在转变过程中经历了一段渐进的形变和晶格结构的调整。
2. 转变温度：奥氏体的等温转变曲线上有两个重要的转变点，分别是起始转变
温度和结束转变温度。
起始转变温度是奥氏体开始形成的温度，而结束转变温度则是奥氏体完全消失的温度。
3. 转变速率：奥氏体等温转变曲线上的转变速率是指奥氏体相的形成或消失的
速度。
在转变过程中，奥氏体的形成和消失速率通常是不对称的。
通常情况下，奥氏体的形成速度比消失速度要慢。
4. 形变效应：奥氏体等温转变曲线上的形变效应是指在转变过程中材料产生的
形变。
形变可能是由于奥氏体的体积变化引起的，也可能是由于晶格结构的调整引起的。
这种形变通常会对材料的机械性能产生影响。
总的来说，奥氏体等温转变曲线的特点描述了奥氏体在转变过程中的形态和性
质变化。
了解奥氏体等温转变曲线的特点有助于我们研究材料的热处理和性能调控，以满足工程和科学的需求。
奥氏体等温转变
体
T
600~550
型
极细片状，F、Fe3C相间分布
等温 30-40 处理
贝 氏 体
B上
550~350
半扩
羽毛状，短棒状Fe3C分布于 过饱和F条之间
40-50
等温 处理
B下
350~MS
散型
竹叶状，细片状Fe3C分布于 过饱和F针上
50-60
等温 淬火
马
氏
M针
体2021/1M0/10*板条
MS~Mf MS~Mf
2021/10/10
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，因此其界限也是相对的。
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
2021/10/10
18
➢ 过冷奥氏体的中温（贝 氏体）转变
过冷奥氏体在550℃230℃ (Ms)间将转变为 贝氏体类型组织，贝氏 体用符号B表示。
当转变温度较高（550-350℃) 时，条片状铁素体从 奥氏体晶界向晶内平行生长，随铁素体条伸长和变 宽，其碳原子向条间奥氏体富集，最后在铁素体条 间析出Fe3C短棒，奥氏体消失，形成B上 。
2021/10/10
上贝氏体转变过程
21
上贝氏体:
在光镜下呈羽毛 状.
在电镜下为不连
续棒状的渗碳体 光镜下 分布于自奥氏体
2021/10/10
32
➢ 马氏体转变的特点 马氏体转变也是形核和长大的过程。其主要特点是： ⑴无扩散性
铁和碳原子 都不扩散， 因而马氏体 的含碳量与 奥氏体的含 碳量相同。
2021/10/10
第六章 钢的奥氏体转变图
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；
简述奥氏体连续冷却转变过程
简述奥氏体连续冷却转变过程奥氏体连续冷却转变过程是指在高温下加热均匀的钢材，然后通过不同速度的冷却来控制其晶粒大小和组织结构，从而达到不同的力学性能和耐腐蚀性能。
本文将从以下几个方面进行详细介绍。
一、奥氏体连续冷却转变过程简介奥氏体连续冷却转变过程是一种常用的金属材料处理方法。
该过程可以通过控制钢材在高温下的加热时间和温度以及不同速度的冷却来实现对钢材组织结构和力学性能的控制。
在该过程中，钢材经历了多次相变，从高温下的奥氏体到室温下的马氏体、贝氏体等不同组织结构。
二、奥氏体连续冷却转变过程中的相变1. 奥氏体相变在高温下，钢材主要为奥氏体结构。
当钢材温度达到一定值时，开始出现相变现象。
具体而言，当钢材温度降至临界点以下时，其晶粒开始出现变化。
