第6章_过冷奥氏体转变图

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1、第六章钢的过冷奥氏体转变图6.1过冷奥氏体等温转变图6.2过冷奥氏体连续转变图6.3IT图与CT图的比较和应用过冷奥氏体：在临界点以下存在且不稳定的将要发生转变的奥氏体。等温冷却----TTT或IT图连续冷却----CCT或CT过冷奥氏体等温转变图（IT）也称TTT曲线(Time-Temperature-Transformation)，因形状如字母“C”，故称C曲线。主要反映了过冷奥氏体等温转变的规律，主要用于研究相变机理、组织形态等。在一般热处理生产中多为连续冷却，故难直接应用过冷奥氏体连续转变图（CT）CT图也称

2、CCT图(连续转变图，Continuous-Cooling-Fransformation)，能比较接近实际热处理冷却条件，应用更方便有效。IT图和CT图全面反映了过冷奥氏体转变与等温温度、时间或者与冷却速度之间的关系。可见，IT图和CT图对热处理生产实践有十分重要的意义。6.1过冷奥氏体等温转变图（IT图）6.1.1IT图的建立常用的方法有:1.金相硬度法2.膨胀法3.磁性法4.电阻法5.热分析法6.1.1IT图的建立1.金相硬度法最基本直观和精确的方法，也是常用方法之一。在等温过程中未转变的奥氏体在淬火时转变为马氏

3、体，等温转变的产物则分布其中，金相观察时即可识别。要求：试样：φ10~15mm，厚1.0~1.5mm，具有相同的原始组织（可通过退火或正火获得）。奥氏体化：所有试样均在相同条件下进行奥氏体化，要求奥氏体的化学成分均匀一致。6.1.1IT图的建立1.金相硬度法步骤：①将一组试样（5～10个）加热奥氏体化。②迅速转入A以下某一温度（如650℃）等温浴炉中，c1分别停留不同时间（如t、t、t…），随即迅速淬入123盐水中;③在显微镜下观察其分解产物和转变量，确定转变开始时间（1~2%）和转变终了时间(98%)，绘出T下以1

4、奥氏体转变量—时间为坐标的等温转变动力学曲线。6.1.1IT图的建立1.金相硬度法6.1.1IT图的建立1.金相硬度法步骤：④用同样方法，将第二组试样在另一温度下等温（如600℃），绘出该等温温度下过冷奥氏体等温转变动力学曲线。以此类推，获取不同等温温度下过冷奥氏体等温转变动力学曲线。⑤将不同温度下的等温转变开始时间和终了时间绘制在温度—时间半对数坐标系中。并将不同温度下的转变开始点和转变终了点分别连接成曲线，则可得过冷奥氏体等温转变图。优缺点----直观、结果不连续、费时。6.1.1IT图的建立2.膨胀法：利用钢在

5、相变时发生的比容变化。A

6、高IT图分析：ABCD线：不同温度下的转变开始时间；EFGH线：转变量为50%时所需的时间；JK、LM线：转变终了时间转变开始线ABCD以左部分为过冷奥氏体区，转变终了线JK、LM以右区域为P或B区，两条线之间为转变过渡区（A+P或A+B），水平线M为S马氏体转变开始温度，M以下S图6-1过冷奥氏体等温转变图的建立为马氏体区。(a)不同温度下的等温转变动力学曲线；(b)过冷奥氏体等温转变图由两个“C”形曲线组成的，第一个“C”形曲线与珠光体转变区相对应。第二个“C”形曲线与贝氏体转变区相对应。在鼻尖上部：孕育期随T

7、↑而延长；在鼻尖下部：孕育期随T↓而延长；在鼻尖处：孕育期最短，图6-1过冷奥氏体等温转变图的建立此时A最不稳定，是转变(a)不同温度下的等温转变动力学曲线；(b)过冷奥氏体等温转变图速度的极大值。曲线呈“C”形的原因：过冷奥氏体的稳定性由两个因素决定：①新、母相的自由能差∆G；②原子的扩散系数D。∆G和D的增大都使A稳定性下降，转变加快。但是这两个因素随过冷度的变化是恰好相反，相互矛盾的→“鼻子”的形成鼻尖以上：∆G起主要作用，相变受∆G大小的制约；鼻尖以下：Fe、C原子扩散起主要作用，相变受Fe、C原子扩

8、散速度的制约。转变产物：在两个“C”曲线相重叠的区域内等温时可以得到珠光体和贝氏体混合组织。在珠光体区内，随着等温温度的下降，珠光体片层间距减小，珠光体组织变细。在贝氏体区较高温度等温,获得上贝氏体；在较低温度图6-1过冷奥氏体等温转变图的建立区等温，获得下贝氏体。(a)不同温度下的等温转变动力学曲线；(b)过冷奥氏体等温转变图转变产物：