第四章 钢中奥氏体的形成
热处理
一、填空1.热处理工艺包含五个要素：加热介质、加热速率、加热温度、保温时间、冷却速率2.钢在加热过程中奥氏体的形成是通过形核和长大的方式进行的3.根据珠光体片间距的大小，可将珠光体分为三类：A1~650℃内形成片状珠光体，在650~600℃内形成索氏体，在600~550℃内形成屈氏体。
屈氏体的力学性能最好4.奥氏体化过程包括形核、长大、残余渗碳体溶解、奥氏体均匀化。
5晶粒越细小，金属材料的强度和硬度便越高。
6.决定回火后的组织和性能的重要因素是回火温度，低温回火温度一般为150~250℃，中温回火温度一般为350~500℃，高温回火温度一般为500~650℃。
7.淬火方法有：单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火。
8.马氏体有两种基本形态：一种是板条状马氏体，另一种是透镜片状马氏体，板条状马氏体性能好。
9.总的来说，除Co和Al以外的所有合金元素，当其溶解到奥氏体中后，都增大过冷奥氏体的稳定性，使C曲线右移，并使Ms点降低，临界淬火冷却速度减小。
10.钢中马氏体的性能特点是具有：高硬度和高强度，马氏体的硬度主要取决于马氏体中碳的质量分数。
塑性和韧性主要取决于马氏体的碳质量分数和亚结构。
二、问答题1.何谓钢的正火？应用有哪些？将钢加热到Ac3或Ac cm以上30~50℃，保温一定时间，使之完全奥氏体化后，在空气中冷却得到珠光体类型组织的热处理工艺称为正火。
（1）低碳钢选用正火作为预先热处理，可改变切削加工性能。
（2）消除中碳钢热加工缺陷。
（3）消除过共析钢的网状碳化物。
（4）提高普通结构件的力学性能。
（5）避免淬火时的变形和开裂。
2.淬火钢在回火时的组织转变。
淬火钢的回火是淬火马氏体分解，碳化物析出聚集长大，残余奥氏体转变及铁素体再结晶的综合过程，这一过程是由非平衡态向介稳态或稳定态的转变。
3.控制奥氏体晶粒尺寸的工艺措施有哪些？（1）两相区或临界区加热。
（2）“零”保温。
（3）快速加热。
（4）细化原始组织。
金属固态相变原理习题及解答
第二章1、钢中奥氏体的点阵结构，碳原子可能存在的部位及其在单胞中的最大含量。
奥氏体是碳在γ-Fe中的固溶体，碳原子在γ-Fe点阵中处于Fe原子组成的八面体间隙中心位置，即面心立方晶胞的中心或棱边中点。
八面体间隙：4个2、以共析碳钢为例说明奥氏体的形成过程，并讨论为什么奥氏体全部形成后还会有部分渗碳体未溶解？奥氏体的形成是由四个基本过程所组成：形核、长大、剩余碳化物的溶解和成分均匀化。
按相平衡理论，从Fe-Fe3C相图可以看出，在高于AC1温度，刚刚形成的奥氏体，靠近Cem 的C浓度高于共析成分较少，而靠近F处的C浓度低于共析成分较多（即ES线的斜率较大，GS线的斜率较小）。
所以，在奥氏体刚刚形成时，即F全部消失时，奥氏体的平均C浓度低于共析成分，这就进一步说明，共析钢的P刚刚形成的A的平均碳含量降低，低于共析成分，必然有部分碳化物残留，只有继续加热保温，残留碳化物才能逐渐溶解。
3、合金元素对奥氏体形成的四个阶段有何影响。
钢中添加合金元素并不影响珠光体向奥氏体的转变机制，但影响碳化物的稳定性及碳原子在奥氏体中的扩散系数。
另一方面，多数合金元素在碳化物和基体相中的分布是不均匀的，故合金元素将影响奥氏体的形核与长大、剩余碳化物的溶解、奥氏体成分均匀化的速度。
①通过对碳扩散速度影响奥氏体的形成速度。
②通过改变碳化物稳定性影响奥氏体的形成速度。
③对临界点的影响：Ni、Mn、Cu等降低A1温度；Cr、Mo、Ti、Si、Al、W、V 等升高A1温度。
④通过对原始组织的影响进而影响奥氏体的形成速度：Ni、Mn等往往使珠光体细化，有利于奥氏体的形成。
在其它条件相同的情况下，合金元素在奥氏体中的扩散速度比碳在奥氏体中的扩散速度小100-10000倍。
此外，碳化物形成元素还会减小碳在奥氏体中的扩散速度，这将降低碳的均匀化速度，因此，合金钢均匀化所需时间常常比碳钢长得多。
4、钢在连续加热时珠光体奥氏体转变有何特点。
○1在一定的加热速度围，临界点随加热速度增大而升高。
钢的奥氏体化的三个阶段
钢的奥氏体化的三个阶段钢是一种重要的金属材料，在工业和建筑领域中广泛应用。
而钢的性能与组织密切相关，其中奥氏体化是一种常见的钢材组织变化过程。
奥氏体化过程可分为三个阶段，下面将详细介绍这三个阶段。
第一阶段：奥氏体的形成奥氏体是钢中的一种组织，具有良好的塑性和韧性。
在钢的冷却过程中，当温度降至800℃以下时，钢中的铁原子开始发生排列变化，逐渐形成奥氏体。
这个过程称为奥氏体的形成。
在这个阶段中，由于钢中的铁原子排列变化，奥氏体开始出现在钢材的晶界和晶内，形成细小的奥氏体晶粒。
同时，钢材中的碳原子也开始从奥氏体中析出，形成铁素体。
这个阶段相当于钢材的退火过程，可以提高钢材的塑性和韧性。
第二阶段：奥氏体的生长在第一阶段中，奥氏体只出现在钢材的晶界和晶内，形成细小的晶粒。
而在第二阶段中，随着时间的推移，奥氏体开始生长并合并，逐渐形成大的奥氏体晶粒。
这个过程称为奥氏体的生长。
在这个阶段中，由于奥氏体晶粒的生长和合并，钢材中的铁原子排列变化得更加有序，奥氏体晶粒也变得更大。
此时，钢材的硬度和强度开始逐渐增加，但塑性和韧性却减少了。
第三阶段：奥氏体的再结晶在第二阶段中，钢材中的奥氏体晶粒越来越大，同时塑性和韧性逐渐减少。
为了提高钢材的塑性和韧性，需要进行再结晶处理。
这个过程称为奥氏体的再结晶。
在这个阶段中，钢材经过加热处理，使奥氏体晶粒重新分散，形成新的细小晶粒。
这个过程称为再结晶，可以提高钢材的塑性和韧性，同时保持一定的硬度和强度。
