C曲线的简介
钛镍合金的c曲线
钛镍合金的c曲线
钛镍合金的C曲线是描述其应力和塑性应变率之间关系的曲线。
C曲线通常可以用来描述材料的应力松弛、弹塑性转变、
蠕变等性能。
钛镍合金的C曲线通常呈现出以下特征：
1. 弹性阶段：在低应力下，钛镍合金表现出线性弹性行为，即应变与应力成正比关系。
2. 屈服阶段：当应力增加到一定程度时，钛镍合金开始进入塑性变形，弹性应变持续增加，但应力保持基本稳定。
此时的C 曲线出现一个明显的转折点，称为屈服点。
3. 稳定塑性阶段：在超过屈服点后，钛镍合金进入稳定的塑性流动阶段。
此时的C曲线呈现出一个平稳的阶段，塑性应变
率与应力保持基本一致。
4. 断裂阶段：当应力进一步增加时，钛镍合金会达到其极限强度，此时C曲线呈现下降趋势，并最终在断裂点处终止。
需要注意的是，钛镍合金的C曲线受到材料成分、处理状态、温度和应变速率等因素的影响，不同条件下的C曲线可能会
有所变化。
因此，在具体应用中需根据具体情况进行评估和选择。
奥氏体在冷却时的转变
例如： T8钢加热后 水冷：
V实> Vk ´ →M
tm
VK
油冷：
V实< Vk ´ → M+T
τm
V实>VK V实<VK（M+T） （M）
3. 确定工艺参数 例如：等温退火、等温淬火和分级淬火
t0
等温退火
t0 τs τs τf τs
等温淬火
分级淬火
4. 确定冷处理工艺的温度
六、共析钢连续冷却转变C曲线( CCT图)简介
• 亚（过）共析钢的C曲线左移； • 各多一条过冷A先共析相（F或Fe3CⅡ）转变线。 • 亚（过）共析钢的Ms、Mf 线上（下）移。
2. 合金元素的影响 • A中含Co或WAl > 2.5%时，C曲线向左移 ；其它溶入A
的合金元素均会使C曲线右移。 • 碳化物形成元素如Cr、W、Mo、V等存在使C曲线形状 变化，变成两拐弯（如图5-16）。
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。
4.2 奥氏体在冷却时的转变
一、奥氏体在不同冷却方式下的转变 二、过冷奥氏体等温转变曲线图(TTT或C曲线) 三、过冷奥氏体转变产物的组织形态及其性能 四、影响C曲线位置和形状的因素 五、C曲线的意义和应用 六、共析钢连续冷却转变CCT曲线简介
4.2 奥氏体在冷却时的转变
一、奥氏体在不同冷却方式下的转变
4. 冷处理 A´会降低淬火钢的硬度和耐磨性，而且在 使用过程中或长期存放时， A´会发生转变，引 起钢件尺寸精度的变化。 冷处理在淬火后立即进行，他是淬火的继续。处 理温度根据钢的Mf点决定，通常在 -50℃~ -80℃。
10钢的热处理 C曲线(精编)
三、钢的奥氏体晶粒度 钢的奥氏体晶粒大小根据标准晶粒度等级图确 定。标准晶粒度分为8级。 1～4级为粗晶粒度，5～8级为细晶粒度。
标准晶粒度 等级
放大100倍
1.实际晶粒度和本质晶粒度
实际晶粒度：某一具体热处理或热加工条件 下的奥氏体的晶粒度。
它决定钢的性能。
本质晶粒度 钢加热到930 ℃±10℃、保温 8小时、冷却后测得的晶粒度。
➢650～600℃ : 细片状P---索氏体(S); 片间距为0.2～0.4μm (1000×); 25～36HRC。
➢600～550℃:极细片状P---屈氏体(T); 片间距为＜0.2μm ( 电镜 ); 35～40HRC。
珠光体形貌像
光镜下形貌
电镜下形貌
索氏体形貌像
光镜形貌
电镜形貌
屈氏体形貌像
(b) 电子显微照片 5000×
上贝氏体形态
上贝氏体强度、韧性都较差。
下贝氏体(下B) 在350 ℃～Ms之间转变
产物。光学显微镜下为黑色针状, 电子显微镜 下可看到在铁素体针内沿一定方向分布着细 小的碳化物(Fe2.4C)颗粒。
