金属材料热处理原理2

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1、图4.15M的晶体结构示意图→（2）马氏体（M）转变①M的形成条件（T＜MS，V＞VkC）i冷却速度必须大于临界冷速VKC(VC);ii奥氏体必须过冷到230℃(Ms)以下将转变为马氏体（M）类型组织（如右图4.21所示）。②晶体结构特点马氏体是碳在-Fe中的过饱和固溶体，用M表示.M转变时，A中的碳全部保留在M中；其具有体心正方晶格（a=b≠c），轴比c/a称M的正方度。C%越高，正方度越大，正方畸变越严重；当＜0.25%C时,c/a=1,此时M为BCC晶格.图4.21共析碳钢的CCT曲线因此，伴随M形成其比容增大，由此产生组织应力，易使工件产生变形开裂。③M的组织形态与

2、性能钢中M的组织形态主要有板条状和片状两种基本类型。板条状M，位错M或低碳M片状M，孪晶M或高碳M③M的组织形态与性能影响M形态的因素M形态→M转变温度→A化学成分（如左下图所示）0.2%C低碳M；1.0%C高碳M。0.2%～1.0％C：当小于0.6％C时，以低碳M为主；当大于0.6％C时，以高碳M为主。应注意：A的碳含量≠钢的碳含量随钢中奥氏体碳含量的增加，M的转变温度下降，残余奥氏体量增加，如右下图所示。图4.＃奥氏体的碳含量对M转变温度（a）及AR量（b）的影响图4.＃M形态与碳含量关系③M的组织形态与性能M的性能M具有高强度、高硬度：固溶强化，相变强化，时效强化，细晶

3、强化等。M是最经济、有效的综合强化效果。M具有高的硬度和强度。M的硬度主要取决于碳含量（如右下图所示）。＃碳含量对M强度和硬度影响表4.＃淬火钢的塑、韧性与碳含量间关系M的塑性、韧性则主要取决于其亚结构：孪晶M----塑韧性差，位错M----强韧性好。请思考：如何理解“M的强度和硬度主要取决于M的碳含量”，试就图4.18解释之？（3）贝氏体（B）转变①　组织形态图4.19B上的显微组织形态↓图4.20B下的显微组织形态↓金相显微组织500X电子显微组织4000X表4.2贝氏体型转变的形成温度、转变机制、组织特征、形成特点、硬度及性能特点，获得工艺→A’等温转变的类型、产物、性

4、能及特征两种马氏体的性能比较（如下表所示）贝氏体转变特征一览表（共析钢）注意区分与比较:4.过冷奥氏体连续冷却转变曲线（CCT曲线）（1）CCT曲线及分析i共析钢的CCT曲线没有贝氏体转变区，在P转变区之下多了一条转变中止线(K线)。当连续冷却曲线碰到K线时，P转变中止，余下的过冷奥氏体一直保持到Ms以下转变为M。iiCCT曲线位于C曲线的右下方。图4.21中A1－共析线；PS线－A’转变为P开始线；Pf线－A’转变为P终了线；K线－A’转变为P中止线；Ms线－A’转变为M开始线。VkC为CCT曲线的临界冷却速度，即获得全部马氏体组织时的最小冷却速度.图4.22共析碳钢CC

5、T曲线与C曲线比较（2）CCT与C曲线比较图4.21共析碳钢的CCT曲线AA’M+ARP型4.过冷奥氏体连续冷却转变曲线它是通过测定不同冷速下过冷奥氏体的转变量获得的。图4.21共析钢CCT曲线＃过共析钢CCT曲线图4.24亚共析钢CCT曲线过共析钢CCT曲线也无贝氏体转变区,但比共析钢CCT曲线多一条A→Fe3C转变开始线。由于Fe3C的析出,奥氏体中含碳量下降,因而Ms线右端升高.亚共析钢CCT曲线有贝氏体转变区，还多A→F开始线,F析出使A含碳量升高,因而Ms线右端下降.过共析钢CCT曲线亚共析钢CCT曲线4.过冷奥氏体连续冷却转变曲线（CCT曲线）5.过冷奥氏体转变

6、曲线的应用（1）C曲线的应用炉冷空冷油冷水冷PST+M+A’M+A’用C曲线定性说明共析钢连续冷却时的组织转变CCT曲线获得困难;TTT曲线容易测得.可用TTT曲线定性说明连续冷却时的组织转变情况。方法是将连续冷却曲线绘在C曲线上，依其与C曲线交点的位置来说明最终转变产物.图4.23在C曲线上估计连续冷却时过冷奥氏体转变产物示意图P均匀A细AP退火(炉冷)正火(空冷)S淬火(油冷)T+M+A’M+A’(水冷)淬火A1MSMf时间650℃600℃550℃课堂练习：试分析下图中不同热处理条件下所获得的组织。45钢的CCT曲线及其应用M+T40Cr钢的CCT曲线及应用→45钢850

7、℃油冷组织M+T40Cr钢油淬组织为全部M。请思考：为什么其所获得的组织不同？