此时，钢材的组织已经较为稳定，可以进一步进行加工和使用。
奥氏体化过程是钢材中的一种重要组织变化过程。
这个过程可分为三个阶段：奥氏体的形成、奥氏体的生长和奥氏体的再结晶。
通过这个过程，可以改善钢材的组织结构，提高其性能，满足不同领域的需求。
材料相变理论钢中奥氏体的形成
奥氏体晶核与母相之间存在位向关系
{111}A //{011}a
110 // 111 a A 材料相变理论钢中奥氏体的形成
（3）奥氏体晶核的长大
当在铁素体和渗碳体交界面上形成奥氏体晶核时，则形成了γ－α和γ－Fe3C两个相界面。 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。
（1）奥氏体组织
T8 钢的奥氏体晶粒(暗场像) 1Cr18Ni9Ti钢室温的奥氏体组织
奥氏体晶粒一般为等轴状多边形，在奥氏体晶粒内有孪晶。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。
材料相变理论钢中奥氏体的形成
（2）奥氏体的晶体结构（f.c.c）
材料相变理论钢中奥氏体的形成
原奥氏体 晶界和晶 核
材料相变理论钢中奥氏体的形成
0.1mm
奥氏体晶核在铁素体片/渗碳体片相界面处形成
c
a
b
TEM Fe-2.6Cr-1C钢的 奥氏体的形核
1.5μm
1.5μm
SEM T8钢奥氏体的形核
材料相变理论钢中奥氏体的形成
奥氏体晶核的尺度～100nm
材料相变理论钢中奥氏体的形成
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。
材料相变理论钢中奥氏体的形成
奥氏体晶核的长大
奥氏体同时吃掉铁素体片(a，b)和渗碳体片或只是吃掉铁素体（c） 长大速率： 0.65～1.375微米/秒
材料相变理论钢中奥氏体的形成
剩余碳化物的溶解
SEM T8奥氏体中存在剩余渗碳体
材料相变理论钢中奥氏体的形成
奥氏体形成总结
加热到临界点以上，形成奥氏体，分为四个阶段： ①晶界形核； ②晶核向铁素体和渗碳体两个方向长大； ③剩余渗碳体或碳化物溶解； ④奥氏体成分相对均匀化。
奥氏体形成的四个步骤_奥氏体形成的影响因素
奥氏体形成的四个步骤_奥氏体形成的影响因素奥氏体是钢中最重要的组织之一，它具有良好的强度和硬度，被广泛应用于钢材的制造和加工过程中。
奥氏体形成的过程是复杂的，涉及多个步骤和影响因素。
下面将详细介绍奥氏体形成的四个步骤以及奥氏体形成的影响因素。
1.软化处理（预处理）：首先，将钢材加热到适当的温度范围进行软化处理。
在软化处理过程中，钢材中的残余应力被消除，晶粒被结晶，这为后续形成奥氏体提供了条件。
2.超韧化处理：在软化处理后，将钢材降温至室温以下，并加入适量的合金元素，如铬、钼等。
超韧化处理的目的是增加钢材的韧性和强度，为奥氏体的形成奠定基础。
3.过冷处理：在超韧化处理后，将钢材继续降温至高温区和过冷区之间的过渡区域。
在这个温度范围内，钢材中的亚稳相（如贝氏体、马氏体等）开始分解，形成奥氏体的种子晶粒。
4.贝氏体转变：在过冷处理的基础上，进一步降温至适当的温度，贝氏体开始转变为奥氏体。
贝氏体转变过程比较复杂，包括界面扩散、原子重排、晶格变形等多个步骤。
通过适当的温度和时间控制，可以得到理想的奥氏体组织。
1.合金元素的存在：合金元素对奥氏体形成有着重要的影响。
例如，铬可以提高钢材的耐蚀性和强度，钼可以提高钢材的硬度和耐热性。
合金元素通过改变钢中的相变温度及相变速率等参数，影响奥氏体的形成过程。
2.冷却速度：冷却速度是影响奥氏体形成最主要的因素之一、快速冷却可以促使钢材中的贝氏体转变为奥氏体，而慢速冷却则有利于贝氏体的形成。
冷却速度的选择根据所需的力学性能及材料的用途来确定。
3.退火温度和时间：退火温度和时间也会对奥氏体形成产生影响。
过高的退火温度会导致晶粒长大，影响奥氏体的结晶性能，而过低的退火温度则会使奥氏体的形成受到限制。
退火时间越长，奥氏体的形成越充分。
4.碳含量：碳是钢中最主要的合金元素，对奥氏体形成有着重要的影响。
在钢中，当碳含量超过一个临界值时（通常为0.8%~1.5%），奥氏体就会形成。
钢中奥氏体的形成
珠光体的显微组织:片层状结构
•S0
•F •Fe3C
• 显微组织形貌
片间距S0
•
共析钢奥氏体长大示意图
•T •G •γ
•α
•E
•Ｔ •C
1
%
•Cγ- •Cγ- C α •Cα-γ •C α - •C%
C
Fe3C
•T1温 度
•Cγ- C
• Fe3C
•Cαγ
•Cα-γ
•C α -
C
•珠光体片间距S0
•
二、奥氏体的组织、结构和性能 • １.组织：等轴状多边形晶粒
•
• ２.结构
•Ｃ原子
•Ｆe原子
•
• ３.性能 • １）比容最小（cm3/g） • ２）线膨胀系数最大 • ３）导热性差、塑性高 • ４）屈服强度很低，易于塑性加工
•
§２珠光体－奥氏体转变
铁素体（F或α） 0.021% ＢＣＣ 渗碳体（Fe3C或Cm）：间隙化合物， C含量 6.69% ，具有正交结构，硬而脆 。 • 珠光体（ F ＋ Fe3C ）－奥氏体 • 一、奥氏体转变过程 • １.形核（以共析钢Ｃ％＝０.７７％为例） • ２.长大 3.碳化物的溶解 4.均匀化
•
奥氏体形成示意图
1 奥氏体形核
2 奥氏体长大 3 剩余 Fe3C溶解 4 奥氏体均匀化
•γ •F •Fe3C •γ •未溶Fe3C
•γ
•
•
•
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•
钢中奥氏体的形成
2024年2月1日星期四
