珠光体转变

干大致平行的铁素体与渗碳体片组成一个珠光体领域，或称珠光体团，在一个奥氏体晶粒内，可以形成几个珠光体团。

珠光体中渗碳体θ与铁素体α片厚之和称为珠光体的片问距，用S 0表示。

片间距是用来衡量片状珠光体组织粗细程度的一个主要指标

片状珠光体一般在两个奥氏体γ1与γ2的晶界上形核，然后向

与其没有特定取向关系的奥氏体γ2晶粒内长大形成珠光体团。

珠光体团中的铁素体及渗碳体与被长入的奥氏体晶粒之间不存在位向关系，形成可动的非共格界面；但与另一侧的不易长人的奥氏体γ1晶粒之间则形成不易移动的共格界面，并保持一定的位向关系。片状珠光体形成机制：

相转变：γ → α + Fe 3C

成分变化： 0.77% 0.021% 6.67%

片状珠光体的转变机理：形核＋长大因为是两相混合物，因此有一个领先相的问题

1、领先相

：与化学成分有关亚共析钢：α过共析钢：Fe 3C

共析钢：两者均可。过冷度小时，渗碳体为领先相；过冷度大时，铁素体为领先相。 如果共析钢的领先相是渗碳体，珠光体形成时渗碳体的晶核通常优先在奥氏体晶界上形成 --成分起伏、结构起伏和能量起伏 与铁素体接壤的奥氏体的含碳量为，高于与渗碳体接壤的奥氏体的含碳量，

原因片状珠光体形成过程中，渗碳体晶核形成后长大时，将从周围吸取碳原子

渗碳体与铁素体均随着碳原子的扩散同时往奥氏体晶粒纵深长大，从而形成片状珠光体。 渗碳体主干分枝长大的原因之一，很可能是前沿奥氏体中塞积位错引起的。

在某些情况下，在过共析钢中片状珠光体形成时，渗碳体和铁素体不一定交替配合长大。 粒状珠光体的形成机制：

形成粒状珠光体的条件：保证渗碳体的核能在奥氏体晶内形成。

达到形成粒状珠光体的转变条件，需要特定的奥氏体化工艺条件和特定的冷却工艺条件。 普通球化退火工艺条件：所谓特定的奥氏体化工艺条件是：奥氏体化温度很低(一般仅比Ac1高10～20℃)，保温时间较短。

等温球化退火工艺条件：所谓特定的冷却工艺条件是：冷却速度极慢(一般小于20℃／h)，或者过冷奥氏体等温温度足够高(一般仅比Ac1低20～30℃)，等温时间要足够长。 球化条件：加热时：γ化温度低，保温时间短冷却时：P 化温度高，保温时间长

片状渗碳体的表面积大于同样体积的粒状渗碳体，从能量角度考虑，渗碳体的球化是一个自C γαγ-C γθγ-

对组织为片状珠光体的钢进行塑性变形，促进渗碳体球化。

析出的先共析铁素体的量取决于奥氏体的碳含量和冷却速度。碳含量越高，冷速越大，析出的先共析铁素体量越少。

亚共析钢先共析α的形态：等轴状（块状）,网状,片状

先共析渗碳体的组织形态可以是粒状、网状或针状

,魏氏组织是一种沿母相特定晶面析出的针状组织

钢中的魏氏组织是由针状先共析铁素体或先共析渗碳体及其间的珠光体组成的复相组织。形核率和长大速度随△T ↗，先↗后↘。550度附近有一极大值。

当转变温度一定时，形核率N与等温时间关系的曲线呈S形，开始随转变时间的延长，形核率逐渐增大。随后，珠光体形核的位置越来越少，N降低。线长大速度v与等温时间无关。珠光体等温转变动力学图具有如下的一些特点：

1)各温度下的珠光体等温转变开始前，都有一段孕育期。所谓孕育期是指从等温开始至转变开始的这段时间。

2)当等温温度从A1点逐渐降低(即过冷度增大)时，珠光体转变的孕育期开始时逐渐缩短；

3)转变温度一定时，转变速度随时间的延长逐渐增大；当转变分数为50％时，转变速度达到极大值；其后，转变速度又逐渐降低，直至转变结束。

4)亚共析钢珠光体等温转变动力学图的左上方，有一条先共析铁素体析出线。这条析出线随着钢中碳含量的增加，逐渐向右下方移动，直至消失。

5)过共析钢如果奥氏体化温度在Acm以上，则珠光体转变的C曲线的左上方，有一条先共析渗碳体析出线。这条析出线随钢中碳含量的增加，逐渐向左上方移动。

影响珠光体转变的动力学因素：

一类属于材料的内在因素，如化学成分、原始组织等；

另一类属于材料的外在因素，如加热温度、保温时间等。

奥氏体中合金元素的影响:

除钴和含量w Al大于2．5

转变速度减慢，C曲线右移；

C曲线向上方移动。原始组织越粗大，珠光体的形成速度就可能越快。

拉应力将使珠光体转变加速，而压应力则使珠光体转变推迟

珠光体的强度、硬度高于铁素体，而低于贝氏体、渗碳体和马氏体，塑性和韧性则高于贝氏体、渗碳体和马氏体。

片状珠光体的力学性能与珠光体的片间距、珠光体团的直径以及珠光体中铁素体片的亚晶

将升高。

抗拉强度和断面收缩率随片间距的减小而增加

铁素体中位错不易滑动，故使塑变抗力升高所致。

韧脆转变温度随片间距的减小先降后增。

为提高强度和塑性，应采用等温处理以获得片层厚度均匀的珠光体。

度稍低，但塑性较好。粒状珠光体的疲劳强度也比片状珠光体高。

铁素体+珠光体的力学性能:

塑性则随珠光体量的增多而下降，随铁素体晶粒的细化而升高。

含有强碳(氮)化物形成元素的过冷奥氏体，在珠光体转变之前或转变过程中可能发生纳米碳(氮)化物的析出，因为析出是在γ/α

相间沉淀碳化物颗粒的大小和层间距主要决定于析出时的温度

相间沉淀碳化物与铁素体呈一定的晶体学位向关系。

相间沉淀条件:首先，要求奥氏体中必须溶有足够的碳(氮)元素和碳化物形成元素。

其次,必须采用足够高的奥氏体化温度，使碳(氮)化物能够溶解到奥氏体中。

相间沉淀是在一定的温度范围内发生的,塑性形变一般会加速相间沉淀的进行.

相间沉淀最大的优点是在提高钢的强度的同时并不明显降低钢的韧性。