(a) 光学显微照片 500倍
(b) 电子显微照片 12000倍
奥氏体向贝氏体下的贝转氏体变形属态 于半扩散型转变， 铁下原贝子氏不体扩硬散度而高碳，原韧子性有好一，定具扩有散较能好力的。强 韧性。
1.共析钢过冷奥氏体的等温转变 等温转变曲线(TTT曲线、C曲线)来分析。
T --- time T --- temperature T --- transformation
共析碳钢 TTT 曲线建立过程示意图
温度
(℃)பைடு நூலகம்
A1
800
700
吸附等温线的介绍及应用
料的乙醇溶液对醋纤染色就是这样的例子 。 〔１１〕
（ ２） 染料在纤维中溶解或扩散的吸附， 并在两
个相中离子化的场合。
〔〔ＮＮａａ〕〕ｚｚＦＳ〔 〔ＤＤ〕 〕ＦＳ ＝定值
（ ８）
在纤维内部某染料离子数比其它阴离子数多
得多时， 〔Ｎａ〕Ｆ≌ ｚ〔Ｄ〕。此时添加中性盐， 而使水
相中的Ｎａ＋离子浓度保持一定， 则上式简化为：
合方式） ， Ｋａ、Ｋｄ分别为吸附与洗脱常数。若以ｃＢ表示 溶质在流动相中的浓度（ 即Ｂ的浓度） ， ｃ（Ａ－Ｂ） 表示溶 质在固相中的浓度（ 即Ａ － Ｂ的浓度） ， 则上述过程
的平衡关系可表达为函数ｃ（Ａ－Ｂ）＝ｆ（ ｃＢ） 。这种函数关 系式有许多不同的表达式， 如Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ、Ｌａｎｇｍｕｉｒ、
（ 下转第２７页）
第 ２８ 卷第 １０ 期
２００６ 年 １０ 月
潘学东： 丝光工艺设计与设备选择
２７
响织物手感及绒毛效果， 下机布绒毛粘连发硬， 绒坑
的措施（ 例如： 加入耐碱渗透剂） 帮助烧碱水化物向
暴露太宽， 因此必须采用特殊设备进行丝光加工。
纤维素纤维内部渗透即可。
工艺： 煮漂半制品预拉幅→进布→浸轧碱液→
萘 、 蒽 的 单 磺 酸 盐 在 纤 维 素 上 的 吸 附 遵 从 Ｓ型 吸附， 甲醇由苯中向干燥的纤维素上的吸附等温线 呈Ｓ型。 ４．２ Ｌ型曲线
呈Ｌ型吸附的体系， 实际上满足下列条件， 它具 有下述特性之一： ①被吸附的分子是以平置状态排 列的， 例如间苯二酚、对苯 二甲醛等 在氧化铝上 的 吸附； ②即使是以垂直吸附的， 但与溶剂的竞争力 几乎没有。 ４．３ Ｈ型曲线
这是Ｌ型曲线的一种特殊场合， 由于溶质的亲 和性高， 在稀薄溶液中溶质被完全吸附， 或者至少 溶液中无法测定残留溶质量。所以在吸附等温线的 初期部分是垂直的。 ４．４ Ｃ型曲线
共析钢过冷奥氏体等温转变曲线“C”曲线的影响因素
共析钢过冷奥氏体等温转变曲线“C”曲线的影响因素C曲线的位置和形状与奥氏体的稳定性及分解特性有关，其影响因素主要有奥氏体的成分和奥氏体形成条件。
(1)碳的质量分数 一般说来，随着奥氏体中碳质量分数的增加，奥氏体的稳定性增大，以上某一温度时，随钢中碳质量分数的增多，C曲线的位置向右移。
对于过共析钢，加热到Ac1奥氏体碳质量分数并不增高，而未溶渗碳体量增多，因为它们能作为结晶核心，促进奥氏体以上，渗碳体完全溶解时，碳质量分数分解，所以C曲线左移。
过共析钢只有在加热到Accm的增加才使C曲线右移，而在正常热处理条件下不会达到这样高的温度。
因此，在一般热处理条件下，随碳质量分数的增加，亚共析钢的C曲线右移，过共析钢的C曲线左移。
(2)合金元素 除钴外，所有合金元素的溶入均增大奥氏体的稳定性，使C曲线右移(见图3-44)，不形成碳化物的元素如硅、镍、铜等，只使C曲线的位置右移，不改变其形状；能形成碳化物的元素如铬、钼、钨、钒、钛等，因对珠光体转变和贝氏体转变推迟作用的影响程度不同，不仅使C曲线右移，而且使其形状变化，产生两个“鼻子”，整个C曲线分裂成珠光体转变和贝氏体转变两部分，其间出现一个过冷奥氏体的稳定区。