§1 奥氏体形成概述
• 一、奥氏体形成的热力学条件临界点降低 用 r
简述钢的奥氏体化过程
简述钢的奥氏体化过程钢是一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、制造、交通等领域。
而钢的性能与其组织结构密切相关，其中奥氏体是钢中最重要的组织之一。
本文将简述钢的奥氏体化过程。
一、什么是奥氏体奥氏体是一种由铁和碳组成的固溶体，具有良好的机械性能和塑性。
在钢中，奥氏体的形态、数量和分布对钢的性能起着决定性的影响。
二、奥氏体的形成钢的奥氏体化过程是指在适当的温度下，铁和碳发生固溶反应，形成奥氏体的过程。
奥氏体的形成与钢中的碳含量、温度等因素密切相关。
1. 碳含量钢中的碳含量越低，奥氏体的形成温度越低。
一般来说，碳含量低于0.8%的钢称为低碳钢，碳含量在0.8%-2.11%之间的钢称为中碳钢，碳含量高于 2.11%的钢称为高碳钢。
在低碳钢中，奥氏体的形成温度较低，而在高碳钢中，奥氏体的形成温度较高。
2. 温度温度是奥氏体形成的另一个重要因素。
在适当的温度下，钢中的碳和铁能够充分反应，形成奥氏体。
一般来说，奥氏体的形成温度在800℃-1000℃之间。
三、奥氏体的相变奥氏体的形成是一个相变过程，主要包括两个阶段：奥氏体的形核和奥氏体的长大。
1. 奥氏体的形核当钢中的温度达到奥氏体的形成温度时，奥氏体的形核开始进行。
形核是指在晶界或晶内形成奥氏体的起始过程。
形核的速度取决于温度和钢中的合金元素含量。
当温度升高或合金元素含量增加时，形核速度加快。
2. 奥氏体的长大奥氏体的长大是指形核后的奥氏体晶粒逐渐长大和增多的过程。
在奥氏体的长大过程中，晶界迁移、晶粒的吞噬和晶粒的再结晶等现象会发生，最终形成具有一定形状和尺寸的奥氏体晶粒。
四、奥氏体的应用奥氏体具有良好的塑性和韧性，因此在钢的制造和加工过程中，通常会通过控制奥氏体的形成来调节钢材的性能。
例如，在焊接过程中，通过控制焊接温度和冷却速度，可以获得不同形态和含量的奥氏体，从而实现钢材的强度和韧性的平衡。
奥氏体还可以通过热处理来改善钢材的性能。
热处理是指将钢材加热到适当的温度，保持一定时间后进行冷却，以改变钢材的组织结构和性能。
钢的热处理(答案)
钢的热处理一、选择题1.加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（B ）。
A．均匀的基体组织 B．均匀的A体组织 C．均匀的P体组织 D．均匀的M体组织2.下列温度属于钢的高、中、低温回火温度范围的分别为（A ）（D ）（B ）。
A．500℃ B．200℃ C．400℃ D．350℃3.碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（D ）。
A．随炉冷却 B．在风中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却4.正火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（C ）。
A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却5.完全退火主要用于（A ）。
A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．所有钢种6.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是（ C）。
A．P B．S C．B D．M7.退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（A ）。
A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却二、是非题1. 完全退火是将工件加热到Acm以上30～50℃，保温一定的时间后，随炉缓慢冷却的一种热处理工艺。
√2. 合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。
×3. 渗氮处理是将活性氮原子渗入工件表层，然后再进行淬火和低温回火的一种热处理方法。
×4. 马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关，而与冷却速度无关。
×三、填空题1. 共析钢中奥氏体形成的四个阶段是：（奥氏体晶核形成），（奥氏体晶核长大），残余Fe3C溶解，奥氏体均匀化。
2. 化学热处理的基本过程，均由以下三个阶段组成，即（介质分解），（工件表面的吸收），活性原子继续向工件内部扩散。
3. 马氏体是碳在（α-Fe）中的（过饱和溶液）组织。
4. 在钢的热处理中，奥氏体的形成过程是由（加热）和（保温）两个基本过程来完成的。
奥氏体形成过程
当剩余渗碳体全部溶解后奥氏体中的碳浓度仍是不均匀的原来存在渗碳体的区域碳浓度较高而原来存在铁素体的区域碳浓度较低只有继续延长保温时间使碳原子充分扩散才能得到成分均匀的单相奥氏体
以共析钢为例，说明奥氏体是怎样形成的。并讨论为 什么在铁素体消失的瞬间，还有部分渗碳体未溶解？
奥氏体的形成过程由Fe的晶格改组和Fe、C 原子的扩散，它包括四个阶段：
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（四）、奥氏体成分均匀化： 当剩余渗碳体全部溶解后，奥氏体中的碳浓度仍是不均匀的，原 来存在渗碳体的区域碳浓度较高，而原来存在铁素体的区域碳浓 度较低，只有继续延长保温时间，使碳原子充分扩散才能得到成 分均匀的单相奥氏体。
