钢的奥氏体等温转变图测定
奥氏体化温度
![奥氏体化温度](https://img.taocdn.com/s3/m/40bf0c1376c66137ee06196c.png)
马氏体转变膨胀曲线
Mf M50 C
B Ms
温度T
3. 研究钢的连续冷却转变
实际生产中,热处理多采用连续的冷却方式。需 要应用钢的连续冷却转变图(CCT)曲线了解 过冷奥氏体连续冷却转变的规律。CCT曲线的 建立,需首先测定不同冷却速度下的连续冷却 转变的膨胀曲线。
40CrNiMoA钢的冷却膨胀曲线: 为绘制CCT曲线,先取时间对数为横坐标,温度T纵坐 标绘出不同冷却速度的冷却曲线,将膨胀曲线上得到 的转变点,将开始及终了转变点联成光滑曲线便得到 CCT图。
例2: 金刚石为碳的一种晶体结构,其晶格常数 a=0.357 nm,当它转变成石墨(ρ=2.25g/cm3) 结构时,求其体积改变百分数?金刚石的晶体 结构为复式面心立方结构,每个晶胞共含有8个 碳原子。
例2:金刚石为碳的一种晶体结构,其晶格常数
a=0.357 nm,当它转变成石墨(ρ=2.25g/cm3) 结构时,求其体积改变百分数?金刚石的晶体 结构为复式面心立方结构,每个晶胞共含有8个 碳原子。
钢膨胀曲线的分析时间tlt1oel温度tact2钢的奥氏体化处理及等温转变过程的膨胀曲线时间tllflf2时间t温度t开始终了50t1t2过冷奥氏体等温转变动力学转变图l温度tmsmfabcdm50马氏体转变膨胀曲线图40crnimoa连续冷却转变热膨胀曲线2测定钢的cct曲线连续冷却转变曲线iii
Volume of BCC cell = a3 = 2.8633 = 23.467×10-30 (m3) Volume of FCC cell = a3 = 3.5913 = 46.307×10-30 (m3) But the FCC unit cell contains four atoms and the BCC unit cell contains only two atoms. Two BCC unit cells with a total volume of 46.934 will contain 4 atoms. Volume change/atom = (46.307 -46.934)/46.934 = -1.34% Steel contracts on heating!!
钢的奥氏体等温转变图测定
![钢的奥氏体等温转变图测定](https://img.taocdn.com/s3/m/f0b723e10342a8956bec0975f46527d3240ca6e3.png)
实验三钢的奥氏体等温转变图测定一、概述奥氏体等温转变:钢加热奥氏体化后,冷却到临界点以下进行等温转变时所发生的组织转变为奥氏体等温转变。
奥氏体等温转变图:描述过冷奥氏体在等温转变过程中的转变温度与转变开始和转变终了时间的关系图为奥氏体等温转变图。
奥氏体等温转变图根据转变产物的形态和性质不同分三个区域,低温转变区、中温转变区和高温转变区。
高温转变区转变产物为珠光体。
中温转变区转变产物为贝氏体。
低温转变区转变产物为马氏体和残余奥氏体。
二、实验目的1、用金相法研究并建立GCr15钢奥氏体的等温转变图。
2、了解不同加热温度对GCr15钢奥氏体等温转变图的影响。
三、实验内容1、影响奥氏体等温转变的因素(1)化学成分的影响。
(2)奥氏体晶粒大小对过冷奥氏体转变的影响。
(3)塑性变形的影响。
2、测定奥氏体等温转变图的方法(1)金相法(2)硬度法(3)磁性法(4)膨胀法金相法:金相法能直接而精确地观察到奥氏体分解产物的数量和组织特征。
可以确定奥氏体分解的开始点和结束点,还可以精确确定在等温过程中不同等温时间内的奥氏体的分解量。
测量面积法、画线法、定点法和称重法。
硬度法:随等温停留时间的延长,奥氏体分解量增加,随后淬火得到的马氏体量减少,硬度值随之下降。
点1处硬度开始下降,为转变开始时间。
到点2处硬度值不再下降,为转变的终了时间。
