奥氏体等温转变
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Ms
M(50%) M(90%)
Mf
（3）高速长大 ） 马氏体形成速度极快，瞬间形核，瞬间长大。 马氏体形成速度极快，瞬间形核，瞬间长大。 当一片马氏体形成时， 当一片马氏体形成时，可能因撞击作用使已形成的 马氏体产生裂纹。 马氏体产生裂纹。 （4） 转变不完全 ） 即使冷却到Mf 点，也 即使冷却到 不可能获得100%的马 的马 不可能获得 氏体， 氏体，总有部分奥氏体 未能转变
A1-Ms 间及转 变开始线以左 的区域为过冷 的区域为过冷 奥氏体区。 奥氏体区。 转变终了线以 及M 及 f以 转变 线 Mf 变区。 变区。 为 区。 区。 间及Ms 间及 间为转 间为转
Mf
温
度 A1 过 冷
奥 氏 体 A→P
A
P
转变终了线
B A→B
转变开始线
MS
A→M
M 间
10s 5s 30s
上贝氏体转变过程
上贝氏体: 上贝氏体 在光镜下呈羽毛 在光镜下呈羽毛 状. 在电镜下为不连 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 之间。 之间。
电镜下 光镜下
当转变温度较低（ 当转变温度较低（350- 230℃) 时，铁素体在晶界或晶内某些 ℃ 晶面上长成针状，由于碳原子扩散能力低 其迁移不能逾越铁 晶面上长成针状，由于碳原子扩散能力低,其迁移不能逾越铁 素体片的范围， 素体片的范围，碳在铁素体的一定晶面上以断续碳化物小片 的形式析出，生成下贝氏体。 的形式析出，生成下贝氏体。
过冷奥氏体的转变方式有等温转变和连续冷却转变 过冷奥氏体的转变方式有等温转变和 等温转变 两种。 两种。
1—等温冷却 等温冷却 2—连续冷却 连续冷却
两种冷却方式示意图
㈠ 过冷奥氏体的等温转变曲线 过冷奥氏体的等温转 变图是 变图是表示奥氏体急 速冷却到临界点A 速冷却到临界点 1 以下在各不同温度下 的保温过程中转变量 与转变时间的关系曲 又称C 曲线。 线，又称 曲线。
三维珠光体如同放在水中的包心菜
光镜下形貌
电镜下形貌
⑵ 索氏体
电镜形貌
形成温度为650-600℃,片 ℃片 形成温度为 层较薄(0.2~0.4µm)， ， 层较薄 800-1000倍光镜下可辨， 倍光镜下可辨， 倍光镜下可辨
光镜形貌
用符号S 表示。 用符号 表示。
⑶ 托氏体 形成温度为600-550℃，片层极薄(<0.2µm)，电镜 ℃ 片层极薄 形成温度为 ， 下可辨，用符号 表示。 下可辨，用符号T 表示。
下贝氏体 上贝氏体
贝氏体转变过程 贝氏体转变也是形 核和长大的过程。 核和长大的过程。 发生贝氏体转变时, 发生贝氏体转变时 首先在奥氏体中的 贫碳区形成铁素体 晶核， 晶核，其含碳量介 于奥氏体与平衡铁 素体之间， 素体之间，为过饱 和铁素体。 和铁素体。
当转变温度较高（ 当转变温度较高（550-350℃) 时，条片状铁素体从 ℃ 奥氏体晶界向晶内平行生长， 奥氏体晶界向晶内平行生长，随铁素体条伸长和变 宽，其碳原子向条间奥氏体富集，最后在铁素体条 其碳原子向条间奥氏体富集， 间析出Fe 短棒 奥氏体消失，形成B 短棒， 间析出 3C短棒，奥氏体消失，形成 上 。