奥氏体在A1点以下处于不稳定状态，必然要发生相变。
但过冷到A1以下的奥氏体并不是立即发生转变，而是要经过一个孕育期后才开始转变。
这种在孕育期内暂时存在的、处于不稳定状态的奥氏体称为“过冷奥氏体”。
过冷奥氏体在不同冷却速度下的连续冷却转变和在不同温度下的等温转变均属非平衡相变，此时，用平衡条件下得到的Fe-Fe3C相图来研究其转变过程是不合适的，研究这种变化的最重要的工具是过冷奥氏体连续冷却转变图或等温转变图。
由于研究过冷奥氏体的等温转变过程相对容易些，我们首先介绍过冷奥氏体的等温转变。
3.4.2.1过冷奥氏体等温转变图奥氏体等温转变图是指过冷奥氏体在不同过冷温度下的等温过程中，转变温度、转变时间与转变产物量(转变开始与结束)的关系曲线图，也称TTT(Time-Temperature-Transformation缩写)曲线，又因为其形状象英文字母“C”，所以又称C曲线。
10钢的热处理 C曲线(精编)
T --- time T --- temperature T --- transformation
共析碳钢 TTT 曲线建立过程示意图
温度
(℃)
A1
800
700
600
500
400 300 200 100
0
-100 0
1
10
102
光镜形貌 电镜形貌
(2) 中温转变
贝氏体转变区（550 ℃～Ms）：
过冷奥氏体的转变产物为贝氏体型组织。
贝氏体 渗碳体分布在碳过饱和的铁素体基体上 的两相混合物。
上贝氏体（上B) 550 ℃～350 ℃之间转变产物。 呈羽毛状, 小片状的渗碳体分布在成排的铁素体片 之间。
(a)光学显微照片 500×
奥氏体组织。
F
Fe3C
未溶Fe3C
A A
残余Fe3C
A 形核 A
残余Fe3C溶解
A 长大 A A 均匀化
二、影响奥氏体转变速度的因素
1.加热温度 随加热温度的提高, 奥氏体化速度加快。 2.加热速度 加3.钢热中速碳度含越量快，发生转变的温度越高，转变 所需碳4.的合含时金量间元增越素加短，。铁素体和渗碳体的相界面增 大，钴5.转原、变始镍速组等度织加加快快奥。氏体化过程； 铬原、始钼组、织钒中等渗减碳慢体奥为氏片体状化时过奥程氏；体形成速 度快硅，、渗铝碳、体锰间等距不越影小响，奥转氏变体速化度过越程快。。 合金元素的扩散速度比碳慢得多，合金钢的 热处理加热温度一般较高，保温时间更长。
三、钢的奥氏体晶粒度 钢的奥氏体晶粒大小根据标准晶粒度等级图确 定。标准晶粒度分为8级。 1～4级为粗晶粒度，5～8级为细晶粒度。
C曲线的简介
C 曲线的简介图1 过冷奥氏体等温转变动力学曲线P BM+AM+A ’转变孕育期影响C曲线位置的因素1、含碳量亚共析钢和过共析钢中分别多了一条先共析线。
亚共析钢与过共析钢C曲线在左侧，共析钢的C曲线右移。
2、合金元素·非碳化物形成元素：Ni、Si、Al、Cu。
使C曲线右移，不改变形状。
但是Co使曲线右移。
·弱碳化物形成元素：Mn。
Mn<3%时，只使曲线右移，不改变形状；Mn在3~4%时，使曲线向右下方移。
·强碳化物形成元素：Cr、Mo、W、V。
不仅使C曲线右移，还把形状变为上、下两部分。
上部分为P转变，下部是B转变。
·提高临界点元素：Si、Al、Co、Cr、Mo、W、V等使C曲线“鼻尖”温度上升。
·降低临界点元素：Mn、Ni、Cu等，使使C曲线“鼻尖”温度下降。
·使C曲线右移最强烈的元素顺序是：Mo > Mn >Cr >Ni·降低钢的Ms和Mf点最强烈的元素顺序：Mn >Cr >Ni >Si ；Al和Co提升Ms点。
3、奥氏体化温度与时间奥氏体化温度越高，保温时间越长，过冷奥氏体越稳定，C曲线越向右移。
4、冷却方式连续冷却的曲线与等温转变的曲线不同，连续冷却的曲线相右下方偏移。
