铁碳相图的应用讲述.ppt

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1、铁碳相图的应用（C曲线与CCT曲线）钢在加热时的转变一、钢的奥氏体转化二、钢的奥氏体化过程主要内容一、钢的奥氏体化钢坯加热实际加热或冷却时存在着过冷或过热现象，因此将钢加热时的实际转变温度分别用Ac1、Ac3、Accm表示;冷却时的实际转变温度分别用Ar1、Ar3、Arcm表示。由于加热冷却速度直接影响转变温度，因此一般手册中的数据是以30-50℃/h的速度加热或冷却时测得的。二．钢的奥氏体化过程包括晶格改组和Fe、C原子的扩散过程，遵循形核、长大规律优先在相界（F、Fe3C）形核Why?分为四步共析钢奥氏体化过程亚共析

2、钢和过共析钢的奥氏体化过程与共析钢基本相同。但由于先共析或二次Fe3C的存在，要获得全部奥氏体组织，必须相应加热到Ac3或Accm以上。钢在冷却时的转变一、过冷奥氏体的等温转变二、过冷奥氏体的连续冷却转变主要内容1、等温冷却把加热到A状态的钢，快速冷却到低于Ar1某一温度，等温一段时间，使A发生转变，然后再冷却到室温。2、连续冷却把加热到A状态的钢，以不同的冷却速度（空冷，随炉冷，油冷，水冷）连续冷却到室温。一、钢在热处理时的冷却方式热加保温时间温度临界温度连续冷却等温冷却二、过冷奥氏体的等温转变曲线将不同温度下的S曲

3、线整理在时间-温度曲线上，可以得到相变的综合动力学曲线，即等温转变曲线。等温转变曲线表示了转变量、转变温度和转变时间之间的关系，一般是由两条形状呈C形的曲线构成，所以我们也将其称之为C曲线。T1等温动力学曲线转变体积分数xt0T1>T2>T3T2T3100%金相硬度法奥氏体和转变产物的金相形态和硬度不同。膨胀法奥氏体和转变产物的比容不同。磁性法及电阻法奥氏体为顺磁性，转变产物为铁磁性。C曲线的测定方法（1）选择一系列试样，将试样加热奥氏体化；（2）将试样在A1点下不同温度保温不同时间；（3）淬水冷却，以保留，固定转变产物

4、；（4）确定各温度、时间下转变产物及转变量；（5）建立转变温度，转变时间与转变产物、转变量的关系曲线。实验步骤:共析碳钢TTT曲线建立过程示意图时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A11、共析钢的过冷A等温转变动力学图（1）线、区的意义线：纵坐标为温度，横坐标为时间，临界点A1线，MS线，Mf线，转变开始线，转变终了线。区：A1以上为稳定A区，过冷A区，过冷A等温转变区（A→P、A→B），转变产物区（P、B），M形成区（A→M）、M转变产物区（M或M+A

5、r）。孕育期最短的部位，即转变开始线的突出部分，称为鼻子。共析碳钢TTT曲线的分析稳定的奥氏体区过冷奥氏体区A向产物转变开始线A向产物转变终止线A+产物区产物区A1～550℃;高温转变区;扩散型转变;P转变区。550～230℃;中温转变区;半扩散型转变;贝氏体(B)转变区;230～-50℃;低温转变区;非扩散型转变;马氏体(M)转变区。时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A1MsMf（2）转变产物依等温温度不同，大体可分为三个温度区：1)P型转变：高温区

6、（临界点A1～550℃），过冷度小，P型组织转变区，A→P，扩散型相变；2)B型转变：中温区（550℃～MS），发生B转变的区域，A→B，半扩散型相变；3)M型转变：低温区（在MS以下），过冷度大，发生M转变的区域，A→M，非扩散型相变。需要指出的是，在中部区域P转变区和B转变区可能重叠，得到P和B的混合组织；在下部区域M转变和B转变可能重叠，得到M和B的混合组织。1）高温转变--P转变(Ar1~550℃)A→F+Fe3C(片层相间平行排列的机械混合物)2）中温转变—贝氏体转变(550℃~220℃)A→B(F+Fe3C)

7、，其中F具有一定过饱和度A→B上(550℃~350℃），羽毛状Fe3C以较粗大片状分布在较宽的F片之间,易发生脆断,HRC=45。A→B下(350℃~220℃），针状强韧性好,Fe3C细小,均匀分布在过饱和F针内3）低温转变----M转变(C在α--Fe中过饱和固溶体)Ms→MfHRC=62~65为什么呈C字形（存在鼻点）？过冷奥氏体转变速度取决于转变驱动力和扩散能力，而△T↑，△G↑，D↓。在A1～550℃区间,随过冷度增大,原子扩散较快,转变速度较快。550℃以下,随过冷度增大,原子扩散速度越来越慢,因而转变速度

8、减慢。2、非共析钢的过冷A等温转变动力学图对亚共析钢在发生P转变之前有先共析F析出，因此亚共析钢的过冷A等温转变曲线在左上角有一条先共析F析出线，且该线随含碳量增加向右下方移动，直至消失。亚共析钢的TTT曲线FAP+FS+FTBM+A残A3时间(s)3001021031041010800-10010020050060