共析钢过冷奥氏体的等温转变曲线
C曲线的建立 曲线的建立 以共析钢为例： 以共析钢为例： ⑴取一批小试样 并进行奥氏体化. 并进行奥氏体化 ⑵将试样分组淬 入低于A 入低于 1 点的不 同温度的盐浴中, 同温度的盐浴中 隔一定时间取一 试样淬入水中。 试样淬入水中。
⑶测定每个试样的转变 量，确定各温度下转变 量与转变时间的关系。 量与转变时间的关系。 ⑷将各温度下转变开始 时间及终了时间标在温 度—时间坐标中，并分 时间坐标中， 时间坐标中 别连线。 别连线。 转变开始点的连线称转 转变开始点的连线称转 变开始线。 变开始线。转变终了点 的连线称转变终了线。 的连线称转变终了线。 转变终了线
下贝氏体转变
贝氏体转变属半扩散型转变， 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。 铁原子不扩散。
下贝氏体： 下贝氏体： 形成温度为350℃-Ms。 ℃ 形成温度为 。 在光镜下呈竹叶状。 在光镜下呈竹叶状。 竹叶状
光镜下
在电镜下为细片状碳 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。 角 轴方向呈
马氏体转变的特点 马氏体转变也是形核和长大的过程。其主要特点是： 马氏体转变也是形核和长大的过程。其主要特点是： ⑴无扩散性 铁和碳原子 都不扩散， 都不扩散， 因而马氏体 的含碳量与 奥氏体的含 碳量相同。 碳量相同。
(2) 降温形成 马氏体转变开始的温度称 上马氏体点， 表示. 上马氏体点，用Ms 表示 马氏体转变终了温度称 下马氏体点， 表示. 下马氏体点，用Mf 表示 只要温度达到Ms以下即 只要温度达到 以下即 发生马氏体转变。 发生马氏体转变。 以下， 在Ms以下，随温度下降 以下 随温度下降, 转变量增加，冷却中断 转变量增加，冷却中断, 转变停止。 转变停止。
含 碳 量 对 马 氏 体转 变 温 度 的 影响 含碳 量对残余奥 氏体 量的影响
过冷奥氏体转变产物（共析钢） 过冷奥氏体转变产物（共析钢）
转变 类型 转变 产物 P S T 贝 氏 体 马 氏 体 B上 B下 M针 M*板条 形成温 度， ℃ A1~650 650~600 600~550 转变 机制 显微组织特征 粗片状， 、 粗片状，F、Fe3C相间分布 相间分布 细片状， 、 细片状，F、Fe3C相间分布 相间分布
2）马氏体的形态 ） 马氏体的形态分板 马氏体的形态分板 条和针状两类。 针状两类。 两类 a. 板条马氏体 立体形态为细长的 扁棒状 在光镜下板条马氏 体为一束束的细条 组织。 组织。
电镜下 光镜下
每束内条与条之间尺 寸大致相同并呈平行 排列， 排列，一个奥氏体晶 粒内可形成几个取向 不同的马氏体束。 不同的马氏体束。
马氏体组织
马氏体具有体心正方晶格（a=b≠c） 马氏体具有体心正方晶格（ ） 轴比c/a 称马氏体的正方度。 轴比 称马氏体的正方度。 C% 越高，正方度越大，正方畸变越严重。 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 时 ，此时马氏体为体心立方晶格.