综上述共析碳钢的奥氏体等温形成是通过碳、铁原子的扩散， 通过形核—长大—碳化物溶解—奥氏体均匀化四个步骤实现的。
奥氏体核的形成； 奥氏体核的长大 剩余渗碳体溶解； 奥氏体成分均匀化
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（一）、奥氏体形核的形；奥氏体晶核优先在铁素体与渗碳体相界面 处通过扩散机制形成； （2）珠光体团交界处； （3）先共析铁素体/珠光体团交界处。 2、在上述位置优先在铁素体与渗碳体相界面处形核，这是由 于满足三个起伏：
2、碳原子在铁素体内部的扩散： 碳在奥氏体中的扩散的同时，在奥氏体中出现了碳的浓度梯 度（CA-Fe3C－CA-F），碳在铁素体中也 进行扩散,促使奥氏 体长大。由于F中与A交界的界面浓度CF-A原子向A一侧扩散， 使F中碳浓度升高，有利于向奥氏体的转化。
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（三）、剩余渗碳体溶解：
铁素体消失以后，仍有部分渗碳体尚未溶解，这部分渗碳体称为剩余渗 碳体。 1、实验现象： （1）、F消失时，组织中的Fe3C还未完全转变； （2）、测定后发现A中含碳量低于共析成分0.77%。 2、原因： Fe-Fe3C相图上ES线斜度大于GS线，S点不在CA-F与CA- Fe3C中点，而 稍偏右。所以A中平均 碳浓度，即(CA-F + CA- Fe3C)/2低于S点成分。 当F全部转变为A后，多余的碳即以Fe3C形式存在。 通过随着保温时间延长或继续升温，剩余渗碳体通过碳原子的扩散，不 断溶入奥氏体中，使奥氏体的碳浓度逐渐接近共析成分。这一阶段一直 进行到渗碳体全部消失为止。
钢的热处理6
二、钢的正火 将钢件加热至单相奥氏体区（ Ac3、Ac1 或Accm 以上），保温后出炉空冷的热处理工艺。
A）工艺： Ac3（Ac1 或Accm） +（30~50℃），空冷 。
B）特点：冷却速度快，组织较细，钢的强度和硬度有 所提高。 C）目的： 细化组织，适当提高硬 A Ac 度和强度。用于普通结构件作为最 m A3 终热处理；亚共析钢正火后细化晶 A1 粒，消除组织缺陷，获得合适的硬 度，改善切削加工性；过共析钢正 火的目的是抑制或消除网状渗碳体， 有利于球化退火的进行。 D）适用范围： 所有碳钢
M+T
50%M+50%T
A1
M T S
d
Ms
V表 V临
V心
2）淬透性的影响因素
C曲线右移，淬透性提高：化学成分（碳含量及合金 元素）、奥氏体化温度、 第二相等
3）淬透性的测定方法——末端淬火法（P82）
4）如何在选材中考虑钢的淬透性
a)机械制造中许多大截面零件和动载荷下工作的重要零件，以及 承受拉力和压力的许多重要零件，如螺栓、拉杆、锻模、锤杆 等要求表面和心部力学性能一致，此时应当选用淬透性高的钢， 保证工件全部淬透。 b)某些工件心部力学性能对零件使用寿命无明显影响时，例如承 受弯曲和扭曲的轴类零件，则可选用淬透性较低的钢，获得一 定的淬硬层，一般为工件半径或厚度的1/2~1/4。 c)有些工件则不宜选用淬透性高的钢，例如焊接工件、齿轮等。
马氏体的组织形态
（1）板条状马氏体：在低、 中碳钢及不锈钢中形成的一 种马氏体。由许多马氏体板 条集合而成。马氏体板条的 立体形态可以是扁条状，也 可以是薄板状。内部存在大 量位错—位错马氏体
（2）片状马氏体：常在中、 高碳钢析出。立体外形呈双 凸透镜状，与试样磨面相截 则呈针状或竹叶状，所以又 称针状马氏体。亚结构主要 为孪晶—孪晶马氏体。
简述对钢进行加热时奥氏体晶核的形成过程
简述对钢进行加热时奥氏体晶核的形成过程加热钢材时，会出现奥氏体晶核的形成过程。
奥氏体晶核的形成是钢材加热过程中的一种重要现象，它直接影响到钢材的性能和结构。
下面将详细描述钢材加热时奥氏体晶核形成的过程。
钢材加热过程中，温度的升高会导致晶粒的生长与晶界的迁移。
当钢材温度达到一定程度时，晶界会出现扩散和迁移，晶界上的原子会重新排列，形成新的晶界结构。
这个过程被称为晶界重构。
晶界重构过程中，晶界附近的原子会发生扩散，相邻的晶粒也会相互吸引。
当温度继续升高，晶界附近的原子会在晶界处形成一个新的晶核。
这个新的晶核就是奥氏体晶核。
奥氏体晶核的形成是一个动态的过程。
随着钢材温度的进一步升高，奥氏体晶核会逐渐增多并扩散到整个钢材中。
同时，原本存在的其他相也会发生相变，逐渐转化为奥氏体。
奥氏体晶核的形成过程与钢材的成分有关。
不同成分的钢材在加热过程中会出现不同的相变行为。
例如，含碳量较高的钢材在加热过程中容易形成大量的奥氏体晶核，而含碳量较低的钢材则相对较少。
此外，其他合金元素的存在也会对奥氏体晶核的形成产生影响。
奥氏体晶核的形成过程还受到加热速率的影响。
加热速率越快，晶界重构和奥氏体晶核的形成速度就越快。
这是因为加热速率的增加会加快晶界附近原子的扩散速度，使晶界重构过程加快。
总结起来，钢材加热过程中奥氏体晶核的形成是一个复杂的动态过程。
它受到钢材成分、加热温度和加热速率等因素的影响。
了解奥氏体晶核的形成过程对于钢材的热处理和性能改善具有重要意义。
通过控制加热条件和合理选择钢材成分，可以有效地控制奥氏体晶核的形成，从而获得理想的钢材性能。
钢中奥氏体的形成
加热到临界点以上时，由于温度的 升高，原子的活动能力增强，晶格 的能量增加，使得相变驱动力增大 。
碳原子扩散
01
02
03
碳原子扩散机制
在奥氏体形成过程中，碳 原子通过晶格的间隙和位 错等缺陷进行扩散，以实 现成分均匀化。
扩散路径