珠光体转变区扩散性转变在过冷奥氏体的晶粒内部或者晶界上含碳量高的地方通过碳原子的聚集形成了渗碳体的晶核质点，然后再长大。
渗碳体作为领先相的生长过程中其附近有形成了贫碳区，为体心立方的铁素体生长创造了条件，而铁素体生长是排斥碳原子的，所以铁素体的生长又促进了渗碳体的生长。
通过这个过程，珠光体就以分离式扩散的方式长大成渗碳体和铁素体的机械混合物。
这也叫扩散性转变。
贝氏体转变区扩散性转变和非扩散性转变铁素体作为领先相生长马氏体转变区非扩散性转变过冷奥氏体在Ms点以下时，碳不会发生扩散但是奥氏体还是要发生同素异构体的转变，故马氏体本质上就是碳在铁素体中的过饱和的间隙固溶体。
共析钢的c曲线和冷却过程指出各点处的组织
共析钢的c曲线和冷却过程指出各点处的组织共析钢是由两种或更多种金属元素组成的钢，其中的组织和性质受到共析相的影响。
C曲线是共析钢冷却过程中的一个重要工具，用于指示不同温度下产生的各种组织。
本文将对共析钢的C曲线和冷却过程中各点处的组织进行详细解析。
一、C曲线的基本概念1. 共析钢的C曲线是描述共析相形成和消失的温度曲线。
常见的C曲线有S曲线和C曲线两种形式。
2. S曲线是指共析相形成和消失温度有明显差异的曲线，曲线上有两个拐点。
C曲线是指共析相形成和消失温度接近或相交的曲线，曲线上只有一个拐点。
二、不同点处的组织分析1. A点：在高温区域，钢中的共析相尚未开始形成，组织为奥氏体。
在冷却过程中，A点以下的温度将逐渐出现共析相的形成。
2. B点：达到了共析相的形成温度，共析相开始析出，组织中出现了定向排列的共析相。
这一区域的组织称为过饱和奥氏体。
3. C点：共析相的析出达到最大值，此时组织中共析相的数量最多，称为共析组织。
共析组织中的共析相呈现出均匀分布和细小颗粒的特点。
4. D点：共析相开始溶解，组织由共析组织向奥氏体过渡。
随着温度的降低，共析相的含量逐渐减少，颗粒变大。
5. E点：共析相完全溶解，组织恢复到全奥氏体，即奥氏体区域。
与A点相比，晶粒尺寸变大，组织更加均匀。
三、冷却过程中的组织变化1. 在共析钢的冷却过程中，随着温度的下降，共析相会逐渐析出形成定向排列的共析组织，组织从奥氏体向共析组织过渡。
2. 共析钢的组织形成和演变过程与冷却速率密切相关。
快速冷却会使共析相形成较少，颗粒较小；慢速冷却则有利于共析相的析出，颗粒较大。
四、C曲线与共析钢的应用1. C曲线是研究共析钢的重要工具，通过分析C曲线可以了解共析相的形成和消失温度，从而控制共析钢的组织和性能。
2. C曲线的分析可以用于共析钢的热处理工艺设计，通过控制冷却速率和冷却温度，实现共析相的形成和消失，调控共析钢的力学性能和耐蚀性能。
综上所述，共析钢的C曲线和冷却过程可以指出不同点处的组织变化。
c计权频率曲线
C计权频率曲线是一种用于描述声音或振动频率与幅度关系的曲线。
在声音处理、振动分析和相关应用中，C计权频率曲线被广泛使用。
C计权频率曲线的特点是，它对低频信号的敏感度较高，而对高频信号的敏感度较低。
这种设计使得C计权频率曲线在处理声音信号时能够更好地反映人的听觉感知特性。
C计权频率曲线的应用非常广泛，例如在音频处理、声音合成、声音识别等领域都有应用。
通过使用C计权频率曲线，可以更好地模拟人耳对不同频率声音的感知，从而得到更加真实、自然的声音效果。
此外，C计权频率曲线还可以用于振动分析，通过测量不同频率下的振动幅度，可以分析出设备的运行状态和故障情况。
总之，C计权频率曲线是一种非常重要的信号处理和分析工具，它在声音处理、振动分析等领域都有广泛的应用。
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
影响C曲线的的因素.