珠光体转变过程 珠光体转变也是形核和长大的过程。 珠光体转变也是形核和长大的过程。渗碳体晶核首 先在奥氏体晶界上形成，在长大过程中， 先在奥氏体晶界上形成，在长大过程中，其两侧奥 氏体的含碳 量下降， 量下降，促 进了铁素体 形核， 形核，两者 相间形核并 长大，形成一个珠光体团。 长大，形成一个珠光体团。 珠光体转变是扩散型转变。 珠光体转变是扩散型转变。
σb
片间距
HRC
ψ
过冷奥氏体的中温（ 过冷奥氏体的中温（贝 氏体） 氏体）转变 过冷奥氏体在550℃℃ 过冷奥氏体在 230℃ (Ms)间将转变为 ℃ 间将转变为 贝氏体类型组织， 贝氏体类型组织，贝氏 体用符号B表示。 体用符号 表示。 表示 根据其组织形态不同， 根据其组织形态不同， 贝氏体又分为上贝氏体 贝氏体又分为上贝氏体 又分为 (B上)和下贝氏体 下). 和下贝氏体(B
A'
而残留下来， 残余奥氏体， 表示。 而残留下来，称残余奥氏体，用 A'或γ'表示。 或 表示
Ms、Mf 与冷速无关，主要取决于奥氏体中的合 、 与冷速无关， 金元素含量（包括碳含量） 金元素含量（包括碳含量）。 马氏体转变后， 量随含碳量的增加而增加 量随含碳量的增加而增加， 马氏体转变后，A'量随含碳量的增加而增加，当 含碳量达0.5%后，A'量才显著。 后 量才显著。 含碳量达 量才显著
电镜形貌
光镜形貌
珠光体
索氏体
托氏体
珠光体、索氏体、托氏体三种组织无本质区别， 珠光体、索氏体、托氏体三种组织无本质区别，只 三种组织无本质区别 是形态上的粗细之分，因此其界限也是相对的。 是形态上的粗细之分，因此其界限也是相对的。 片间距越小，钢的强度、 片间距越小，钢的强度、 硬度越高， 硬度越高，而塑性和韧性 略有改善。 略有改善。
电镜下
上贝氏体强度与塑性都较低，无实用价值。 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、 下贝氏体除了强度、硬度较高外，塑性、韧性也较 好，即具有良好的综合力学性能，是生产上常用的 即具有良好的综合力学性能， 强化组织之一。 强化组织之一。
上贝氏体 贝氏体组织的透射电镜形貌 下贝氏体
SEM
TEM
在电镜下， 在电镜下，板条内的 亚结构主要是高密度 的位错， 的位错，ρ=1012/cm2, 又称位错马氏体。 又称位错马氏体。 位错马氏体
b. 针状马氏体 显微组织为针状。 显微组织为针状。 在电镜下， 在电镜下，亚结构主要是 孪晶，又称孪晶马氏体 孪晶马氏体。 孪晶，又称孪晶马氏体。
Baidu Nhomakorabea
珠光体转变
珠光体转变
随着过冷度的不同，片层间距和厚薄也不同 又细分为珠光体 索氏体和托氏体. 又细分为珠光体、 随着过冷度的不同，片层间距和厚薄也不同,又细分为珠光体、索氏体和托氏体
珠光体： ⑴ 珠光体： 形成温度为A 形成温度为 1-650℃，片 ℃ 层较厚（ ），500倍 层较厚（d>4µm）， 倍 ）， 光镜下可辨，用符号 表示 表示. 光镜下可辨，用符号P表示
650 550
2s
40s
2s 5s
10s
(二)C 曲线的分析 二 ⑴ 转变开始线与纵 坐标之间的距离为 孕育期。 孕育期。 孕育期越小， 孕育期越小，过冷 奥氏体稳定性越小. 奥氏体稳定性越小 孕育期最小处称C 孕育期最小处称 曲线的“鼻尖” 曲线的“鼻尖”。 碳钢鼻尖处的温度 ℃ 为550℃。
在鼻尖以上, 在鼻尖以上, 温度较 高，相变驱动力小. 相变驱动力小. 在鼻尖以下， 在鼻尖以下，温度较 低，扩散困难。从而 扩散困难。 使奥氏体稳定性增加。 使奥氏体稳定性增加。 随过冷度不同， 随过冷度不同，过冷 奥氏体将发生高温 珠光体）转变、 （珠光体）转变、中 贝氏体） 温（贝氏体）转变和 低温（马氏体） 低温（马氏体）转变 三种类型转变: 三种类型转变
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， 冷却方式决定钢的组织和性能，是热处 理极为重要的工序。 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。 冷却和连续冷却两种冷却方式。 过冷奥氏体：处于临界点 以下的奥氏体， 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。 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。 钢为例说明奥氏体的等温冷却转变。