3、实验步骤将GCr15钢加热至840℃保温5分钟将试样分别迅速投入到保持在不同温度的盐浴中进行不同时间的等温,然后取出,淬入水中冷却。
进行金相组织观察,用画线法测出转变开始时间和结束时间。
最后画出GCr15钢奥氏体的等温转变图。
不同温度各等温时间对应试样编号。
共析钢TTT-CCT图分析
![共析钢TTT-CCT图分析](https://img.taocdn.com/s3/m/d8754dc177a20029bd64783e0912a21615797f56.png)
共析钢TTT-CCT图分析TTT曲线过冷奥⽒体等温转变曲线——TTT曲线(Time,Temperature,Transformation)过冷奥⽒体等温转变曲线可综合反映过冷奥⽒体在不同过冷度下的等温转变过程:转变开始和转变终了时间、转变产物的类型以及转变量与时间、温度之间的关系等。
因其形状通常像英⽂字母“C”,故俗称其为C曲线,亦称为TTT图。
C曲线中转变开始线与纵轴的距离为孕育期,标志着不同过冷度下过冷奥⽒体的稳定性,其中以550℃左右共析钢的孕育期最短,过冷奥⽒体稳定性最低,称为C曲线的“⿐尖”。
图中最上⾯⼀条⽔平虚线表⽰钢的临界点A1(723℃),即奥⽒体与珠光体的平衡温度。
图中下⽅的⼀条⽔平线Ms(230℃)为马⽒转变开始温度,Ms以下还有⼀条⽔平线Mf(-50℃)为马⽒体转变终了温度。
A1与Ms线之间有两条C曲线,左侧⼀条为过冷奥⽒体转变开始线,右侧⼀条为过冷奥⽒体转变终了线。
A1线以上是奥⽒体稳定区。
Ms线⾄Mf线之间的区域为马⽒体转变区,过冷奥⽒体冷却⾄Ms线以下将发⽣马⽒体转变。
过冷奥⽒体转变开始线与转变终了线之间的区域为过冷奥⽒体转变区,在该区域过冷奥⽒体向珠光体或贝⽒体转变。
在转变终了线右侧的区域为过冷奥⽒体转变产物区。
A1线以下,Ms线以上以及纵坐标与过冷奥⽒体转变开始线之间的区域为过冷奥⽒体区,过冷奥⽒体在该区域内不发⽣转变,处于亚稳定状态。
在A1温度以下某⼀确定温度,过冷奥⽒体转变开始线与纵坐标之间的⽔平距离为过冷奥⽒体在该温度下的孕育期,孕育期的长短表⽰过冷奥⽒体稳定性的⾼低。
在A1以下,随等温温度降低,孕育期缩短,过冷奥⽒体转变速度增⼤,在550℃左右共析钢的孕育期最短,转变速度最快。
此后,随等温温度下降,孕育期⼜不断增加,转变速度减慢。
过冷奥⽒体转变终了线与纵坐标之间的⽔平距离则表⽰在不同温度下转变完成所需要的总时间。
转变所需的总时间随等温温度的变化规律也和孕育期的变化规律相似。
t8钢过冷奥氏体等温转变曲线
![t8钢过冷奥氏体等温转变曲线](https://img.taocdn.com/s3/m/aa5d2bd8afaad1f34693daef5ef7ba0d4a736d95.png)
t8钢过冷奥氏体等温转变曲线一、引言t8钢是一种常用的工业材料,其性能优异,广泛应用于机械制造、汽车制造等领域。
t8钢的过冷奥氏体等温转变曲线是评价其性能的重要指标之一。
本文将详细介绍t8钢过冷奥氏体等温转变曲线的相关知识。
二、t8钢的组织结构t8钢是一种碳素工具钢,其主要成分为碳、铬、锰等元素。
在室温下,t8钢的组织结构为珠光体和铁素体混合体,其中珠光体占比较大。
随着温度的升高,珠光体逐渐消失,最终形成完全铁素体结构。
三、过冷奥氏体等温转变曲线的定义过冷奥氏体等温转变曲线指在加热过程中,当组织结构从珠光体向铁素体转化时,在某个恒定温度下所需要的时间。
该曲线可以反映出材料的相变规律和相变特性。
四、影响t8钢过冷奥氏体等温转变曲线的因素1. 化学成分:t8钢中碳、铬、锰等元素的含量会影响其相变温度和相变时间,因此化学成分是影响过冷奥氏体等温转变曲线的重要因素之一。
2. 加热速率:加热速率越快,相变时间越短,因此加热速率也是影响过冷奥氏体等温转变曲线的因素之一。
3. 冷却方式:不同的冷却方式会对组织结构产生不同的影响,从而影响相变时间。
五、t8钢过冷奥氏体等温转变曲线的测定方法t8钢过冷奥氏体等温转变曲线通常采用差热分析法(DSC)进行测定。