0.5C+8%Cr
τ
τ
① 除Co、Al（WAl>2.5%）外，其它合金元素Me%↑，C曲线右移 — —须溶入 A 中
非碳化物形成元素
只改变C曲线位置： 如Co, Al, Ni, Cu, Si
T Co,Al Si Ni,Si,Cu,Mn Ni,Cu,Mn Ms Co, Al 外所有合 金元素 τ
强碳化物形成元素的影响
W,Mo,V,Ti,Nb 等改变C 曲线位置和形态
T
τ
中强碳化物形成 元素 Cr 的影响 强碳化物形成元素 W,Mo,V,Ti,Nb 等的影响
② 碳化物形成元素改变 C 曲线位置和形状 Cr、W、Mo、V、Ti、Nb、Zr 等 ③ 对Ms点的影响 Co、Al 使 Ms ↑ 其它合金元素使 Ms↓
影响 C 曲线的因素
与奥氏体状态有关
1 化学成分
指溶入奥氏体中的C
（1） 含碳量 理论:奥氏体中 C%↑，C 曲线右移 F 相难析出，珠光体转变难进行 实际:亚共析钢：C%↑，C 曲线右移 过共析：C%↑，左移 （2） 合金元素
0.9%C T 0.5C 0.5C+2%Cr
0.9C+0.5Mn 0.9C+1.2Mn 0.9+2.8Mn
2 奥A 稳定性越差——左移 T↑ 、t↑，晶粒粗大，成分、组织均匀， A 稳定性↑ ——右移
空开的A型、B型、C型
C 型曲线：
保护常规负载和配电线缆(配电保护)，脱扣特性: 瞬时脱扣范围 (5～10) In；
D 型曲线：
保护起动电流大的冲击性负荷 (如电动机，变压器等)(动力保护)，脱扣特性: 瞬时脱扣范围 (10～14) In。
D曲线：脱扣电流为(10~20)In，适用于保护具有很高冲击电流的设备，如变压器电磁阀等；
K曲线：具备1.2倍热脱扣动作电流和8～14倍磁脱扣动作范围，适用于保护电动机线路设备，有较高的抗冲。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
IEC60898 标准规定的 III 级限流要求
B 型曲线：
保护短路电流较小的负载(保护短路电流较小的负载)，脱扣特性: 瞬时脱扣范围 (3～5) In；
脱扣曲线分为A、B、C、D、K等几种，各自的含义如下：
A曲线：脱扣电流为(2~3)In，适用于保护半导体电子线路，带小功率电源变压器的测量线路，或线路长且短路电流小的系统；
B曲线：脱扣电流为(3~5)In，适用于住户配电系统，家用电器的保护和人身安全保护；
C曲线：脱扣电流为(5~10)In，适用于保护配电线路以及具有较高接通电流的照明线路；
凸型曲线和c型曲线的关系
凸型曲线和c型曲线的关系凸型曲线和C型曲线是数学中常见的两种曲线形状，它们在不同的背景和应用中有着不同的含义和特点。
下面将详细介绍凸型曲线和C型曲线的定义、性质和它们之间的关系。
一、凸型曲线的定义和性质凸型曲线是指在平面上的曲线，它的任意两点之间的连线都位于曲线的上方或者重合于曲线上。
凸型曲线的定义可以扩展到高维空间中的曲面。
以下是凸型曲线的一些性质：1. 凸性：凸型曲线的主要特点是凸性，即曲线上的任意两点之间的连线都位于曲线的上方或者重合于曲线上。
这意味着曲线在任意两点之间都是凸的，没有凹陷的部分。
2. 切线：凸型曲线上的任意一点，它的切线都位于曲线的下方。
这是凸型曲线凸性的一个直接结果。
3. 凸包：凸包是指包含凸型曲线上所有点的最小凸集。
凸包可以用来描述凸型曲线的边界。
4. 凸函数：如果一个函数的图像是凸型曲线，那么这个函数就是凸函数。
凸函数在数学和经济学等领域中具有重要的应用。
二、C型曲线的定义和性质C型曲线是指在平面上的曲线，它的两个端点高于曲线的中间部分。
C型曲线的形状类似于字母"C"，因此得名。
以下是C型曲线的一些性质：1. C性：C型曲线的主要特点是C性，即曲线的两个端点高于曲线的中间部分。
这意味着曲线在中间部分有一个凹陷，两个端点位于凹陷的上方。
2. 拐点：C型曲线上存在一个或多个拐点，即曲线的方向发生突变的点。
拐点是C型曲线C性的直接结果。