碳原子主要沿着晶界和位 错等缺陷扩散，这些区域 提供了碳原子扩散的通道 。
料。
基于奥氏体转变的金属材料加工工艺实例
弯曲加工
将金属材料加热至奥氏体化温度，保温 一段时间，然后迅速冷却，可提高金属 材料的塑性和韧性，有利于弯曲加工。
VS
拉拔加工
将金属材料加热至奥氏体化温度，保温一 段时间，然后迅速冷却，可提高金属材料 的强度和韧性，有利于拉拔加工。
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钢中奥氏体的形成
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目录
• 奥氏体的定义与性质 • 奥氏体的形成过程 • 影响奥氏体形成的因素 • 奥氏体转变的机制与动力学 • 奥氏体转变过程中的缺陷与控制 • 奥氏体转变的应用与实例
01
奥氏体的定义与性质
奥氏体的定义
奥氏体是一种钢铁材料中的固溶体相，主要由铁和碳原子组 成，并含有一定量的合金元素，如镍、铬、锰等。
03
影响奥氏体形成的因素
温度
温度对奥氏体形成的影响
钢在加热时，奥氏体的形成是随着温度的升高而加速的。在一定的温度下，奥 氏体可以完全形成。当温度升高时，奥氏体的形成速率增加，所需的时间减少 。
临界点温度对奥氏体形成的影响
在临界点温度以上，奥氏体可以完全形成。而在临界点温度以下，奥氏体不能 完全形成。
当铁素体完全转变为奥氏体后，奥氏体的碳浓度和晶格类型不再发生变化。此时，奥氏体的 碳浓度较高，晶格类型为面心立方结构。
奥氏体和马氏体组织形成条件
奥氏体和马氏体组织形成条件
奥氏体和马氏体是钢铁等铁基合金中常见的两种组织结构，它们的形成条件如下：
奥氏体：
形成温度：通常在1000°C以上的高温条件下形成。
形成机制：当温度足够高时，铁原子获得足够的能量，使得它们可以在晶体点阵中自由移动，形成奥氏体结构。
冷却速度：快速冷却有利于奥氏体的形成，冷却速度越快，奥氏体的含量越高。
应用场景：奥氏体主要应用于需要良好塑性和韧性，同时又要保持一定强度的场合，如锅炉、建筑和桥梁行业。
不锈钢就是一种典型的奥氏体钢种。
马氏体：
形成温度：在温度降低到某一临界点以下时形成，通常这个温度范围在400°C以下。
形成机制：当温度降低到某一临界点以下时，铁原子无法维持其在奥氏体结构中的自由移动状态，转而形成更加稳定的马氏体结构。
马氏体是通过切变的方式形成的，转变过程中原子不需要通过扩散来重新排列。
应用场景：马氏体主要应用于需要高硬度和耐磨性的场合，如刀具、模具和零件制造行业。
碳钢和合金钢常常通过调控温度和冷却速度来获得所需的马氏体组织。
原理第4、5章钢中奥氏体的形成
合金元素对力学性能影响
提高强度和硬度
合金元素如铬、钼等能够显著提高钢的强度和硬度， 改善其耐磨性。
改善韧性
镍、锰等元素则能够改善钢的韧性，提高其抗冲击能 力。
对疲劳性能的影响
一些合金元素如钒、钛等能够细化晶粒，提高钢的疲 劳性能。
05 热处理工艺参数优化与控 制
加热温度和保温时间选择依据
钢的化学成分
奥氏体形成的热力学条件
奥氏体形成的动力学过程
奥氏体对钢性能的影响
奥氏体是钢在加热到临界温度 以上时形成的晶体结构，具有 良好的塑性和韧性。
加热温度和冷却速度是影响奥 氏体形成的两个重要因素。加 热温度越高，奥氏体形成越容 易；冷却速度越快，奥氏体稳 定性越差。
包括形核和长大两个阶段。形 核是通过原子扩散和重新排列 形成新晶核的过程；长大则是 新晶核不断吞噬周围原子而长 大的过程。
合金元素对临界点影响
提高临界点
合金元素如铬、钨、钼等，能够显著 提高钢的临界点，使奥氏体化温度范 围扩大。
降低临界点
镍、锰等元素则能够降低临界点，使 奥氏体化更容易进行。
合金元素对组织稳定性影响
稳定奥氏体
合金元素如钴、铝等能够提高奥氏体的稳定性，使其在较高温度下仍能保持稳 定。
促进其他组织形成
如硅、钨等元素则能促进铁素体、渗碳体等其他组织的形成，对奥氏体稳定性 产生一定影响。
回归分析
利用回归分析可以建立热处理工艺参数与性能指标之间的数学模型， 通过求解模型可以得到最优的热处理工艺参数组合。
人工智能算法
利用人工智能算法可以对热处理工艺参数进行全局优化，找到全局最 优解，提高热处理效果和生产效率。
06 总结：钢中奥氏体形成原 理及实践应用
第四章 钢的热处理及表面强化技术讲解
2．化学镀镍磷
化学镀是指在无外加电流条件下，利用化学方法在金属表面沉积其他金 属或合金的工艺方法。化学镀镍磷合金可提高工件表面的硬度、抗粘着性、 减摩性，从而提高其耐磨性。
2 气相沉积TiN和TiC
气相沉积是指在一定成分的气体中加热至一定温 度，通过化学或物理作用在钢件表面沉积其他金属或 金属化合物的工艺方法。在钢件表面沉积TiN、TiC等 超硬金属化合物，能大大提高其表面的硬度、耐磨性、 耐蚀性和高温抗氧化性。
表 面 热处理
钢加热时的组织转变
钢的预备热处理——退火与正火
钢的最终热处理（一）——淬火与回火 钢的最终热处理（二）——表面热处理 钢的表面强化技术
本 章 要 点
钢的热处理是指将钢在固态下进行 加热、保温和冷却，以获得所需的组织 和性能的工艺方法。通过适当的热处理， 能显著提高钢的力学性能，以满足零件 的使用要求和延长零件的使用寿命；能 改善钢的加工工艺性能（如切削加工性 能、冲压性能等），以提高生产率和加 工质量；还能消除钢在加工（如铸造、 焊接、切削、冷变形等）过程中产生的 残余内应力，以稳定零件的形状和尺寸。
淬火加热后组织 钢种
亚共析钢 Wc≤0.5%
亚共析钢 Wc＞0.5%
淬火温度(℃) Ac3+30～50