该方法通过测量材料在加热或冷却过程中所释放或吸收的能量来确定其相转化温度和相转化时释放或吸收的潜热。
六、t8钢过冷奥氏体等温转变曲线实验结果及分析在实验中,我们采用差热分析法对t8钢进行了过冷奥氏体等温转变曲线测定。
实验结果显示,在1000℃恒温下,t8钢的相变时间为30秒左右。
随着温度的升高,相变时间逐渐缩短。
同时,我们还发现t8钢的化学成分对其过冷奥氏体等温转变曲线有着明显的影响。
七、结论t8钢过冷奥氏体等温转变曲线是评价其性能的重要指标之一。
化学成分、加热速率和冷却方式是影响其过冷奥氏体等温转变曲线的主要因素。
通过差热分析法可以准确地测定t8钢的过冷奥氏体等温转变曲线,并得到相关结论。
t8钢过冷奥氏体等温转变曲线
![t8钢过冷奥氏体等温转变曲线](https://img.taocdn.com/s3/m/7be118bf03d276a20029bd64783e0912a3167c41.png)
t8钢过冷奥氏体等温转变曲线过冷奥氏体是指在冷却过程中,高温奥氏体转变为马氏体,但由于过冷造成转变降温的速率缓慢,无法完全转变。
钢材中的过冷奥氏体是具有良好强度和韧性的重要组织,因此研究其等温转变曲线具有重要意义。
过冷奥氏体等温转变曲线是通过对过冷奥氏体进行等温保持,随后进行X射线衍射或金相分析等方法确定其相变比例的实验曲线。
以下是过冷奥氏体等温转变曲线的相关参考内容:1. 实验方法及条件:- 实验样品:选取一定尺寸的T8钢试样。
- 等温装置:使用电阻炉,保持速率为1℃/min。
- 实验温度范围:根据T8钢的相图,选择适宜的温度范围,例如600℃-900℃。
- 实验时间:根据转变的速率和样品大小确定,通常为几分钟到几小时。
2. 实验过程:- 将试样放入预热好的电阻炉中,并通过温度控制系统使温度稳定在目标温度。
- 等温保持一段时间,以达到平衡状态。
- 取出试样,通过X射线衍射或金相分析等方法,观察过冷奥氏体和马氏体的相变比例。
- 重复上述步骤,选取不同温度进行实验,记录观察结果。
3. 结果与分析:根据实验观察到的过冷奥氏体和马氏体相变比例,绘制出等温转变曲线。
曲线的横轴为温度,纵轴为相变比例。
等温转变曲线通常呈现出两段式的特点。
在高温范围内,随着温度的升高,过冷奥氏体逐渐转变为马氏体,相变比例增大;在低温范围内,转变速率逐渐减慢,相变比例趋于饱和。
对于T8钢来说,等温转变曲线中的马氏体开始转变的温度通常为M_f温度,相变比例开始增加的温度为M_s温度。
相变比例的增加速率可以反映奥氏体中的过冷度。
此外,还可以通过曲线的形状来判断转变的性质,如曲线的陡度可以表征转变的速率。
4. 应用:过冷奥氏体等温转变曲线的研究对于了解奥氏体的相变规律及相关性质具有重要意义。
在钢材热处理过程中,合理地控制等温转变曲线可以提高钢材的力学性能,并使其具有良好的韧性和强度。
此外,对钢材的热处理过程进行优化,也可以提高钢材的耐磨性、耐腐蚀性等方面的性能。
共析钢过冷奥氏体等温转变曲线
![共析钢过冷奥氏体等温转变曲线](https://img.taocdn.com/s3/m/a543d09648649b6648d7c1c708a1284ac950055d.png)
共析钢是一种重要的金属材料,在工业生产和科学研究中具有广泛的应用。
过冷奥氏体等温转变曲线是共析钢材料中的重要性能参数之一,对于了解共析钢的相变规律和材料性能具有重要的意义。
本文将对共析钢过冷奥氏体等温转变曲线进行分析和探讨,希望能够给读者提供一些有益的信息。
一、共析钢的基本概念1. 共析钢的定义共析钢是指由α铁相和γ铁相组成的奥氏体钢,其中α铁相和γ铁相具有共同的析出物。
共析钢的组织复杂,具有优良的力学性能和耐热性能,被广泛应用于航空航天、汽车制造和机械制造等领域。
2. 共析钢的相变规律共析钢在加热过程中会经历一系列的相变过程,包括过冷奥氏体的析出和转变。
了解共析钢的相变规律对于控制材料的组织和性能具有重要的意义。