此时，奥氏体结构中的铁原子开始发生扭曲，形成了一些位错。
这些位错会在晶界处产生应力，从而导致晶粒的再结晶。
2. 马氏体相变当钢材温度降至一定程度时，奥氏体开始出现马氏体相变。
马氏体是一种具有高硬度和强韧性的组织结构，可以显著提高钢材的强度和耐磨性能。
在马氏体相变过程中，钢材中的铁原子开始重新排列，形成了新的晶粒结构。
3. 贝氏体相变随着钢材温度进一步降低，贝氏体相变开始出现。
贝氏体是一种具有优异韧性和耐腐蚀性能的组织结构，在某些特殊情况下可以用于制造高强度、高韧性、高耐蚀性的钢材。
三、奥氏体连续冷却转变过程中的冷却速率不同速度的冷却会对钢材组织结构和力学性能产生不同影响。
较快的冷却速率会使钢材中的晶粒变小，硬度和强度提高，但韧性下降。
较慢的冷却速率则会使钢材中的晶粒变大，韧性提高，但硬度和强度下降。
四、奥氏体连续冷却转变过程中的应用奥氏体连续冷却转变过程广泛应用于制造汽车、航空、航天等领域的高强度、高韧性、高耐蚀性钢材。
此外，在建筑、机械制造等领域也有广泛应用。
五、总结奥氏体连续冷却转变过程是一种重要的金属材料处理方法。
通过控制加热温度和时间以及不同速度的冷却，可以实现对钢材组织结构和力学性能的控制。
奥氏体转变温度
奥氏体转变温度奥氏体转变温度是指铁碳合金中奥氏体相转变为其他相的温度。
在铁碳相图中，奥氏体转变温度是很重要的参数，它决定了铁碳合金的组织结构和性能。
奥氏体转变温度有几个不同的温度值，包括下升温度、上升温度和猝灭温度。
1.下升温度：下升温度又称为马氏体开始转变温度，指铁碳合金中奥氏体开始转变为马氏体的温度。
下升温度可以通过显微组织观察法、硬度测定法和磁滞测定法来测定。
例如，对于碳钢来说，下升温度一般在400℃左右。
2.上升温度：上升温度指奥氏体开始转变为渗碳体的温度。
上升温度可以通过测定材料的脱碳深度、显微组织观察法和差热分析法来确定。
在一般的碳钢中，上升温度在600～700℃之间。
3.猝灭温度：猝灭温度是指铁碳合金中奥氏体的猝灭转变温度。
猝灭转变是指在一定温度下，奥氏体在空气中快速冷却的过程中，不能充分转变为马氏体，而形成变体、残余奥氏体、珠光体等结构。
猝灭温度可以通过差热分析法、X射线衍射法和电子显微镜等方法进行测定。
除了上述的几个常见的奥氏体转变温度，还有一些其他的重要温度，包括公共淬火温度、A1和A3温度等。
公共淬火温度是指钢铁材料中含有α-Fe和γ-Fe两相的共存温度，一般在800℃左右。
A1温度是钢中奥氏体开始与渗碳体共存的温度，一般在723℃左右。
A3温度是指铁碳合金中开始形成完全奥氏体的温度，一般在910℃左右。
在实际应用中，奥氏体转变温度的确定对于控制铁碳合金的制备和性能具有重要意义。
通过调整冷却速度、合金成分和热处理工艺等措施，可以控制奥氏体转变温度，从而实现所需的组织结构和性能。
对于不同的铁碳合金材料，奥氏体转变温度可能会有所不同，因此需要根据具体材料的要求来确定相应的转变温度。
第2章钢在高温加热时的奥氏体转变
2.1 奥氏体及其特点
1. 奥氏体的晶体结构
④ C原子在A当中分布是不均匀 的，存在浓度起伏 ⑤ 合金元素(Mn, Si, Cr, Ni, Co) 等在γ–Fe中取代Fe原子的位置 而形成置换式固溶体
2. 奥氏体的组织形态
奥氏体的组织形态与原始组织、加热速度、加热转 变的程度有关。一般由多边形等轴晶粒组成。这种形态 也称为颗粒状，在晶粒内部有时可以看到相变孪晶 。