过冷奥氏体的低温（ 过冷奥氏体的低温（ 马氏 体）转变 当奥氏体过冷到Ms以下将 当奥氏体过冷到 以下将 转变为马氏体类型组织。 转变为马氏体类型组织。 1）马氏体的晶体结构 ） 碳在α-Fe中的过饱和固溶 中的过饱和固溶 马氏体， 表示。 体称马氏体 体称马氏体，用M表示。 表示 马氏体转变时， 马氏体转变时，奥氏体中 的碳全部保留到马氏体中. 的碳全部保留到马氏体中
0.2%C
马氏体形态与含碳量的关系
0.45%C
1..2%C
马氏体的性能 高硬度是马氏体性 高硬度是马氏体性 能的主要特点。 能的主要特点。 马氏体的硬度主要 取决于其含碳量。 取决于其含碳量。 含碳量增加， 含碳量增加，其硬 度增加。 度增加。
马氏体硬度、 马氏体硬度、韧性与含碳量的关系
C%
当含碳量大于0.6%时，其硬度趋于平缓。 时 其硬度趋于平缓。 当含碳量大于 合金元素对马氏体硬度的影响不大。 合金元素对马氏体硬度的影响不大。
过冷奥氏体的高温（珠光体） 过冷奥氏体的高温（珠光体）转变 原子的扩散能力较强， 在 A1到 550℃间，原子的扩散能力较强，容 ℃ 易在奥氏体晶界上长生高碳的渗碳体晶核和低碳 的铁素体晶核，为扩散性转变。产物主要为珠光 的铁素体晶核，为扩散性转变。 体类型组织，它是铁素体与渗碳体片层相间的机 体类型组织，它是铁素体与渗碳体片层相间的机 械混合物
电镜下
光镜下
电镜下
马氏体的形态主要取 决于其含碳量 C%小于 小于0.2%时，组 小于 时 织几乎全部是板条马 织几乎全部是板条马 氏体。 氏体。 C%大于 大于1.0%C时几 大于 时 乎全部是针状马氏体 乎全部是针状马氏体. 针状马氏体 C%在0.2~1.0%之间 在 之间 为板条与针状的混合 组织。 组织。
M(50%) M(90%)
Mf
（3）高速长大 ） 马氏体形成速度极快，瞬间形核，瞬间长大。 马氏体形成速度极快，瞬间形核，瞬间长大。 当一片马氏体形成时， 当一片马氏体形成时，可能因撞击作用使已形成的 马氏体产生裂纹。 马氏体产生裂纹。 （4） 转变不完全 ） 即使冷却到Mf 点，也 即使冷却到 不可能获得100%的马 的马 不可能获得 氏体， 氏体，总有部分奥氏体 未能转变
A1-Ms 间及转 变开始线以左 的区域为过冷 的区域为过冷 奥氏体区。 奥氏体区。 转变终了线以 及M 及 f以 转变 线 Mf 变区。 变区。 为 区。 区。 间及Ms 间及 间为转 间为转
Mf
温
度 A1 过 冷
奥 氏 体 A→P
A
P
转变终了线
B A→B
转变开始线
MS
A→M
M 间
10s 5s 30s
上贝氏体转变过程
上贝氏体: 上贝氏体 在光镜下呈羽毛 在光镜下呈羽毛 状. 在电镜下为不连 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 之间。 之间。
电镜下 光镜下
当转变温度较低（ 当转变温度较低（350- 230℃) 时，铁素体在晶界或晶内某些 ℃ 晶面上长成针状，由于碳原子扩散能力低 其迁移不能逾越铁 晶面上长成针状，由于碳原子扩散能力低,其迁移不能逾越铁 素体片的范围， 素体片的范围，碳在铁素体的一定晶面上以断续碳化物小片 的形式析出，生成下贝氏体。 的形式析出，生成下贝氏体。
过冷奥氏体的转变方式有等温转变和连续冷却转变 过冷奥氏体的转变方式有等温转变和 等温转变 两种。 两种。
1—等温冷却 等温冷却 2—连续冷却 连续冷却
两种冷却方式示意图
㈠ 过冷奥氏体的等温转变曲线 过冷奥氏体的等温转 变图是 变图是表示奥氏体急 速冷却到临界点A 速冷却到临界点 1 以下在各不同温度下 的保温过程中转变量 与转变时间的关系曲 又称C 曲线。 线，又称 曲线。
三维珠光体如同放在水中的包心菜
光镜下形貌
电镜下形貌
⑵ 索氏体
电镜形貌