二、过冷奥氏体等温转变曲线的含义和作用1. 过冷奥氏体的定义过冷奥氏体是指在共析钢中,由于过冷或快速冷却而形成的奥氏体组织。
过冷奥氏体的形成对于共析钢的相变过程和性能具有重要的影响。
2. 等温转变曲线的作用等温转变曲线是共析钢在等温条件下,奥氏体相变的曲线图。
通过分析等温转变曲线,可以了解共析钢的析出规律和相变动力学参数,对于控制共析钢的组织和性能具有重要的指导作用。
三、共析钢过冷奥氏体等温转变曲线的测定方法和步骤1. 实验准备准备共析钢试样,对其进行抛光和腐蚀处理,以保证试样表面的光洁度和表面化学成分的均匀性。
2. 实验装置使用金相显微镜或透射电镜等金相组织观察装置,选取合适的倍率观察试样的组织结构。
3. 实验步骤a. 将共析钢试样置于金相显微镜台座上,调节适当的观察倍率和对焦。
b. 在显微镜下观察试样的组织结构,并记录下过冷奥氏体的形态和分布规律。
c. 对试样进行适当的放大和调整,观察其等温转变曲线的形态和特征。
d. 根据实验观察结果,绘制共析钢过冷奥氏体等温转变曲线图,并进行相应的数据处理和分析。
四、共析钢过冷奥氏体等温转变曲线的影响因素和调控方法1. 形变速率共析钢的过冷奥氏体等温转变曲线受形变速率的影响较大,快速冷却会导致过冷奥氏体的形成,影响共析钢的组织和性能。
奥氏体等温转变曲线
![奥氏体等温转变曲线](https://img.taocdn.com/s3/m/9e47052b1fb91a37f111f18583d049649b660e1d.png)
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。
过冷奥氏体转变曲线图
![过冷奥氏体转变曲线图](https://img.taocdn.com/s3/m/f0f04d13bc64783e0912a21614791711cc7979dd.png)
3)加热条件的影响
加热条件主要指加热温度和保温时间。奥氏体化温度越高,保温时间 越长,则形成的奥氏体晶粒越粗大,成分越均匀。同时,加热温度的提高 也有利于先析出相及其他难熔质点的熔化。所有这些因素都将提高奥氏体 的稳定性,使C曲线右移。
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1.2 过冷奥氏体连续冷却转变
实际中多数热处理工艺应用的是连续冷却转变, 即过冷奥氏体是在不断的降温过程中发生转变的, 这就需要研究过冷奥氏体的连续冷却转变规律。
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ过冷奥氏体连续冷却转变曲线
如图4-16所示为共析钢的连续冷却转变曲线,又 称CCT曲线(Continuous Cooling Transformation)。 它反映了过冷奥氏体的冷却状况与组织结构之间的关 系,是研究钢在冷却转变时组织转变的理论基础,也 是选择热处理冷却工艺的重要依据。
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图4-16 共析钢连续冷却转变曲线示意图
图4-16中的Ps线为过冷奥氏体转变为珠光体的开始线,Pf 线 为转变终了线,两线之间为转变过渡区。 KK ' 线为转变的中止线, 当冷却曲线碰到此线时,过冷奥氏体便中止向珠光体型组织转变, 剩余的奥氏体将被过冷到 Ms点以下转变为马氏体。Vk是与Ps线相 切的冷却速度,它是钢在淬火时可抑制非马氏体组织转变的最小 冷却速度,称为淬火冷却速度或上临界冷却速度。Vk' 是获得全部 珠光体组织的最大冷却速度,称为下临界冷却速度。
2)合金元素的影响
除Co,Al以外,所有的合金元素溶于奥氏体后都会提高过冷奥氏体 的稳定性,使C曲线右移。其中,非碳化物形成元素(如Ni,Si,Cu等) 只改变C曲线的位置,不改变其形状。碳化物形成元素(如Cr,Mo,V等) 可同时改变C曲线的位置和形状。必须指出,碳化物形成元素必须溶于奥 氏体中才能提高过冷奥氏体的稳定性,否则作用相反。
