材工—热处理原理2分析VIP免费

9.1.2钢的冷却转变同一种钢加热到奥氏体状态后，由于尔后的冷却速度不一样，奥氏体转变成的组织不一样，因而所得的性能也不一样。研究奥氏体冷却转变常用等温冷却转变曲线，即TTT曲线（过冷奥氏体在一定温度下随时间变化组织转变情况）及连续冷却转变曲线，即CCT曲线（过冷奥氏体依冷却速度变化组织转变情况）。TTT曲线是选择热处理冷却制度的参考，CCT曲线更能反映热处理冷却状况，作为选择热处理冷却制度的依据。9.1.2.1过冷奥氏体等温转变曲线当温度在A1以上时，奥氏体是稳定的，不发生分解。当温度降到A1以下后，奥氏体即处于过冷状态，这种奥氏体称为过冷奥氏体。过冷A是不稳定的，会转变为其它的组织。钢在冷却时的转变，实质上是过冷A的转变，而过冷A的转变也是一个点阵重构和C的扩散过程。一、过冷奥氏体的等温转变曲线定义：过冷A向其他组织转变的转变量与等温保温时间的关系曲线（TTT曲线－TimeTemperatureTransformation或C曲线或IT曲线－IsothermalTransformation）。测定方法：金相－硬度法膨胀法磁性法热分析法等二、共析钢过冷奥氏体的等温转变曲线孕育期：过冷A从过冷到转变开始这段时间，其长短反应了过冷A的稳定性大小。C曲线中，鼻尖处（550℃）的孕育期最短，过冷A稳定性最小。为何不同温度下过冷A稳定性不同？过冷度较小时，由于过冷A和P之间的自由能差较小（相变驱动力较小），过冷A比较稳定，故孕育期很长，转变所需总时间也很长;温度下降，过冷度增大，新旧相之间的自由能差不断加大，过冷A的稳定性最低，孕育期最短，转变速度最快；继续降低温度，新旧相的自由能差不再起主导作用，原子扩散能力起主导作用，温度降低使扩散过程越来越困难，过冷A的孕育期和转变时间逐渐增长。三、亚共析钢过冷A的等温转变曲线亚共析钢的过冷A等温转变曲线与共析钢C曲线不同的是，在其上方多了一条过冷A转变为铁素体（F）的转变开始线。亚共析钢随着含碳量的减少，C曲线位置往727℃左移，同时Ms、Mf线住上移。亚共析钢的过冷A等温转变过程与共析钢类似。只是在高温转变区过冷A将先有一部分转变为F，剩余的过冷A再转变为P型组织。四、过共析钢过冷A的等温转变曲线过共析钢过冷A的C曲线的上部为过冷A中析出二次渗碳体(Fe3CII)开始线。当加热温度为Ac1以上30－50℃时，过共析钢随着含碳量的增加，C曲线位置向左移，同时Ms、Mf线往下移。过共析钢的过冷A在高温转变区，将先析出Fe3CII，其余的过冷A再转变为珠光体型组织。9.1.2.2过冷奥氏体的转变及其产物奥氏体冷却到A1温度以下，由于过冷A的自由能较其他组织的自由能高，所以将向其他组织转变。高温转变区(A1－550℃的珠光体转变区)中温转变区(550℃－MS的贝氏体转变区)低温转变区(MS以下的马氏体转变区)一、高温转变（P转变）转变温度：A1－550℃（扩散型转变）转变产物：珠光体型组织，是铁素体和渗碳体的机械混合物，渗碳体呈层片状分布在铁素体基体上；转变温度越低，层间距越小。按层间距大小，珠光体组织分为：珠光体（P）索氏体（S）屈氏体（T）过冷A高温转变产物的形成温度和性能名称符号形成温度/℃硬度能分辩片层的放大倍数珠光体PA1~650170~200HB<500×索氏体S650~60025~35HRC>800×屈氏体T600~55035~40HRC>2000×实际上，这三种组织都是珠光体，并无本质差别，且无严格的温度界限，其差别只是珠光体组织的“片间距”大小；形成温度越低，片间距越小，组织的硬度越高，屈氏体的硬度高于索氏体和粗珠光体二、中温转变（B转变）(半扩散型转变）转变温度：550℃－MS(240℃)转变产物：贝氏体－渗碳体分布在碳过饱和的铁素体基体上的两相混合物。550℃－350℃：上贝氏体（上B)，呈羽毛状，微观上为小片状的渗碳体分布在成排的铁素体片之间。350℃－Ms：下贝氏体（下B），在光学显微镜下为黑色针状，在电子显微镜下可看到在铁素体针内沿一定方向分布着细小的碳化物（Fe2.4C）颗粒。转变产物性能上贝氏体：铁素体片较宽，塑性变形抗力较低；同时渗碳体分布在铁素体片之间，容易引起脆断，因此强度和韧性都较差。下贝氏体：铁素体针细小，无方向性，碳的过饱和度大，位错密度高，且碳化物分布均匀、弥散度大，所以硬度高，...