金属材料与热处理办法第六章钢热处理办法讲义
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图6-4 奥氏体转变量与 温度、时间的关系
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
(2)奥氏体晶粒度(晶粒大小的尺度) 奥氏体晶粒度是表示奥氏体晶 粒大小的尺度。
图6-5 10级奥氏体晶粒度标准图(数字为晶粒度等级) 金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
(2)奥氏体等温转变产物与性氏体转变产物的组织和性能，取决于转 变温度。 1)珠光体转变区域。
图6-8 索氏体 a)光学显微 500× b)电子显微1500× 金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
图6-9 托氏体 a)光学显微1000× b)电子显微15000×
② 板条马氏体：如图6-15所示，主要出现在低碳钢中，又称为低碳 马氏体。它是由许多呈金板属条材料状与热的处理马办氏法第体六章群钢所热处构成的。
理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
在一个马氏体群里，又有许多长而窄的大致相互平行的马氏体晶体 (板条)。在一个奥氏体晶粒内，通常可以形成几个马氏体群，先形 成的马氏体群的领域大，后形成的则小。
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
图6-19 共析钢的连续冷却转变图 (虚线是C曲线)
1) 连续冷却时曲线靠右一些，这是因为鼻尖以上温度越低，
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
① 针状马氏体：如图6-14所示，主要出现在高碳钢中，所以又叫高 碳马氏体。最先在奥氏体晶粒内形成的马氏体晶粒比较大，其长度 可以贯穿奥氏体晶粒。针状马氏体晶体是一批一批形成的，彼此之 间成一定角度。针状马氏体组织硬度高、脆性大。由于马氏体形成 的速度极快，马氏体晶体彼此相遇，造成很大的撞击，因而在马氏 体晶体内部或晶界地方容易出现显微裂纹，这就又增加了针状马氏 体的脆性，同时也增加了淬火开裂的倾向。通过高倍透射电镜分析 证明，马氏体针内充满大量细小的孪晶带亚结构。因此，针状马氏 体又称为孪晶马氏体。
2)贝氏体转变区域(550~240℃)。
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
图6-10 上贝氏体 a) 光学显微500× b) 电子显微10000×
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
3)马氏体转变区域。
图6-11 下贝氏体 a) 光学显微500× b) 电子显微10000×
(1)第一阶段为奥氏体形核 钢在加热到A1时，奥氏体晶核优先在铁 素体与渗碳体的相界面上形成。 (2)第二阶段为奥氏体晶核长大 奥氏体形核后的长大，是新相奥氏 体的相界面向着铁素体和渗碳体这两个方向同时推移的过程。
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
(3)第三阶段为剩余渗碳体的溶解 由于渗碳体的晶体结构和含碳量 与奥氏体差别很大，所以，渗碳体向奥氏体的溶解速度必然落后于 铁素体向奥氏体转变的速度。 (4)第四阶段为奥氏体成分均匀化 奥氏体转变刚结束时，其成分是 不均匀的。
理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
而当wC>0.77％时，随着含碳量增加，C曲线左移。
图6-17 碳钢的C曲线比较 a) 亚共析碳钢 b)共析碳钢 c)过共析碳钢
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
2.过冷奥氏体在连续冷却条件下的转变
图6-18 共析钢的连续冷却速度对 其组织性能的影响
图6-15 板条马氏体 a)光学显微400× b)电子显微800× 金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
表6-1 板条马氏体和针状马氏体的性能比较
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
图6-16
(3)碳对C曲线的影响 在正常加热条件下，wC<0.77％时，随着含碳 量的增加，C曲线右移；金属材料与热处理办法第六章钢热处
图6-3 加热和冷却时Fe-F C 相图上临界点的位置
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
2.奥氏体晶粒的长大及控制 (1)奥氏体晶粒的长大 当珠光体向奥氏体转变完成时，由于奥氏体 是在片状珠光体的两相(铁素体和渗碳体)界面上形核，晶核数量多， 可获得细小的奥氏体晶粒，称为奥氏体的起始晶粒度。
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
图6-12 马氏体的晶格模型 金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
图6-13 马氏体的含碳量与硬度之间的关系 金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
图6-14 针状马氏体400×( =1.3%钢)
(3)奥氏体晶粒度对钢在室温下的组织和性能的影响 奥氏体晶粒细 小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑、韧性都较高， 冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒冷却转变后仍获得 粗晶粒组织，使钢的力学性能(特别是冲击韧度)降低，甚至在淬火 时产生变形、开裂。 (4)奥氏体晶粒的长大及控制
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第六章 钢的热处理
第一节 钢的热处理原理 第二节 钢常用的热处理工艺
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
源自文库
图6-1 热处理的基本工艺曲线
一、钢在加热时的组织转变
1.奥氏体的形成
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
图6-2 共析钢的奥氏体形成过程示意图 a)A形核 b)A长大 c)剩余F C溶解 d)A均匀化
第一节 钢的热处理原理
图6-6 奥氏体晶粒度随加热温度 变化趋势示意图
1)加热温度和保温时间。
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
2)加热速度。 二、钢在冷却时的组织转变 1.过冷奥氏体等温转变图 (1)奥氏体等温转变图的建立
选用共析钢制成很多薄片试样。
图6-7 共析钢的奥氏体等温转变图