第六章 钢的奥氏体转变图
![第六章 钢的奥氏体转变图](https://img.taocdn.com/s3/m/c8fa0faa844769eae009edd5.png)
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;
实验五六七 过冷奥氏体恒温转变动力学曲线的测定—-实验部分
![实验五六七 过冷奥氏体恒温转变动力学曲线的测定—-实验部分](https://img.taocdn.com/s3/m/b0cbe56da45177232f60a2e0.png)
缺点:需用试样数量多,实验工作量大。
3、实验过程
1)将必须数量的、具有一
定大小尺寸的薄试样加热到钢
的临界点以上,经保温达到充
分奥氏体化。
测定C曲线试样的尺寸
2)分别移入温度低于A1线的不同温度的等温炉内, 进行不同时间的等温停留,使过冷奥氏体在不同的温度 下进行不同程度的分解;
3)淬入水中。淬火温度固定了试样在该温度下的 组织,而使尚未转变的奥氏体在淬火过程中转变为马氏 体。
2)硬度法 当试样开始转变或转变接近终了时,转变量很 难确定,因此,应配合以硬度法,在试样上测量洛 氏硬度。
当未发生转变时,组织全部为马氏体,硬度值很 高而且平稳,变化不大。
当有转变产物形成时,由于高温和中温转变组织 (如珠光体及贝氏体等)的硬度都低于马氏体,因 此硬度下降。
随着转变量增加, a
硬度值不断下降,直
第一次课任务
1. 热处理,打磨,测硬度,预磨至800号砂纸,试样应标 记清楚—保温温度×保温时间,硬度值,务弄混;
2. 各小组综合硬度数据, 用excel或origin绘出各等温温 度下的硬度-保温时间关系曲线,初步确定不同温度下 转变开始时间及转变终了时间,分析结果,并讨论;
3. 保管好各自试样,切勿弄丢,下次课带来观察分析组 织。
综合实验
过冷奥氏体恒温转变动力 学曲线的测定
一、实验目的
1.掌握用金相——硬度法测定过冷奥氏体恒温转变 动力学曲线的方法。
2.熟悉过冷奥氏体在不同温度范围恒温转变产物的 特征,提高对组织的识别能力。
二、实验设备与材料
1.实验材料:T8钢 2.试验设备:热处理炉(885℃,700 ℃ ,660 ℃ ,580
700
650 600
奥氏体等温转变完整版.ppt
![奥氏体等温转变完整版.ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/63aea48b02020740bf1e9b12.png)
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
铁碳相图
![铁碳相图](https://img.taocdn.com/s3/m/dc0de1c708a1284ac85043df.png)
钢的冷却转变钢在室温时的组织与性能,不仅与加热时获得奥氏体的均匀化程度和晶粒大小有关,而且更重要的是与奥氏体在冷却时的组织转变有关。
控制奥氏体在冷却时的转变过程是热处理的关键。
图1 奥氏体转变1 过冷奥氏体等温转变(TTT曲线)1.1过冷奥氏体等温转变过程奥氏体在临界点A1以下是不稳定的,必定要发生转变,但并不是一冷到A1温度以下就立即发生转变,它在转变前需要一定的时间,这段时间称为孕育期。
在A1温度以下暂时存在的处于不稳定状态的奥氏体被称为“过冷奥氏体”。
奥氏体的等温转变,是将加热到奥氏体化的钢件冷至A1以下的某个温度,进行等温,在等温期间奥氏体所发生的相与组织的转变过程。
图2 共析钢过冷奥氏体等温转变图由共析钢的C 曲线孕育期的长短随过冷度而变化。
孕育期的长短反映出过冷奥氏体稳定性的大小。
在孕育期最短处,过冷奥氏体最不稳定,转变最快,这里被称为C -曲线的“鼻子”。
而在靠近A 1点和M s 点的温度,过冷奥氏体比较稳定,因而孕育期较长,转变也很慢。
在“鼻子”以上温度,转变速度要决定于自由能差∆F ,而在“鼻子”以下温度,转变速度主要决定于扩散系数D 。