3. C函数：如果一个函数的图像是C型曲线，那么这个函数就是C函数。
C函数在数学和物理学等领域中有一些应用。
三、凸型曲线和C型曲线的关系凸型曲线和C型曲线是两种不同的曲线形状，它们在定义和性质上有明显的区别。
然而，在某些情况下，凸型曲线和C型曲线之间存在一定的联系和关系。
1. 部分重合：在某些特定情况下，凸型曲线和C型曲线的部分区域可能重合。
这种情况下，曲线的形状既有凸性又有C性，具有一定的混合特征。
2. 凸C函数：在数学中，有一类函数称为凸C函数，它既是凸函数又是C函数。
讲座3-2铁碳相图的应用C曲线-资料
奥氏体晶粒随温度升高到某一温度时，才迅速长大→本质 细晶钢。
本质粗晶粒钢和本质细晶粒钢
奥氏体晶粒长大趋势与特征
思考题： 1）如何测定钢的晶体粒度？ 2）如何测定钢本质晶粒度？
3．奥氏体晶粒度的控制
影响奥氏体晶粒度的因素
a. 加热工艺 加热温度，保温时间
问题：各种组织的形成机制、类型与特性分析？
4．亚（过）共析钢的等温冷却转变曲线 （简单说明）
• In the simple case of a eutectoid plain carbon steel, the curve is roughly C-shaped with the pearlite reaction occurring down to the nose of the curve and a little beyond. At lower temperatures bainite and martensite are formed.
• The diagrams become more complex for hypo- and hyper-eutectoid alloys(亚/过共析钢)as the ferrite or cementite reactions have also to be represented by additional lines.
1．含碳量的影响
共析钢，C曲线最靠右边，过冷A稳定性最高。
亚/过共析钢，其过冷A都不稳定，其中：
1）对亚共析钢，钢中C%↑，A中C%↑，其C曲线 右移，过冷A趋于稳定; 2）对过共析钢，一般在ACcm以上A化，钢中C%↑， 未溶Fe3C↑→有利于形核→其C曲线左移，过冷A 更不稳定.
热处理
Al、Ti、Zr、V、W、Mo、Cr、Si、Ni、Cu 强 弱
③ ④
原始组织 新工艺
2．影响奥氏体晶粒大小的因素
（1）加热温度和保温时间 加热温度增加,加热时间延长，奥氏体晶粒会自发地长大。
（2）钢的成分 奥氏体中碳含量的增加，晶粒的长大倾向也增加； 锰和磷促进奥氏体晶粒长大 碳以未溶碳化物的形式存在时，则有阻碍晶粒长大的作用。 钢中能形成稳定碳化物、氧化物或氮化物的元素，有利于获得 细晶粒
两种奥氏体晶粒长大倾向的示意图
钢在加热时的转变
三、奥氏体晶粒的长大及控制
奥氏体晶粒度的概念
①
起始晶粒度
实际晶粒度 本质晶粒度
本质粗晶粒钢
本质细晶粒钢
②
③
1～4
5～8
钢在加热时的转变
影响奥氏体晶粒度的因素
（控制奥氏体晶粒大小的措施）
① ②
TA、tA 成分
C：两方面的影响 Me：除Mn、P，均阻碍A长大
1．珠光体型转变
温度：A1-550℃ 转变过程：
钢在冷却时的转变
一、过冷奥氏体等温转变（共析钢）
珠光体转变（高温转变）
温度范围：A1 ～550（Ar1 ～550℃） 转变特征：扩散型转变 转变过程： （A
珠光体转变
P）
贫碳区
富碳区
钢在冷却时的转变
珠光体转变（高温转变）
转变产物：P（片层状 F 和 Fe3C 的机械混合物）
1 概述
定义：钢的热处理(heat
treatment)是指将钢在固 态下采用适当的方式进行 加热(heating)、保温和冷 却(cooling)，通过改变钢 的内部组织结构而获得所 需性能的工艺方法。 三个阶段：钢的热处理工 艺都包括加热、保温和冷 却。 热处理工艺曲线： 温度— —时间曲线
共析钢的c曲线