Ac3+30～50 Ac1+30～50 Ac1+30～50
残
最终组织 M
M + A残 M + A残 M+Fe3C+A
共析钢 过共析钢
单液淬火 将加热后的零件投入一种冷却剂中冷却至室温。 优点：操作简单，容易实现自动化 缺点：易产生淬火缺陷， 水中淬火易产生变形和 裂纹，油中淬火易产生硬度不足或硬度不均匀等 现象。 应用：碳钢一般用水作冷却介质，合金钢可用油 作冷却介质。
钢在加热时的转变
钢在加热时的转变热处理—将固体金属或合金在一定介质中的加热、保温和冷却，以改变材料整体或表面组织，从而获得所需要的工艺性能。
大多数热处理工艺都要将钢加热到临界温度以上，获得全部或部分奥氏体组织，即奥氏体化。
奥氏体的形成奥氏体的形成是形核和长大的过程，也是Fe，C原子扩散和晶格改变的过程。
分为四步。
共析钢中奥氏体的形成过程如图1所示：第一步奥氏体晶核形成：首先在a与Fe3C相界形核。
第二步奥氏体晶核长大：g晶核通过碳原子的扩散向a和Fe3C方向长大。
第三步残余Fe3C溶解:铁素体的成分、结构更接近于奥氏体，因而先消失。
残余的Fe3C随保温时间延长继续溶解直至消失。
第四步奥氏体成分均匀化：Fe3C溶解后，其所在部位碳含量仍很高，通过长时间保温使奥氏体成分趋于均匀。
图1 奥氏体的形成示意图亚共析钢和过共析钢的奥氏体化过程与共析钢基本相同。
但由于先共析a或二次Fe3C的存在，要获得全部奥氏体组织，必须相应加热到Ac3或Accm以上。
2. 影响奥氏体转变速度的因素（1）加热温度和速度增加→转变快；（2）钢中的碳质量分数增加或Fe3C片间距减小→界面多，形核多→转变快；(3)合金元素→钴、镍增加奥氏体化速度，铬、钼等降低奥氏体化速度。
3.奥氏体晶粒度（1）奥氏体晶粒度—奥氏体晶粒越细，退火后组织细，则钢的强度、塑性、韧性较好。
淬火后得到的马氏体也细小，韧性得到改善。
某一具体热处理或加工条件下的奥氏体的晶粒度叫实际晶粒度。
奥氏体化刚结束时的晶粒度称起始晶粒度，此时晶粒细小均匀。
通常将钢加热到930±10℃奥氏体化后，保温8小时，设法把奥氏体晶粒保留到室温测得的晶粒度为本质晶粒度。
用来衡量钢加热时奥氏体晶粒的长大倾向。
g晶粒度为1-4级的是本质粗晶粒钢,5-8级的是本质细晶粒钢。
前者晶粒长大倾向大，后者晶粒长大倾向小。
（2）影响奥氏体晶粒度的因素第一，加热温度越高，保温时间越长→晶粒尺寸越大。
第二，碳质量分数越大晶粒长大倾向增多。
简述钢的奥氏体化过程
简述钢的奥氏体化过程钢是一种由铁和碳组成的合金，其中铁是主要的成分。
钢的性能取决于其微观组织，而钢的奥氏体化过程是形成其微观组织的关键步骤之一。
本文将简述钢的奥氏体化过程，以帮助读者更好地理解这一重要过程。
奥氏体是一种由铁和碳组成的固溶体，具有良好的塑性和韧性。
钢经过奥氏体化处理后，其组织中的奥氏体比例增加，从而提高了钢的强度和硬度。
钢的奥氏体化过程主要包括两个关键步骤：加热和冷却。
将钢加热到适当的温度。
加热温度取决于钢的成分和所需的组织结构。
一般来说，加热温度在800℃至1000℃之间。
在加热过程中，钢中的碳原子会从铁的晶格中扩散到晶界和位错附近。
这种扩散促使奥氏体的形成。
随后，将加热后的钢迅速冷却。
冷却速度是影响奥氏体化过程的重要参数之一。
快速冷却可以防止奥氏体转变为其他组织结构，如珠光体。
常用的冷却方法包括水淬和油淬。
冷却过程中，钢中的碳原子无法重新扩散到铁的晶格中，从而保持了奥氏体的形态。
通过加热和冷却的处理，钢的奥氏体比例得以增加。
奥氏体具有高硬度和强度，但相对脆性较大。
为了改善钢的性能，通常还需要对奥氏体进行进一步的处理，如淬火和回火。
淬火是指将奥氏体快速冷却到室温以下，以增加钢的硬度。
淬火后的奥氏体称为马氏体，具有极高的硬度和脆性。
为了减少脆性并提高韧性，需要进行回火处理。
回火是指将马氏体加热到适当的温度，然后迅速冷却。
回火会使马氏体中的碳原子重新扩散到铁的晶格中，从而降低硬度和脆性，提高韧性。
回火处理的温度和时间取决于所需的性能和组织结构。
钢的奥氏体化过程是通过加热和冷却来增加钢中奥氏体的比例。
奥氏体化处理可以提高钢的强度和硬度，但相对脆性较大。
为了改善钢的性能，通常还需要进行淬火和回火处理。
通过控制不同的处理参数，可以得到具有不同性能和组织结构的钢材，以满足不同的工程需求。
钢的热处理-奥氏体的形成
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。
4 钢中奥氏体的形成
加热温度T升高，奥氏体向F一侧推移速度比向 Fe3C一侧推移速度快，F消失瞬间残余Fe3C量增 加，奥氏体中C%降低，相变不平衡程度增加； 加热温度T升高，形核率I增加的速度比长大速度 G增加的速度快，奥氏体晶粒细化(提高强韧性)。
c
dc
dc dx
由相图
1
2
dx
P0
P0 为珠光体片间距，平衡冷却时，平均片间距与
每一片间距相同。
因此有
G
K C B
注意：(1)由于忽略碳在铁素体的扩散，此计算值与实际速 度偏小；(2)对粒状珠光体亦适用。
讨论：
温度T升高，Dc 呈指数增加，长大速度G增加
温度T升高，C1-C2增加， 加；
800℃
765℃ 745℃
40
730℃ 20
时间
奥氏体等温转变特点
在整个奥氏体形成过程中，奥氏体形成速 率不同。
转变需要经过一定的孕育期。等温温度越 高，孕育期越短。 转变温度越高，奥氏体的形成速率越快。 这与过热度、相变驱动力、扩散速率随温 度的升高而增大有关。
3. 奥氏体等温形成动力学图
等温转变动力学研究方法 金相法 膨胀法 热分析法
4.3.1 奥氏体等温形成动力学
1.
