奥氏体等温转变共42页

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过冷奥氏体等温转变过程及转变产物 PPT分享

成芳、结构都与之相差很大 ·体和铁繁体。可几典民体交属于扩焦犁相寰。
S 2O-30HRC T 21)、40HRC
B1:
40-、.50 HRC
50-ωHRC
A-M
M" A'
伪、~5 HRC
薛小怀圃敏捷
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薛小怀圃敏捷
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2Q21J1ì115
热处理4、讲.:!lt:过:.奥民体等温转变过程及转变产，跑回叮分享
大时必然要后1 顶'宙的A 中排挤出乡余的萄炭，宵起相邻的 A碳
这又必产生新的 Fe3C创造了条件。如此交替 A就转型运成F和 Fe3C泞，层相间的 P组织。
薛小怀圃敏捷
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薛小怀圃敏捷
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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

奥氏体等温转变42页PPT

谢谢！
Байду номын сангаас
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
奥氏体等温转变
51、没有哪个社会可以制订一部永远适用的宪法，甚至一条永远适用的法律。 ——杰斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样一种的网，触犯法律的人，小的可以穿网而过，大的可以破网而出，只有中等的才会坠入网中。 ——申斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大夏，庇护着我们大家；它的每一块砖石都垒在另一块砖石上。 ——高尔斯华绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子

热处理工程基础第六章钢的过冷奥氏体转变图

不同温度下等温转变开始、转变一定量的时间、终了时间，绘制在温度 — 时间半对数坐标系中 → 不同温度下相同意义的点分别连接成曲线，最终形成过冷奥氏体等温转变图（ Temperature-TimeTransformation Diagram) ABCD ：不同温度下转变开始（通常取转变量为 2%左右）时间， EFGH：转变50%的时间 JK、LM：转变100%（常为98%左右）的时间。
图6-16 GCr15钢的端淬曲线
3. 冷却时间：用从A化温度冷至500oC所需的时间来描述冷却速度。 CCT图中各条冷却曲线与500oC等温线的交点来确定冷却时间。比平均冷却速度法更方便些。实例如图6-14所示。根据图6-13讨论在三种典型冷速（图中a、b和c）下，过冷A转变过程和产物组成，说明冷却速度对转变产物的影响。速度a（冷却至500oC需0.7s）冷却：直至Ms点（360oC）无扩散型相变发生。从Ms点发生M转变，室温得M加少量AR组织，HV685。速度b（冷至500oC需5.5s）冷却→约经2s在630oC开始析出F→3s冷至 600oC左右，F量达5%后开始P转变→6s冷至480oC，P达50%，然后进入B 转变区，经10s冷至305oC左右，有13%的过冷A转变成B,→M转变，冷至室温仍有A没转变而残留下来，室温组织由5%F，50%细片状P，13%B， 30%M和2%AR组成，硬度为HV335。速度 c （冷至 500oC 需 260s ）冷却→80s 冷至 720oC 时开始析出 F→经 105s 冷至 680oC 左右，形成 35%铁素体并开始 P转变→115s 冷至655oC 转变终了→35%F+65%P混合组织，硬度为HV200。
第二节过冷奥氏体连续冷却转变图

钢的过冷奥氏体转变图 (2)优秀课件

分数所需时间。缺点—无法测出过共析钢的先共析产物的析出线、亚共析钢
珠光体转变的开始线。Why？渗碳体没有磁性
6
其它方法
4.热分析法：利用钢相变时的热效应。优点—适用于潜热大、转变速率快的过程，如熔化、凝固、
M相变缺点—不适用潜热小、转变速率慢的过程，如大部分扩散
型固态相变 5.电阻法:利用相变时源自阻值的变化优点—测量时间短，需要试样少；缺点：精度不高
➢ 在实际热处理中，不仅仅是在等温过程中有相转变的发生，在冷却过程中同样存在着相变过程并且对材料的性能有着重大的影响。因此，很多热处理工艺都是在连续冷却条件下进行的，如淬火、正火、退火等。
➢ 连续冷却转变图通常称为 CCT图（ Continuous Cooling Transformation)
3
金相法
步骤： ① 制备试样：φ10-15mm，厚1.5-2mm，具有相同的原始组
织（可通过退火或正火获得）。 ② 奥氏体化：所有试样均在相同条件下进行奥氏体化，要求
奥氏体的化学成分均匀一致。 ③ 等温转变：将奥氏化后的试样迅速转入给定温度的等温浴
炉中保温一系列时间。 ④ 淬火：将保温后的试样迅速取出淬入盐水中。 ⑤ 绘图：测出给定温度、时间下的转变产物类型、转变产物
1）钴的影响：溶入A中，使C曲线左移。
2）Ni的影响：C曲线右移 3）Mn的影响：C曲线右移
Mn的作用大于Ni
4）Cr的作用：①C曲线右移，对B的推迟作用大于对P的推迟作用；
②C曲线分离，3% Cr，完全分离。
5）Mo和W的影响：推迟P转变，对B转变影响不大。
6）B的影响：微量，过冷奥氏体的稳定性
18
15
四影响奥氏体等温转变图的因素

