奥氏体形成过程.ppt

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1、以共析钢为例，说明奥氏体是怎样形成的。并讨论为什么在铁素体消失的瞬间，还有部分渗碳体未溶解？Page2奥氏体核的形成；01奥氏体核的长大02奥氏体成分均匀化04剩余渗碳体溶解；03奥氏体的形成过程由Fe的晶格改组和Fe、C原子的扩散，它包括四个阶段：Page3（一）、奥氏体形核的形成：1、形核位置：（1）F/Fe3C界面；奥氏体晶核优先在铁素体与渗碳体相界面处通过扩散机制形成； （2）珠光体团交界处； （3）先共析铁素体/珠光体团交界处。2、在上述位置优先在铁素体与渗碳体相界面处形核，这是由于满足三个起伏： 　　（

2、1）、界面上存在浓度结构起伏；相界面处存在碳的浓度起伏；轻易满足形成奥氏体所需的碳浓度。相界面处存在结构起伏； 　　（2）、界面存在缺陷，能量高，提供能量起伏；此处原子排列紊乱，位错、空位浓度较高，轻易满足形成奥氏体所需的能量；　（3）、有渗碳体溶解后的碳原子补充。Page43、有时在铁素体内部也能形核，只要满足：（1）、温度高，提供足够的相变驱动力；（2）、有嵌镶块，提供足够的浓度条件和晶核尺寸。4、奥氏体形核(在加热不快，温度不高的条件下)：有铁原子和碳原子扩散机制。（二）、奥氏体核的长大：1、碳原子在奥氏体中的扩

3、散：CA：奥氏体的碳浓度，0.77%；CA-F：奥氏体中靠近铁素体一侧含碳量（GS线）；CA-Fe3C：奥氏体中靠近渗碳体一侧含碳量（ES线）；CF-A：铁素体中靠近奥氏体一侧含碳量（GP线）；CF-Fe3C：铁素体中靠近渗碳体一侧含碳量（QP的延长线）；Fe3C：渗碳体的碳浓度，6.69%。Page62、碳原子在铁素体内部的扩散：碳在奥氏体中的扩散的同时，在奥氏体中出现了碳的浓度梯度（CA-Fe3C－CA-F），碳在铁素体中也进行扩散,促使奥氏体长大。由于F中与A交界的界面浓度CF-A原子向A一侧扩散，使F中碳浓度升高，

4、有利于向奥氏体的转化。Page7（三）、剩余渗碳体溶解：铁素体消失以后，仍有部分渗碳体尚未溶解，这部分渗碳体称为剩余渗碳体。1、实验现象：（1）、F消失时，组织中的Fe3C还未完全转变；（2）、测定后发现A中含碳量低于共析成分0.77%。2、原因：Fe-Fe3C相图上ES线斜度大于GS线，S点不在CA-F与CA-Fe3C中点，而稍偏右。所以A中平均碳浓度，即(CA-F+CA-Fe3C)/2低于S点成分。当F全部转变为A后，多余的碳即以Fe3C形式存在。通过随着保温时间延长或继续升温，剩余渗碳体通过碳原子的扩散，不断溶入奥氏

5、体中，使奥氏体的碳浓度逐渐接近共析成分。这一阶段一直进行到渗碳体全部消失为止。Page8（四）、奥氏体成分均匀化：当剩余渗碳体全部溶解后，奥氏体中的碳浓度仍是不均匀的，原来存在渗碳体的区域碳浓度较高，而原来存在铁素体的区域碳浓度较低，只有继续延长保温时间，使碳原子充分扩散才能得到成分均匀的单相奥氏体。综上述共析碳钢的奥氏体等温形成是通过碳、铁原子的扩散，通过形核—长大—碳化物溶解—奥氏体均匀化四个步骤实现的。