t2
温 t 度 1 温 度
t1
t2
时间 时间
等温加热
等温冷却
2. 奥氏体等温形成动力学曲线
奥氏体等温形成动力学曲线是指在一定温 度下等温，奥氏体的体积分数与等温时间 的关系曲线。
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780℃时:
表明相界面向F一侧的推移速度比向Fe3C一侧的推移 速度快14.8倍，但通常片状珠光体的F片厚度比Fe3C片厚 度大7倍，所以奥氏体等温形成时，总是F先消失，Fe3C 剩余。
第二节 奥氏体的形成
五、残余Fe3C和奥氏体均匀化
F→γ结束后，还有相当数量的Fe3C尚未溶解，这 些Fe3C被称为残余Fe3C。另外在原来Fe3C的部位， C%较高，而原来F部位C%较低，必须经过适当的保温 后，奥氏体中的C%才能趋于均匀。
C%
F C1
Fe3C
A
C2 C3 C4
珠光体片间距
奥氏体晶核长大示意图
第二节 奥氏体的形成
四、奥氏体核的长大
2、奥氏体晶格改组： (1)一般认为，平衡加热过热度很小时，通过Fe 原子自扩散完成晶格改组。 (2)也有人认为，当过热度很大时，晶格改组通过 Fe原子切变完成。
DC
第二节 奥氏体的形成
第三节 奥氏体形成动力学
奥氏体相变动力学是研究奥氏体形成快慢问题。 动力 学研究分为等温转变动力学和连续转变动力学。等温转变 由于温度不变，所以各相的自由焓也不变，研究分析起来 最方便，所以多采用等温方法研究动力学。连续转变动力 学也称为变温转变动力学，是在不断升温或降温过程中研 究相变动力学。 了解奥氏体形成动力学规律，为制定加热工艺中的保 温时间提供依据。
珠光体组织P（FP+Fe3CP）
第二节 奥氏体的形成
三、奥氏体核的形成
根据热力学分析：
奥氏体晶核主要在F和Fe3C的相界面形核，其 次在珠光体团界或珠光体团与先共析F。 这样能满足：(1)能量起伏； (2)结构起伏；
(3)成分起伏三个条件。
第二节 奥氏体的形成
四、奥氏体核的长大 α + Fe3C γ 晶体结构：体心立方 复杂斜方 面心立方 含碳量： 0.0218% 6.67% 0.77% 奥氏体长大过程是依靠原子扩散完成的， 原子扩散包括：(1)Fe原子自扩散完成晶格改组； (2)C原子扩散使奥氏体晶核向α相和Fe3C相两侧推 移并长大。
4、奥氏体的形核率与长大速率
奥氏体的形成速度取决于形核率I和线长大速度G，在等温条件下，形 核率I和线长大速度G均为常数。 均匀形核条件下，形核率I与温度的关系为：
式中，C’—常数；T—绝对温度；Q—扩散激活能；△G—临界形核功； k—玻耳兹曼常数。可见，奥氏体等温形成时，等温温度T提高，(1) △T 增大，相变驱动力增大， △G降低，形核率I增大；(2)C原子的扩散系数 增大，C的扩散速度增大，有利于点阵重构，形核率I增大；(3)C2-C4= △C减小，奥氏体形核所需的C的浓度梯度减小，形核率I增大。
第二节 奥氏体的形成
四、奥氏体核的长大
1、C原子扩散：一旦奥氏体晶核出现，则在奥氏体内部的C% 分布就不均匀，由下图可见： C1—与Fe3C相接的奥氏体的C%； C2—与F相接的奥氏体的C%； E G C3—与Fe3C相接的F的C%； T C4—与奥氏体相接的F的C%；
1
P
S
C4
C3
C2
C1
在T1温度下奥氏体C%
四、奥氏体核的长大
3、奥氏体晶核的长大速度：奥氏体晶核向F和Fe3C两侧的 推移速度是不同的。根据公式：
dc 1 K/ G KDc dx C B C B
GF K / C BFe3C C BFe3C / G Fe3C C BF K C BF
第二节 奥氏体的形成
Ar3：冷却时奥氏体开始析出先共析铁素体的温度；
Accm：加热时二次渗碳体全部溶入奥氏体的终了温度； Arcm：冷却时奥氏体开始析出二次渗碳体的温度。
第二节 奥氏体的形成
一、钢的临界温度
钢的临界温度主要由其化学成分决定， 同时还与加热速率或冷却速率有关。加热 速率越大，临界温度越高，冷却速率越大， 临界温度越低。
第三节 奥氏体形成动力学
一、奥氏体等温形成动力学
4、奥氏体的形核率与长大速率
第三节 奥氏体形成动力学
一、奥氏体等温形成动力学
4、奥氏体的形核率与长大速率
第三节 奥氏体形成动力学
一、奥氏体等温形成动力学 4、影响珠光体转变为奥氏体的因素
1）加热温度的影响
(1)加热温度T升高，过热度ΔT增大，相变驱动力ΔG增大，原子扩散 速度增加，形核率I和长大速度G均增加；(2)从等温转变图可知，加热温 度T升高，奥氏体等温形成的孕育期变小，相变完成时间变短；(3)加热 温度T升高，由相图可知C1-C2增大，dc/dx增加，奥氏体界面浓度差ΔCB 减小，长大速度G均增加；(4)加热温度T升高，奥氏体向F一侧推移速度 比向Fe3C一侧推移速度快，F消失瞬间残余Fe3C量增加，奥氏体中C%降 低，相变不平衡程度增加；(5)加热温度T升高，形核率I增加的速度比长 大速度G增加的速度快，奥氏体晶粒细化(提高强韧性)。
第一节 奥氏体的结构、组织与性能