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第一节 钢的热处理原理
(2)奥氏体晶粒度(晶粒大小的尺度) 奥氏体晶粒度是表示奥氏体晶 粒大小的尺度。
图6-5 10级奥氏体晶粒度标准图(数字为晶粒度等级) 金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
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第一节 钢的热处理原理
(2)奥氏体等温转变产物与性氏体转变产物的组织和性能，取决于转 变温度。 1)珠光体转变区域。
图6-8 索氏体 a)光学显微 500× b)电子显微1500× 金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
图6-9 托氏体 a)光学显微1000× b)电子显微15000×
② 板条马氏体：如图6-15所示，主要出现在低碳钢中，又称为低碳 马氏体。它是由许多呈金板属条材料状与热的处理马办氏法第体六章群钢所热处构成的。
理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
在一个马氏体群里，又有许多长而窄的大致相互平行的马氏体晶体 (板条)。在一个奥氏体晶粒内，通常可以形成几个马氏体群，先形 成的马氏体群的领域大，后形成的则小。
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第一节 钢的热处理原理
图6-19 共析钢的连续冷却转变图 (虚线是C曲线)
1) 连续冷却时曲线靠右一些，这是因为鼻尖以上温度越低，
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第一节 钢的热处理原理
① 针状马氏体：如图6-14所示，主要出现在高碳钢中，所以又叫高 碳马氏体。最先在奥氏体晶粒内形成的马氏体晶粒比较大，其长度 可以贯穿奥氏体晶粒。针状马氏体晶体是一批一批形成的，彼此之 间成一定角度。针状马氏体组织硬度高、脆性大。由于马氏体形成 的速度极快，马氏体晶体彼此相遇，造成很大的撞击，因而在马氏 体晶体内部或晶界地方容易出现显微裂纹，这就又增加了针状马氏 体的脆性，同时也增加了淬火开裂的倾向。通过高倍透射电镜分析 证明，马氏体针内充满大量细小的孪晶带亚结构。因此，针状马氏 体又称为孪晶马氏体。
2)贝氏体转变区域(550~240℃)。
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第一节 钢的热处理原理
图6-10 上贝氏体 a) 光学显微500× b) 电子显微10000×
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第一节 钢的热处理原理
3)马氏体转变区域。
图6-11 下贝氏体 a) 光学显微500× b) 电子显微10000×
(1)第一阶段为奥氏体形核 钢在加热到A1时，奥氏体晶核优先在铁 素体与渗碳体的相界面上形成。 (2)第二阶段为奥氏体晶核长大 奥氏体形核后的长大，是新相奥氏 体的相界面向着铁素体和渗碳体这两个方向同时推移的过程。
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
(3)第三阶段为剩余渗碳体的溶解 由于渗碳体的晶体结构和含碳量 与奥氏体差别很大，所以，渗碳体向奥氏体的溶解速度必然落后于 铁素体向奥氏体转变的速度。 (4)第四阶段为奥氏体成分均匀化 奥氏体转变刚结束时，其成分是 不均匀的。
理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
而当wC>0.77％时，随着含碳量增加，C曲线左移。
图6-17 碳钢的C曲线比较 a) 亚共析碳钢 b)共析碳钢 c)过共析碳钢
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
2.过冷奥氏体在连续冷却条件下的转变
图6-18 共析钢的连续冷却速度对 其组织性能的影响
图6-15 板条马氏体 a)光学显微400× b)电子显微800× 金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
表6-1 板条马氏体和针状马氏体的性能比较
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
图6-16
(3)碳对C曲线的影响 在正常加热条件下，wC<0.77％时，随着含碳 量的增加，C曲线右移；金属材料与热处理办法第六章钢热处
图6-3 加热和冷却时Fe-F C 相图上临界点的位置
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
2.奥氏体晶粒的长大及控制 (1)奥氏体晶粒的长大 当珠光体向奥氏体转变完成时，由于奥氏体 是在片状珠光体的两相(铁素体和渗碳体)界面上形核，晶核数量多， 可获得细小的奥氏体晶粒，称为奥氏体的起始晶粒度。
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
图6-12 马氏体的晶格模型 金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
图6-13 马氏体的含碳量与硬度之间的关系 金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
图6-14 针状马氏体400×( =1.3%钢)
(3)奥氏体晶粒度对钢在室温下的组织和性能的影响 奥氏体晶粒细 小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑、韧性都较高， 冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒冷却转变后仍获得 粗晶粒组织，使钢的力学性能(特别是冲击韧度)降低，甚至在淬火 时产生变形、开裂。 (4)奥氏体晶粒的长大及控制
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第六章 钢的热处理
第一节 钢的热处理原理 第二节 钢常用的热处理工艺
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
源自文库
图6-1 热处理的基本工艺曲线
一、钢在加热时的组织转变
1.奥氏体的形成
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
图6-2 共析钢的奥氏体形成过程示意图 a)A形核 b)A长大 c)剩余F C溶解 d)A均匀化
第一节 钢的热处理原理
图6-6 奥氏体晶粒度随加热温度 变化趋势示意图
1)加热温度和保温时间。
金属材料与热处理办法第六章钢热处 理办法讲义
第一节 钢的热处理原理
2)加热速度。 二、钢在冷却时的组织转变 1.过冷奥氏体等温转变图 (1)奥氏体等温转变图的建立
选用共析钢制成很多薄片试样。
图6-7 共析钢的奥氏体等温转变图