共析钢的c曲线共析钢的c曲线是指在共析过程中，合金中碳含量与温度之间的关系曲线。
它是研究共析钢相变行为和相结构演变的重要工具。
下面将详细介绍共析钢的c曲线。
1. 共析钢的概念共析钢是指在固溶体中同时存在两种或多种晶体结构的钢。
它通常由铁和其他合金元素组成，如碳、铬、镍等。
共析钢具有良好的机械性能和耐热性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。
2. c曲线的定义c曲线又称为平衡曲线，它描述了在共析过程中合金中碳含量与温度之间的关系。
c曲线可以分为两个部分：上升段和下降段。
上升段表示在升温过程中，碳溶解度随温度增加而增加；下降段表示在降温过程中，碳溶解度随温度减小而减小。
3. 上升段上升段是指在升温过程中，共析钢中碳溶解度随温度增加而增加的阶段。
在上升段，碳原子会从固溶体中逐渐溶解到铁基体中，形成固溶体。
上升段的起始温度称为A1点，表示共析钢开始形成固溶体的温度。
4. 下降段下降段是指在降温过程中，共析钢中碳溶解度随温度减小而减小的阶段。
在下降段，碳原子会从铁基体中逐渐析出，形成共析物。
下降段的终止温度称为A3点，表示共析钢完全转变为共析物的温度。
5. 共析物的形成共析物是指在共析过程中与铁基体同时存在的第二相晶体结构。
共析物可以是铁素体、珠光体、贝氏体等不同结构类型。
它们对于共析钢的力学性能和耐热性能起着重要作用。
6. c曲线与相图c曲线是相图上表示固溶体和共析物存在范围的曲线。
相图是描述合金组织和相变行为的图表，它包含了合金成分、温度和相结构之间的关系。
c曲线可以根据不同合金组分和温度条件进行实验测定，从而获得共析钢的相图。
7. c曲线的应用c曲线的研究对于共析钢的热处理和材料设计具有重要意义。
通过分析c曲线，可以确定共析钢的相变温度范围和相结构演变规律。
这对于优化热处理工艺、改善材料性能以及预测材料行为具有重要价值。
8. 实验测定c曲线实验测定c曲线通常使用金相显微镜、差热分析仪等仪器进行。
钢在加热时的转变
钢在冷却时的转变冷却是热处理的最后一个工序，也是最关键的工序，它决定了钢热处理后的组织和性能。
同一种钢，加热温度和保温 时间相同，冷却方法不同，热处理后的性能截然不同。
这是因为过冷奥氏体在冷却过程中转变成了不同的产物。
那么奥氏 体在冷却时转变成什么产物？有什么规律呢？这就是本次课的主要内容。
碳钢热处理时的冷却速度一般较大，大多都偏离了平衡状态（除退火外） ，所以热处理后的组织为非平衡组织。
碳钢 非平衡组织和按铁碳相图结晶得到的平衡组织相比差别很大。
所以不能再用铁碳相图加以分析，而应使用 C 曲线来确定。
一、 共析钢等温转变 C 曲线先介绍几个概念。
等温冷却和连续冷却；过冷奥氏体：处于 A1以下热力学不稳定的奥氏体，而奥氏体在 A1以上是稳定的，不会发生转变。
所以等温转变 C 曲线讲的就是过冷奥氏体在等温冷却条件下的转变规律。
（一） 、等温 C 曲线的测定（略）（二） 、等温 C 曲线的结构坐标轴、线、区的含义；孕育期的问题，引出 C 曲线的“NOSE”，共析钢过冷奥氏体最不稳定的温度是550℃，也就是说其“NOSE”出现在 550℃。
C 曲线的“NOSE”对钢的热处理影响很大，应注意。
（三） 、转变产物按照不同的冷却条件，过冷奥氏体在不同的温度范围内等温时将转变成不同的产物。
1、 珠光体类型转变在 A1--550℃之间等温时，过冷奥氏体转变成珠光体类型组织（即都是由 F 和 Fe3C 组成 ） ，而且等温温度越低， 组织中 F 和 Fe3C 的层片间距越小，组织越细，力学性能越高。
这些组织分别称为珠光体、索氏体和屈氏体，用符号 P、 S、T 表示。
其中 S 只有在1000倍的显微镜下才能分辨出其层片状形态；而 T 则只有在更高倍的电子显微镜下才能分辨 出其层片状形态。
这个转变是一个扩散型相变，需要完成铁的晶格改组和碳原子的重新分布。
2、 贝氏体转变在550℃--Ms 之间等温时，过冷奥氏体发生贝氏体转变。