CH3.2钢的奥氏体等温转变PPT(11级)剖析

温
度
形核率（n）（个/毫米3•秒）
线生长速度（c）（毫米/秒）
转变一般所需时间）（秒）
0.001
100
0.004
36
0.01
9
0.026
3
0.041
1
2018/10/25
20
授课朱世杰
奥氏体和钢在加热过程中的转变
1. 奥氏体的形核率按均匀形核的条件，奥氏体的形核率 (1/S· mm3) 与温度的关系，可写作： Q W
2018/10/25
5
授课朱世杰
奥氏体和钢在加热过程中的转变
一. 奥氏体晶核的形成
共析钢奥氏体的形核（a）20s（b）25s（c）26s （d）30s（2000×）
形核观察
2018/10/25
6
0.95%C-2.61%Cr钢在800℃加热时奥氏体形成的TEM照片（a）奥氏体在渗碳体/铁素体界面形核；（b）奥氏体在珠光体团的边界形核。
• △GV > 0，△T<0，γ→P • △GV = 0，△T>0，P、γ平衡 • △GV < 0，△T>0，P→γ满足条件；因此，奥氏体形成的热力学条件：必须在一定的过热度（T>A1）条件下才能发生。
2018/10/25
2
授课朱世杰
奥氏体和钢在加热过程中的转变
2. 奥氏体形成的温度范围
• 钢的热处理依据之一是Fe-Fe3C相图实际加热理论温度实际冷却 • Ac1、 A1（PSK线）、 Ar1 • Ac3、 A3（GS线）、 Ar3 • Accm、 Acm（ES线）、 Arcm
2018/10/25
共析钢奥氏体形成过程示意图 4

过冷奥氏体转变图

16
判据： IP = 1 时，珠光体相变开始。 IP < 1 时，珠光体相变还未进行。 IP > 1 时，珠光体相变正在进行。
（2）连续冷却时把连续冷却看成是许多时间非常短旳等温冷却旳合成。
17
Δτi Zi
Z(T)
珠光体转变中断线
图6-8 CCT曲线与C曲线旳关系
18
每一种极小旳时间段 i 都相应一种相应旳
珠光体转变中断线
图6-5 共析碳钢旳CCT曲线
11
2.2 CCT 图旳特点分析
向下波折
图6-6 亚共析钢旳CCT图
12
向上波折
图6-7 过共析钢旳CCT图
13
① 共析、过共析钢旳CCT图上无贝氏体转变区
原因：因为碳含量较高，使贝氏体相变需要扩散更多旳碳原子，转变速度太慢，从而在连续冷却条件下，转变难以实现。
连续冷却转变时转变温度较低，孕育期较长。
15
3. 用C曲线估计临界冷却速度
3.1 过冷奥氏体旳孕育期消耗
（1）等温转变时在温度T下，等温旳孕育期为Z(T)，则在温度T 下保温Δτ时间所消耗旳孕育期为：
IP
Z (T ) IP(Incubation Period ) 孕育期消耗量， Z (T )函数由C曲线转变开始线决定。
25
② 冷却过程中，冷速变化
从 A 1 到 T P 温度，按 β冷速冷却；从T P 到 T n 温度，按α冷速冷却。
温度 T(℃)
A1
β
TP
P
Tn
αα
时间τ
图6-9 冷速变化时旳孕育期消耗量
26
1
IP(Tn )
TP dT 1
A1 Z (T )

第六章钢的奥氏体转变图

②11mm：水冷,按照等温图可得部分 P型组织，但实际上能得全部 M.,可见应用CT曲线更符合实际情况。图 8为45Cr等温转变图（IT）和CT图的比较 .
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；