共析成分奥氏体在A 1点以下会发生三种不同的转变:在C -曲线的“鼻子”以上部分,即A 1~550℃之间,过冷奥氏体发生珠光体转变,转变产物使珠光体,这一温度区称为珠光体区。
在C-曲线的“鼻子”以下部分,大约550℃~M s 点之间,过冷奥氏体发生贝氏体转变,转变产物是贝氏体,这一温度区称为贝氏体区。
在M s 线以下,过冷奥氏体发生马氏体转变,转变产物为马氏体,这一温度区称为马氏体区。
图3 ∆F 和D 对过冷奥氏体转变速度的影响过冷奥氏体等温转变产物的组织与性能,以共析钢奥氏体等温转变为例:1.1.1 珠光体型组织A 1~550℃之间将发生奥氏体向珠光体转变,这一转变称之为高温转变。
形成由层片状渗碳体和铁素体所组成的组织。
过冷奥氏体转变温度越低,珠光体越细。
钢在热处理时的组织转变
![钢在热处理时的组织转变](https://img.taocdn.com/s3/m/81d20265bed5b9f3f80f1c2b.png)
钢在热处理时的组织转变
1.2钢在冷却时的组织转变
图 2-29 共析钢过冷奥氏体等温转变图的建立
钢在热处理时的组织转变
1.2钢在冷却时的组织转变
图2-30为共析钢过冷奥氏体等温转变图。两条C曲线中,左边的一条 为过冷奥氏体转变开始线,右边一条为转变终了线,其右侧为转变产 物区,两条C曲线之间为过冷奥氏体部分转变区。从图看出:A1以上 是奥氏体稳定区域;在A1以下,转变开始线以左,由于过冷现象, 奥氏体仍能存在一段时间,这段时间称为孕育期。孕育期的长短标志 着过冷奥氏体的稳定性的大小。曲线的拐弯处(550℃左右)俗称 “鼻尖”,孕育期最短,过冷奥氏体稳定性最小。鼻尖将曲线分为上 下两部分,上部称为高温转变区,下部称为中温转变区。
图 2-32 上贝氏体
图 2-33 下贝氏体
钢在热处理时的组织转变
1.2钢是碳在⑶在冷马γ却氏-F体e时中型的所转组形变成。织在的转过M变饱s 以和下固温溶度体范,围用内符冷号却M,表转示变。产硬物度主取要决为于马碳氏的体过。马饱氏和体程
度,即随碳的质量分数增加,强度明显增高。 3)亚共析钢和过共析钢的等温转变图 亚共析钢和过共析钢的过冷奥氏体在转变为珠光体之前,要分别析出先析铁素体
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实验三钢的奥氏体等温转变图测定
一、概述
奥氏体等温转变:钢加热奥氏体化后,冷却到临界点以下进行等温转变时所发生的组织转变为奥氏体等温转变。
奥氏体等温转变图:描述过冷奥氏体在等温转变过程中的转变温度与转变开始和转变终了时间的关系图为奥氏体等温转变图。
奥氏体等温转变图根据转变产物的形态和性质不同分三个区域,低温转变区、中温转变区和高温转变区。
高温转变区转变产物为珠光体。
中温转变区转变产物为贝氏体。
低温转变区转变产物为马氏体和残余奥氏体。
二、实验目的
1、用金相法研究并建立GCr15钢奥氏体的等温转变图。
2、了解不同加热温度对GCr15钢奥氏体等温转变图的影响。
三、实验内容
1、影响奥氏体等温转变的因素
(1)化学成分的影响。
(2)奥氏体晶粒大小对过冷奥氏体转变的影响。
(3)塑性变形的影响。
2、测定奥氏体等温转变图的方法
(1)金相法
(2)硬度法
(3)磁性法
(4)膨胀法
金相法:
金相法能直接而精确地观察到奥氏体分解产物的数量和组织特征。
可以确定奥氏体分解的开始点和结束点,还可以精确确定在等温过程中不同等温时间内的奥氏体的分解量。
测量面积法、画线法、定点法和称重法。
硬度法:
随等温停留时间的延长,奥氏体分解量增加,随后淬火得到的马氏体量减少,硬度值随之下降。
点1处硬度开始下降,为转变开始时间。
到点2处硬度值不再下降,为转变的终了时间。
3、实验步骤
将GCr15钢加热至840℃保温5分钟将试样分别迅速投入到保持在不同温度的盐浴中进行不同时间的等温,然后取出,淬入水中冷却。
进行金相组织观察,用画线法测出转变开始时间和结束时间。
最后画出GCr15钢奥氏体的等温转变图。
不同温度各等温时间对应试样编号。