形成温度为650-600℃,片 ℃片 形成温度为 层较薄(0.2~0.4µm)， ， 层较薄 800-1000倍光镜下可辨， 倍光镜下可辨， 倍光镜下可辨
光镜形貌
用符号S 表示。 用符号 表示。
⑶ 托氏体 形成温度为600-550℃，片层极薄(<0.2µm)，电镜 ℃ 片层极薄 形成温度为 ， 下可辨，用符号 表示。 下可辨，用符号T 表示。
下贝氏体 上贝氏体
贝氏体转变过程 贝氏体转变也是形 核和长大的过程。 核和长大的过程。 发生贝氏体转变时, 发生贝氏体转变时 首先在奥氏体中的 贫碳区形成铁素体 晶核， 晶核，其含碳量介 于奥氏体与平衡铁 素体之间， 素体之间，为过饱 和铁素体。 和铁素体。
当转变温度较高（ 当转变温度较高（550-350℃) 时，条片状铁素体从 ℃ 奥氏体晶界向晶内平行生长， 奥氏体晶界向晶内平行生长，随铁素体条伸长和变 宽，其碳原子向条间奥氏体富集，最后在铁素体条 其碳原子向条间奥氏体富集， 间析出Fe 短棒 奥氏体消失，形成B 短棒， 间析出 3C短棒，奥氏体消失，形成 上 。
共析钢过冷奥氏体的等温转变曲线
C曲线的建立 曲线的建立 以共析钢为例： 以共析钢为例： ⑴取一批小试样 并进行奥氏体化. 并进行奥氏体化 ⑵将试样分组淬 入低于A 入低于 1 点的不 同温度的盐浴中, 同温度的盐浴中 隔一定时间取一 试样淬入水中。 试样淬入水中。
⑶测定每个试样的转变 量，确定各温度下转变 量与转变时间的关系。 量与转变时间的关系。 ⑷将各温度下转变开始 时间及终了时间标在温 度—时间坐标中，并分 时间坐标中， 时间坐标中 别连线。 别连线。 转变开始点的连线称转 转变开始点的连线称转 变开始线。 变开始线。转变终了点 的连线称转变终了线。 的连线称转变终了线。 转变终了线
下贝氏体转变
贝氏体转变属半扩散型转变， 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。 铁原子不扩散。
下贝氏体： 下贝氏体： 形成温度为350℃-Ms。 ℃ 形成温度为 。 在光镜下呈竹叶状。 在光镜下呈竹叶状。 竹叶状
光镜下
在电镜下为细片状碳 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。 角 轴方向呈
马氏体转变的特点 马氏体转变也是形核和长大的过程。其主要特点是： 马氏体转变也是形核和长大的过程。其主要特点是： ⑴无扩散性 铁和碳原子 都不扩散， 都不扩散， 因而马氏体 的含碳量与 奥氏体的含 碳量相同。 碳量相同。
(2) 降温形成 马氏体转变开始的温度称 上马氏体点， 表示. 上马氏体点，用Ms 表示 马氏体转变终了温度称 下马氏体点， 表示. 下马氏体点，用Mf 表示 只要温度达到Ms以下即 只要温度达到 以下即 发生马氏体转变。 发生马氏体转变。 以下， 在Ms以下，随温度下降 以下 随温度下降, 转变量增加，冷却中断 转变量增加，冷却中断, 转变停止。 转变停止。
含 碳 量 对 马 氏 体转 变 温 度 的 影响 含碳 量对残余奥 氏体 量的影响
过冷奥氏体转变产物（共析钢） 过冷奥氏体转变产物（共析钢）
转变 类型 转变 产物 P S T 贝 氏 体 马 氏 体 B上 B下 M针 M*板条 形成温 度， ℃ A1~650 650~600 600~550 转变 机制 显微组织特征 粗片状， 、 粗片状，F、Fe3C相间分布 相间分布 细片状， 、 细片状，F、Fe3C相间分布 相间分布
2）马氏体的形态 ） 马氏体的形态分板 马氏体的形态分板 条和针状两类。 针状两类。 两类 a. 板条马氏体 立体形态为细长的 扁棒状 在光镜下板条马氏 体为一束束的细条 组织。 组织。
电镜下 光镜下
每束内条与条之间尺 寸大致相同并呈平行 排列， 排列，一个奥氏体晶 粒内可形成几个取向 不同的马氏体束。 不同的马氏体束。
马氏体组织
马氏体具有体心正方晶格（a=b≠c） 马氏体具有体心正方晶格（ ） 轴比c/a 称马氏体的正方度。 轴比 称马氏体的正方度。 C% 越高，正方度越大，正方畸变越严重。 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 时 ，此时马氏体为体心立方晶格.