过冷奥氏体等温转变动力学页PPT文档

过冷奥氏体等温转变动力学图（TTT图）
等温转变：将奥氏体的试样迅速冷至临界温度以下
的一定温度，进行等温，在等温过程中所发生的相
变。
过冷奥氏体等温转变曲图 (TTT ， Time Temperature Transformation)：用来描述转变开始和转变终了时间、转变产物和转变量与温度、时间之间的关系曲线，又叫C曲线、IT图。
第３类
（４）只有P转变区而无B转变区（4Cr13)或只有B转变区而无P转变区(18CrNiV)。
（５）只有一条碳化物析出线，无P和B转变区（奥氏体钢都具有这类曲线）。
第４类
第５类
（四）影响奥氏体等温转变图的因素 1、化学成分
（1）碳含量的影响对珠光体部分：亚共析钢，随碳含量的增加C曲线右移。
这样在某一温度等温，将得到P+B或B+M混合组织。
（三）奥氏体等温转变图的常见类型
等温转变曲线形状只要取决于珠光体、贝氏体和马氏体的转变曲线是重叠的还是明显分开的，以及它们与纵轴间的相对位置。
1、碳钢的基本类型
2、合金钢C曲线的常见类型
归纳起来大体上可以分为五种类型。
（1）单一C字形曲线，即P与B转变重叠（与碳素钢相似）。除碳钢以外，含有Si、Ni、Cu、Co等合金元素（非碳化物形成元素）的钢均属此类。
A晶粒愈细小，等温转变的孕育期愈短，加速过冷A向P的转变；对B转变有相同的作用，但不如对P的作用大； Ms降低。
3、加热温度和保温时间的影响

当原始组织相同C曲线右移。
a)843.5℃ 奥氏体化，晶粒度No9 b)1065.6 ℃奥氏体化，晶粒度No3
2、等温淬火：获得下贝氏体。

奥氏体等温转变完整版.ppt

扁棒状在光镜下板条马氏
体为一束束的细条组织。
演示课件
光镜下电镜下
每束内条与条之间尺 SEM
寸大致相同并呈平行
排列，一个奥氏体晶
粒内可形成几个取向
不同的马氏体束。
TEM
在电镜下，板条内的
亚结构主要是高密度
过冷奥氏体的等温冷却转变
冷却方式决定钢的组织和性能，是热处理极为重要的工序。实际生产中常采用等温冷却和连续冷却两种冷却方式。
过冷奥氏体：处于临界点A1以下的奥氏体，是非稳定组织，迟早要发生转变。现以共析钢为例说明奥氏体的等温冷却转变。
演示课件
过冷奥氏体的转变方式有等温转变和连续冷却转变两种。
演示课件
马氏体组织
马氏体具有体心正方晶格（a=b≠c）轴比c/a 称马氏体的正方度。 C% 越高，正方度越大，正方畸变越严重。当＜0.25%C时，c/a=1，此时马氏体为体心立方晶格.
演示课件
2）马氏体的形态马氏体的形态分板
条和针状两类。 a. 板条马氏体立体形态为细长的
下贝氏体转变
贝氏体转变属半扩散型转变，即只有碳原子扩散而
铁原子不扩散。
演示课件
下贝氏体：形成温度为350℃-Ms。在光镜下呈竹叶状。
光镜下
在电镜下为细片状碳化物分布于铁素体针内，并与铁素体针长轴方向呈55-60º角。
电镜下
演示课件
上贝氏体强度与塑性都较低，无实用价值。下贝氏体除了强度、硬度较高外，塑性、韧性也较
上贝氏体转变过程
演示课件
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
分布于自奥氏体
晶界向晶内平行
生长的铁素体条

第6章_过冷奥氏体转变图

3. 奥氏体状态的影响
① 奥氏体的晶粒度：主要影响先共析转变、珠光体转变和贝氏体转变。晶粒越小，C曲线左移，即转变越快。对马氏体转变而言，晶粒越粗大，Ms点越高。
3. 奥氏体状态的影响
② 奥氏体均匀性：奥氏体成分越不均匀，先共析转变和珠光体转变加快，部分C曲线左移；贝氏体转变时间延长，转变终了线右移； Ms点升高，Mf点降低。
图6-5 Ni对C曲线的影响
2. 合金元素的影响
⑵ 碳化物形成元素
主要有铬、钼、钨、钒、钛等。这类元素如溶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。
过冷奥氏体在不同温度范围内的转变产物 A1~550℃ P转变区 550℃ ~ Ms B转变区 Ms~ Mf M转变区 M转变区： A分解为过饱和碳的α-Fe固溶体，即马氏体。残余奥氏体高温中温低温
珠光体组织
下贝氏体组织
马氏体组织
6.1.2 IT图的影响因素
1.含碳量的影响 2.合金元素的影响 3.奥氏体状态的影响 4.外加应力与塑性变形的影响
转变产物：在两个“C”曲线相重叠的区域内等温时可以得到珠光体和贝氏体混合组织。在珠光体区内，随着等温温度的下降，珠光体片层间距减小，珠光体组织变细。在贝氏体区较高温度等温, 获得上贝氏体；在较低温度区等温，获得下贝氏体。
图6-1 过冷奥氏体等温转变图的建立 (a) 不同温度下的等温转变动力学曲线； (b) 过冷奥氏体等温转变图