亚共析钢的c曲线
亚共析钢的c曲线
亚共析钢的c曲线是指在冷却过程中，钢中的碳含量随温度的变化曲线。
亚共析钢在冷却过程中发生亚共析现象，即在一定温度范围内，钢中同时存在铁素体和余石体两种组织相。
c曲线可以用来描述亚共析过程中碳的分配行为。
通常，亚共析钢的c曲线可以分为三个区域：上升区、峰值区和下降区。
上升区：钢中碳含量随温度的下降而上升，这是由于在冷却初期，钢中的碳主要溶解在固溶体中，导致碳含量上升。
峰值区：在一定温度范围内，钢中的碳同时分布在铁素体和余石体中，达到最高碳含量。
这是亚共析现象的主要区域。
下降区：温度继续下降，钢中的铁素体开始增多，碳的分配向铁素体偏移，导致碳含量下降。
下降区特征的尖锐度取决于钢中的合金元素含量以及冷却速度等因素。
c曲线的形状和位置受到许多因素的影响，如钢的成分、合金元素的含量、冷却速度和冶炼工艺等。
不同的钢种和合金元素对c曲线的形状和位置有不同的影响，因此c曲线是钢料学研究中的重要工具之一。
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C 曲线的简介
图1 过冷奥氏体等温转变动力学曲线
P B
M+A
M+A ’
转变孕育期
影响C曲线位置的因素
1、含碳量
亚共析钢和过共析钢中分别多了一条先共析线。
亚共析钢与过共析钢C曲线在左侧，共析钢的C曲线右移。
2、合金元素
·非碳化物形成元素：Ni、Si、Al、Cu。
使C曲线右移，不改变形状。
但是Co使曲线右移。
·弱碳化物形成元素：Mn。
Mn<3%时，只使曲线右移，不改变形状；
Mn在3~4%时，使曲线向右下方移。
·强碳化物形成元素：Cr、Mo、W、V。
不仅使C曲线右移，还把形状变为上、下两部分。
上部分为P转变，下部是B转变。
·提高临界点元素：Si、Al、Co、Cr、Mo、W、V等使C曲线“鼻尖”温度上升。
·降低临界点元素：Mn、Ni、Cu等，使使C曲线“鼻尖”温度下降。
·使C曲线右移最强烈的元素顺序是：Mo > Mn >Cr >Ni
·降低钢的Ms和Mf点最强烈的元素顺序：Mn >Cr >Ni >Si ；Al和Co提升Ms点。
3、奥氏体化温度与时间
奥氏体化温度越高，保温时间越长，过冷奥氏体越稳定，C曲线越向右移。
4、冷却方式
连续冷却的曲线与等温转变的曲线不同，连续冷却的曲线相右下方偏移。
珠光体转变区
扩散性转变
在过冷奥氏体的晶粒内部或者晶界上含碳量高的地方通过碳原子的聚集形成了渗碳体的晶核质点，然后再长大。
渗碳体作为领先相的生长过程中其附近有形成了贫碳区，为体心立方的铁素体生长创造了条件，而铁素体生长是排斥碳原子的，所以铁素体的生长又促进了渗碳体的生长。
通过这个过程，珠光体就以分离式扩散的方式长大成渗碳体和铁素体的机械混合物。
这也叫扩散性转变。
贝氏体转变区
扩散性转变和非扩散性转变
铁素体作为领先相生长
马氏体转变区
非扩散性转变
过冷奥氏体在Ms点以下时，碳不会发生扩散但是奥氏体还是要发生同素异构体的转变，故马氏体本质上就是碳在铁素体中的过饱和的间隙固溶体。
马氏体转变时体积要膨胀。
残余奥氏体
马氏体转变过程中，奥氏体不能完全转变完全，会有部分的奥氏体残留下来（马氏体形成后体积要增大，结果就使得从四面八方团团围住压迫一部分过冷奥氏体，不让其转变）。
影响残余奥氏体含量的原因：
1、含碳量。
碳增加，钢中残奥量增加；
2、合金元素。
凡是能降低Ms点的合金元素（铝Al、钴Co除外），都会增加残奥的量；
3、冷却速度。
冷却速度增加，残余奥氏体的量稍微减少。
C曲线的组织转变
组织名称
过冷A转变等温温度（℃）弥散度硬度/HRC 珠光体/P A1~670 较小5~25
屈氏体/T 600~500 较大30~40
索氏体/S 670~600 一般25~30
上贝/B 500~350 很大40~50
下贝/B 350~Ms 更大50~60
注：上述温度是个大致的范围，对于不同的钢种会有不同的温度数值。