珠光体转变过程 珠光体转变也是形核和长大的过程。 珠光体转变也是形核和长大的过程。渗碳体晶核首 先在奥氏体晶界上形成，在长大过程中， 先在奥氏体晶界上形成，在长大过程中，其两侧奥 氏体的含碳 量下降， 量下降，促 进了铁素体 形核， 形核，两者 相间形核并 长大，形成一个珠光体团。 长大，形成一个珠光体团。 珠光体转变是扩散型转变。 珠光体转变是扩散型转变。
σb
片间距
HRC
ψ
过冷奥氏体的中温（ 过冷奥氏体的中温（贝 氏体） 氏体）转变 过冷奥氏体在550℃℃ 过冷奥氏体在 230℃ (Ms)间将转变为 ℃ 间将转变为 贝氏体类型组织， 贝氏体类型组织，贝氏 体用符号B表示。 体用符号 表示。 表示 根据其组织形态不同， 根据其组织形态不同， 贝氏体又分为上贝氏体 贝氏体又分为上贝氏体 又分为 (B上)和下贝氏体 下). 和下贝氏体(B
A'
而残留下来， 残余奥氏体， 表示。 而残留下来，称残余奥氏体，用 A'或γ'表示。 或 表示
Ms、Mf 与冷速无关，主要取决于奥氏体中的合 、 与冷速无关， 金元素含量（包括碳含量） 金元素含量（包括碳含量）。 马氏体转变后， 量随含碳量的增加而增加 量随含碳量的增加而增加， 马氏体转变后，A'量随含碳量的增加而增加，当 含碳量达0.5%后，A'量才显著。 后 量才显著。 含碳量达 量才显著
电镜形貌
光镜形貌
珠光体
索氏体
托氏体
珠光体、索氏体、托氏体三种组织无本质区别， 珠光体、索氏体、托氏体三种组织无本质区别，只 三种组织无本质区别 是形态上的粗细之分，因此其界限也是相对的。 是形态上的粗细之分，因此其界限也是相对的。 片间距越小，钢的强度、 片间距越小，钢的强度、 硬度越高， 硬度越高，而塑性和韧性 略有改善。 略有改善。
电镜下
上贝氏体强度与塑性都较低，无实用价值。 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、 下贝氏体除了强度、硬度较高外，塑性、韧性也较 好，即具有良好的综合力学性能，是生产上常用的 即具有良好的综合力学性能， 强化组织之一。 强化组织之一。
上贝氏体 贝氏体组织的透射电镜形貌 下贝氏体
SEM
TEM
在电镜下， 在电镜下，板条内的 亚结构主要是高密度 的位错， 的位错，ρ=1012/cm2, 又称位错马氏体。 又称位错马氏体。 位错马氏体
b. 针状马氏体 显微组织为针状。 显微组织为针状。 在电镜下， 在电镜下，亚结构主要是 孪晶，又称孪晶马氏体 孪晶马氏体。 孪晶，又称孪晶马氏体。
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珠光体转变
珠光体转变
随着过冷度的不同，片层间距和厚薄也不同 又细分为珠光体 索氏体和托氏体. 又细分为珠光体、 随着过冷度的不同，片层间距和厚薄也不同,又细分为珠光体、索氏体和托氏体
珠光体： ⑴ 珠光体： 形成温度为A 形成温度为 1-650℃，片 ℃ 层较厚（ ），500倍 层较厚（d>4µm）， 倍 ）， 光镜下可辨，用符号 表示 表示. 光镜下可辨，用符号P表示
650 550
2s
40s
2s 5s
10s