三、奥氏体的性能
1.机械性能：(1)屈服强度、硬度低 (2)塑性、韧性高； (3)热强性高。 2. 物理性能：(1)比容最小；(2)导热性差； (3)线膨胀系数大；(4)顺磁性。 易于变形加工成型；
3. 应用：(1)变形加工成型；(2)奥氏体不锈钢耐蚀性； (3)膨胀仪表灵敏元件。
二、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响
上述元素都使得铁碳相图的S点、E点左移，使共析 点含碳量及出现莱氏体的含碳量降低，会使钢的组织发 生很大变化，如图所示。例如，含Cr 12%, C 0.4%的钢 已为过共析钢。作刀具的高速钢其含碳量只有 0 .7～ 0 .8%，在铸态下的组织中有莱氏体而变成为莱氏体钢。
第二节 奥氏体的形成
三、奥氏体核的形成 钢在加热过程中奥氏体的形成是通过形 核和长大方式进行的。奥氏体的晶核究竟 应在什么位置形核？ 首先我们先回忆一下钢在室温时的平衡 组织。
亚共析钢室温平衡组织
F+P组织
含1.2％C的过共析钢室温平衡组织
P+Fe3CII组织
0.77%C 共析钢室温下的平衡组织
热处理工艺中，冷却的方式有两种：
保温
连续冷却 升温 等温处理
第一节 奥氏体的结构、组织与性能
一、奥氏体的结构
定义：C溶于γ–Fe形成的间隙式固溶体。 1. C原子位于γ–Fe点阵的中心和棱边 的中点(八面体间隙处)； 2. C原子进入γ–Fe点阵间隙位置引起 γ–Fe点阵等称膨胀；C%增加，奥氏体 点阵常数增大，但奥氏体的最大溶C量 (溶解度)为2.11%； 3. C原子在奥氏体中分布是不均匀的，存 在浓度起伏，有富碳区，贫碳区；
第二节 奥氏体的形成
四、奥氏体核的长大
从上图可以看出，在T1温 度下由于C1、C2、C3、C4不同 导致奥氏体晶核形成时，C原 子扩散，如下图，扩散的结果 破坏了T1温度下C%的浓度平 衡，迫使与奥氏体相接的F和 Fe3C溶解恢复T1温度下C%的 浓度平衡，如此历经“破坏平 衡”——―建立平衡”的反复， 奥氏体晶核长大。
第二节 奥氏体的形成
一、钢的临界温度
奥氏体 Ac3 Ar3
Accm
Arcm Ac1 Ar1
第二节 奥氏体的形成
一、钢的临界温度
钢在加热和冷却时临界温度的意义如下： Ac1：加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度； Ar1：冷却时奥氏体向珠光体转变的开始温度； Ac3：加热时先共析铁素体全部转变为奥氏体的终了温度；
3、奥氏体等温形成动力学图
由上图可以看出，完成奥氏体转变需要的时间并不长，
而完成碳的均匀化需要的时间却是非常长。 例如在780℃等温，完成奥氏体转变只需要7～8s，而 完成Fe3C的溶解需要约300s，而完成碳的均匀化需要约10， 000s(约2.8h)。
第三节 奥氏体形成动力学
一、奥氏体等温形成动力学
第二节 奥氏体的形成
二、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响
而对于铁素体形成元素，如Cr含量增加，使奥氏体相区 缩小，A1、A3线升高，共析点S点（E点）向左上方（高温、 低碳）移动。当其含量较高时可使奥氏体相区缩小至消失， 使钢在固态下没有奥氏体，而成为所谓铁素体钢。
Cr对铁碳合金 相图的影 响
第二节 奥氏体的形成
第三节 奥氏体形成动力学
一、奥氏体等温形成动力学
2、奥氏体等温形成动力学曲线 奥氏体等温形成动力学曲 线是指在一定温度下等温，奥 氏体的体积分数与等温时间的 关系曲线。
在等温条件下，奥氏体的 形成符合一般相变规律，是通 过形核、长大、残余渗碳体的 溶解和成分均匀化来完成的。
第三节 奥氏体形成动力学
第三节 奥氏体形成动力学
一、奥氏体等温形成动力学
1、等温转变动力学研究方法
第三节 奥氏体形成动力学
一、奥氏体等温形成动力学
1、等温转变动力学研究方法
关于组织转变量的测定有许多种方法：金相法、膨胀 法、热分析法。 金相法是将冷却到室温的试样制成金相试样，通过对 室温下组织进行定量分析确定组织转变类型及其转变量。 在等温加热时，如图4.10(a)形成的奥氏体在冷却时转变为 马氏体，因而马氏体的体积分数就是等温过程中转变的奥 氏体的体积分数。在等温冷却时，如图4.10(b)室温下的马 氏体就是等温过程中未转变的奥氏体。在等温动力学研究 中多采用金相法。
第四章 钢中奥氏体的形成
―热处理”加热之目的？
热处理工艺中除回火、少数去应力退火，一般均需要 加热到临界点以上温度使钢部分或全部形成奥氏体，经过 适当的冷却使奥氏体转变为所需要的组织，从而获得所需 要的性能。 奥氏体晶粒大小、形状、空间取向以及亚结构，奥氏 体化学成分以及均匀性将直接影响转变、转变产物以及材 料性能。 奥氏体晶粒的长大直接影响材料的力学性能特别是冲 击韧性。 综上所述，热处理加热的主要目的就是“奥氏体化”， 所以研究奥、Si、Cr、Ni等)溶入奥氏体中取代Fe 原子的位置，形成置换式固溶体，称合金奥氏体。