钢铁热处理原理3

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1、钢在加热时的转变3.2.2共析钢CCT图与TTT图的区别比较T/℃AA1区别过冷奥氏体珠光体CCT图位于TTT图右下方连续冷却贝氏贝氏体体转变被抑制MS等温冷却为单M+A’马氏体Mf一的组织，连续M冷却可能为几种组织的混合时间/s共析钢CCT图与TTT图比较1钢在冷却时的转变临界冷却速度V’CT/℃A共析钢过冷A全部获A1得珠光体的最大冷却速度——下临界冷却速度转变产物v1VCV’vC2共析钢过冷A全部MS获得马氏体的最小M+A’冷却速度——上临MfVCM界冷却速度时间/s共析钢过冷A连续冷却转变的C曲线图2钢

2、在冷却时的转变亚共析钢T/℃AA3V1A1F+PV2F+T+MMSv1vM+A’v2V33MfVMCM时间/s共析钢过冷A连续冷却转变的C曲线图33.3珠光体转变铁素体和渗碳体两相组成的机械混合物—珠光体共析成分的奥氏体在A～550℃温度范围内停留时，1将发生珠光体转变。3.3.1珠光体的组织形态两种形态：片状珠光体和球状（粒状）珠光体片状珠光体球状（粒状）珠光体4珠光体转变片层状的珠光体由片层相间的铁素体片和渗碳体片组成珠光体晶团（珠光体领域）珠光体片层间距片层间距与形成温度决定按片间距的大小可将其分为三类：A

3、～650℃间形成的片层较粗的珠光体，称为珠光体（P）1650～600℃间形成的片层较细的珠光体，称为索氏体（S)600～550℃间形成的片层极细的珠光体，称为托氏体（屈氏体）(T)5(a)CoarsePearlite(b)FinePearlitePhotomicrographsof(a)coarsepearliteand(b)finepearlite.3000X.6珠光体转变3.3.2珠光体的机械性能与珠光体片层间距和珠光体晶团大小有关珠光体(P)

4、HRC35～40粒状的珠光体铁素体的基体上分布着颗粒状（球状）的渗碳体性能取决于与渗碳体颗粒的大小、形态及分布与片状珠光体比较，粒状珠光体强度硬度较低、塑性韧性较好7珠光体转变3.3.3珠光体的形成过程片状的珠光体一般由奥氏体分解形成成分均匀的奥氏体8珠光体转变粒状的珠光体球化机理胶态平衡理论:第二相颗粒的溶解度与曲率半径有关.曲率半径越小(尖角)处固溶体的浓度高,片状渗碳体的破断、球化9珠光体转变粒状的珠光体形成情况奥氏体分解形成有未溶解的碳化物45钢调质处理得到的球状珠光体奥氏体成分不均匀由钢淬火、

5、回火形成由钢球化退火形成高碳钢球化退火处理得到的球状珠光体103.4马氏体转变3.4.1马氏体的定义马氏体是碳在α—Fe中的过饱和固溶体马氏体转变是典型的无扩散性相变3.4.2马氏体的晶体结构体心正方结构c/a—马氏体的正方度wc（％）增加，马氏体的正方度（c/a)呈线性增加11•FinePearlitevsMartensite:MechanicalPropertiesofFe-CSystems•Hardness:finepearlite<

6、形态：板条马氏体和片状马氏体板条马氏体wc在0.25%以下时，基本上形成板条状马氏体（低碳马氏体）板条马氏体13马氏体转变空间形态为扁条状，每个板条为一个单晶，板条间有薄层残余奥氏体相互平行的板条构成板条束，一个奥氏体晶粒有几个（3～5个）板条束板条马氏体内有高密度的位错缠结的亚结构，又称为位错马氏体位错马氏体14片状马氏体马氏体转变当wc>1.0%时，奥氏体几乎只形成片状马氏体（针状马氏体）空间形态为双透镜状光镜下为竹叶状或针状片状马氏体15马氏体转变片状马氏体内部的亚结构主要是孪晶(孪晶马氏体）含碳量很

7、高的片状马氏体可看到中脊面，中脊面是高密度的孪晶片马氏体中的孪晶片马氏体中的中脊16马氏体转变混合状的马氏体wc在0.25%～1.0%之间的奥氏体则形成上述两种马氏体的混合组织含碳量越高，条状马氏体量越少而片状马氏体量越多45钢混合状马氏体影响马氏体形态的因素马氏体形成奥氏体的含碳量和形态温度化学成分合金元素>200℃板条马氏体<200℃片状马氏体173.4.4马氏体转变的主要特点马氏体转变⑴过冷度极大热力学特点除了表面能外，弹性应变能极大Ms——奥氏体和马氏体两相自由能差达到相变所需要的最小驱动力值时的温度，即开始发

8、生马氏体相变的温度（2）无扩散性晶体学特点切变性转变温度低，马氏体的形成无需扩散，转变前后没有化学成分的改变，马氏体可在很低的温度下以高速形成。转变以切变的方式完成晶格重构表面浮凸表面浮凸18马氏体转变（3）共格关系和惯习现象晶体学特点共格关系γM惯习现象K-S关