(二)C 曲线的分析 二 ⑴ 转变开始线与纵 坐标之间的距离为 孕育期。 孕育期。 孕育期越小， 孕育期越小，过冷 奥氏体稳定性越小. 奥氏体稳定性越小 孕育期最小处称C 孕育期最小处称 曲线的“鼻尖” 曲线的“鼻尖”。 碳钢鼻尖处的温度 ℃ 为550℃。
在鼻尖以上, 在鼻尖以上, 温度较 高，相变驱动力小. 相变驱动力小. 在鼻尖以下， 在鼻尖以下，温度较 低，扩散困难。从而 扩散困难。 使奥氏体稳定性增加。 使奥氏体稳定性增加。 随过冷度不同， 随过冷度不同，过冷 奥氏体将发生高温 珠光体）转变、 （珠光体）转变、中 贝氏体） 温（贝氏体）转变和 低温（马氏体） 低温（马氏体）转变 三种类型转变: 三种类型转变
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， 冷却方式决定钢的组织和性能，是热处 理极为重要的工序。 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。 冷却和连续冷却两种冷却方式。 过冷奥氏体：处于临界点 以下的奥氏体， 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。 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。 钢为例说明奥氏体的等温冷却转变。
过冷奥氏体的低温（ 过冷奥氏体的低温（ 马氏 体）转变 当奥氏体过冷到Ms以下将 当奥氏体过冷到 以下将 转变为马氏体类型组织。 转变为马氏体类型组织。 1）马氏体的晶体结构 ） 碳在α-Fe中的过饱和固溶 中的过饱和固溶 马氏体， 表示。 体称马氏体 体称马氏体，用M表示。 表示 马氏体转变时， 马氏体转变时，奥氏体中 的碳全部保留到马氏体中. 的碳全部保留到马氏体中
0.2%C
马氏体形态与含碳量的关系
0.45%C
1..2%C
马氏体的性能 高硬度是马氏体性 高硬度是马氏体性 能的主要特点。 能的主要特点。 马氏体的硬度主要 取决于其含碳量。 取决于其含碳量。 含碳量增加， 含碳量增加，其硬 度增加。 度增加。
马氏体硬度、 马氏体硬度、韧性与含碳量的关系
C%
当含碳量大于0.6%时，其硬度趋于平缓。 时 其硬度趋于平缓。 当含碳量大于 合金元素对马氏体硬度的影响不大。 合金元素对马氏体硬度的影响不大。
过冷奥氏体的高温（珠光体） 过冷奥氏体的高温（珠光体）转变 原子的扩散能力较强， 在 A1到 550℃间，原子的扩散能力较强，容 ℃ 易在奥氏体晶界上长生高碳的渗碳体晶核和低碳 的铁素体晶核，为扩散性转变。产物主要为珠光 的铁素体晶核，为扩散性转变。 体类型组织，它是铁素体与渗碳体片层相间的机 体类型组织，它是铁素体与渗碳体片层相间的机 械混合物
电镜下
光镜下
电镜下
马氏体的形态主要取 决于其含碳量 C%小于 小于0.2%时，组 小于 时 织几乎全部是板条马 织几乎全部是板条马 氏体。 氏体。 C%大于 大于1.0%C时几 大于 时 乎全部是针状马氏体 乎全部是针状马氏体. 针状马氏体 C%在0.2~1.0%之间 在 之间 为板条与针状的混合 组织。 组织。