奥氏体晶粒长大现象
正常长大： 随保温温度的升高，奥氏体晶粒不 断长大，称为正常长大。 异常长大： 在加热转变中，保温时间一定时， 随着保温温度的升高，奥氏体晶粒 长大不明显，当温度超过某一定值 后，晶粒才随温度的升高而急剧长 大，称为异常长大。
奥氏体晶粒长大机理
(1) 奥氏体晶粒长大驱动力
驱动力：来自A总的晶界能的下降 减少晶界方法：晶粒长大；晶界平直化 长大方式：通过界面迁移而长大。
共析钢奥氏体等温形成动力学图
动力学曲线特点：
(1) 在高于Ac1温度加热保温时，奥氏体 并不立即生成，而是经过一定的孕育期 后才开始形成。
(2) 在整个奥氏体形成过程中，奥氏体的 形成速率不同。转变初期，转变速率随 时间的延长而加快，当转变量达到50% 左右时转变速率最大，随后转变速率又 随时间的延长而减慢。
2. 奥氏体转变机制
以共析钢为例
(1) 奥氏体的形核
形核的成分、结构条件
点阵结构： 体心立方
复杂正交
面心立方
奥氏体形核必须依靠系统内的能量起伏、 浓度起伏和结构起伏来实现
形核位置
通常在铁素体和渗碳体的相界面处
珠光体团的边界 先共析铁素体镶嵌块边界
(1) 在两相界面处，碳原子的浓度差较大，有利于获 得形成奥氏体晶核所需的碳浓度； (2) 两相界面处，原子排列不规则，铁原子有可能通 过短程扩散由母相点阵向新相点阵转移，从而促 使奥氏体形核，即形核所需的结构起伏较小； (3) 在两相界面处，杂质及其它晶体缺陷较多，具有 较高的畸变能，新相形核时可能消除部分晶体缺 陷而使系统的自由能降低。
奥氏体转变的四个阶段
奥氏体转变的四个阶段奥氏体转变的四个阶段，听起来就像是一场科学盛宴，真是让人想一探究竟。
你知道吗，奥氏体可不是啥神秘的外星生物，而是一种钢铁的特殊结构。
想象一下，钢铁就像一位大力士，平常健壮得很，但其实里面还有各种小秘密。
这个转变过程就像是大力士的变身，分成了四个阶段，真是精彩纷呈。
第一阶段，咱们叫它“固溶体阶段”。
这一阶段就像是钢铁大力士的准备热身。
你看啊，铁原子和碳原子开始混合，像是亲密的朋友，紧紧相拥。
这个时候，奥氏体在高温下诞生。
哎呀，钢铁就像是在舞会上跳起了舞，轻盈又活泼。
原子们欢快地舞动，彼此交流，整个结构变得松散又有弹性。
想象一下，那种轻松自在的感觉，真是让人羡慕。
然后进入了第二阶段，“亚稳态阶段”。
哦，这时候的大力士可没闲着。
它开始意识到自己需要变得更强壮，哈哈，真是个上进的小伙子。
原子们在高温下继续活动，但逐渐有些不安分了。
就像一群正在排队的小朋友，开始窃窃私语，摩拳擦掌，似乎在计划一场小小的“革命”。
这时候的奥氏体还没有完全稳定，像是在试图找到最合适的舞步，寻找最佳的舞伴。
经过一番折腾，原子们终于找到了最佳的位置，形成了一个更加有序的结构。
接着就是第三阶段，“转变阶段”。
哇，这可是一场大变革啊！随着温度的下降，奥氏体开始冷却，转变成了更坚固的结构。
就像那位大力士终于进入了比赛，必须要变得更强，才能应对挑战。
这个时候，原子们不再懒散，而是像是获得了超级力量，开始重新排列，形成更坚固的珠子结构。
每个原子都在认真地找自己的位置，就像乐队中的乐器，必须协调才能演奏出美妙的旋律。
整个过程虽然艰辛，却又充满了活力。
来到了第四阶段，“成熟阶段”。
哦，亲爱的朋友们，这可算是钢铁大力士的巅峰时刻！这个阶段的奥氏体变得稳重而强大，恍若一位经验丰富的老将。
经过一系列的折腾，原子们终于找到了稳定的位置，形成了坚韧的马氏体。
