热处理组织转变VIP免费

第一章．金属加热过程中的相变—奥氏体相变 概述：热处理工艺一般由加热、保温和冷却三个阶段组成，其目的是为了改变金属或合金的内部组织结构，使材料满足使用性能要求。 除回火、少数去应力退火，热处理一般均需要加热到临界点以上温度使钢部分或全部形成奥氏体，经过适当的冷却使奥氏体转变为所需要的组织，从而获得所需要的性能。 奥氏体晶粒大小、形状、空间取向以及亚结构，奥氏体化学成分以及均匀性将直接影响转变、转变产物以及材料性能。 奥氏体晶粒的长大直接影响材料的力学性能特别是冲击韧性。 综上所述，研究奥氏体相变具有十分重要的意义。 本章重点：奥氏体的结构、奥氏体的形成机制以及影响奥氏体等温形成的动力学因素。 本章难点：奥氏体形成机制，特别是奥氏体形成瞬间内部成分不均匀的几个C%点，即 C1、C2、C3 和 C4。 § 1-1 奥氏体的组织结构和性能 一、奥氏体的结构： 定义：C 溶于 γ–Fe 形成的间隙式固溶体。 1 .C 原子位于 γ–Fe 点阵的中心和棱边的中点(八面体间隙处)； 2 .C 原子进入 γ–Fe 点阵间隙位置引起；γ–Fe 点阵等称膨胀；C%增加，奥氏体点阵常数增大，但奥氏体的最大溶 C 量(溶解度)为 2.11% 3 .C 原子在奥氏体中分布是不均匀的，存在浓度起伏； 4 .合金元素原子(Mn、Si、Cr、Ni 等)溶入奥氏体中取代 Fe 原子的位置，形成置换式固溶体，称合金奥氏体。 二、奥氏体的组织： (1)原始组织有关 奥氏体组织通常为等轴状多边形晶粒，这与 (2)加热速度有关 (3)转变程度有关 图 1-1 Gr Gp G T A1 T1 ΔG ΔT 图1-2 G E S P C 1 C 2 C 3 C 4 T1 图1-3 不平衡加热奥氏体晶粒呈针状或球状(只作为了解内容)。 三、奥氏体的性能 1.机械性能：(1)屈服强度、硬度低 (2)塑性、韧性高； 2.物理性能：(1)比容最小；(2)导热性差；(3)线膨胀系数大；(4)顺磁性。 3.应用：(1)变形加工成型；(2)奥氏体不锈钢耐蚀性；(3)膨胀仪表灵敏元件。 § 1-2 奥氏体的形成 一、热力学条件 ΔG=Gγ－Gp＜0 (1)Ac1 和 Ar1 引出临界点概念： (2)Ac3 和 Ar3 (3)ACcm 和 Arcm 二、奥氏体的形核 以共析钢为例，讨论钢中奥氏体形成。 奥氏体晶核主要在 F 和 Fe3C 的相界面 形核，其次在珠光体团界、F 亚结构(嵌镶块) 界面形核。这样能满足：(1)能量起伏；(2)结构起伏；(3)成分起伏三个条件。 三、奥氏体的长大 α + Fe3C γ 晶体结...