这个时候的钢铁不再是那种松散的结构，而是变得坚固无比。
就像经过锻炼的拳击手，走上擂台，心中满是自信。
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逆转变奥氏体
科技名词定义
中文名称：逆转变奥氏体
英文名称：reverse transformed austenite
定义：在铁素体或马氏体稳定存在的温度范围内，局部区域的铁素体或马氏体向奥氏体转变所形成的奥氏体。
应用学科：材料科学技术（一级学科）；金属材料（二级学科）；钢铁材料（三级学科）；钢铁材料基础及组织和性能（四级学科）
以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
在碳钢中，淬火获得马氏体后，再次加热到奥氏体化温度应该可以获得奥氏体，这种奥氏体不能叫逆转变奥氏体。
一般材料很少提到逆变奥氏体，马氏体不锈钢或沉淀硬化不锈钢时见的可能多点。
1. 逆变奥氏体的形成(形核和长大)必须具备的条件：原生马氏体板条直到加热至稍高于Ac1点是稳定的。
在略低于Ac1(As)点回火时，马氏体中过饱和的C部分以碳化物的形式在板条间界面弥散析出，使马氏体转变为回火马氏体。
当回火温度升至稍高于As点时，逆变奥氏体相的核心就通过切变方式在此高Ni区直接生成，并沿板条界面纵向长大成极细的针条状逆变奥氏体。
在-196℃，逆变奥氏体也是稳定的，可能因为其富集奥氏体化元素，很低的温度下也不发生转变。
2. 回火后样品中逆变奥氏体含量受两个因素控制：即高温时奥氏体转变量及其在回火冷却过程中的稳定性。
As-Af之间回火时，室温得到的逆变奥氏体量随着回火温度的升高出现先增后减的趋势，中间存在最优化回火温度，能使室温逆变奥氏体量达到最大。
奥氏体在冷却时发生的组织转变，既可在恒温下进行，也可在连续冷却过程中进行，随着冷却条件的不同，奥氏体可在A1以下不同的温度发生转变，获得不同的组织。
所以，冷却是热处理的关键工序，它决定着钢在热处理后的组织和性能。
在临界转变温度A1以上存在的奥氏体是稳定的，不会发生转变。
但一旦冷却到A1以下，则变得不稳定，冷却时要发生组织转变。
这种在临界温度以下存在且不稳定的、将要发生转变的奥氏体称为过冷奥氏体。
研究过冷奥氏体的冷却转变行为，通常采用两种方法，一种是利用奥氏体等温转变曲线研究奥氏体在不同过冷度下的等温转变过程，另一种是利用奥氏体连续冷却转变曲线研究奥氏体在不同冷速下的连续冷却中的转变过程。
亚温区的奥氏体转变
Г.Н.Теплухин魏卓夫
【摘要】：正亚共析钢在亚温区冷却时α-相的析出过程通常看作如同平衡状态一样。
这时形成的α-相数量,可根据Fe-Fe_3C平衡图用杠杆定律来估算。
计算的正确性只有钢足够缓慢地冷却时才不致引起疑问。
亚共析钢在实际热处理条件下(如在完全退火或均匀化退火、正火以及借助轧制加热或特殊加热的热强化时),在亚温区其冷却是被加快的。
无论何时所形成的α-相数量
【关键词】：奥氏体转变亚共析钢相数量杠杆定律均匀化退火温区析出过程热处理条件完全退火平衡状态
【正文快照】：
亚共析钢在亚温区冷却时“一相的析出过程通常看作如同平衡状态一样.这时形成的。
一相数量,可根据Fe一Fe:C乎衡图用杠杆定律来估算。
计算的正确性只有钢足够缓慢地冷却时才不致引起疑问。
亚共析钢在实际热处理条件下(如在完全退火或均匀化退火、正火以及借助轧制加热或特殊。