第一节 钢在加热和冷却时的转变.ppt

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1、第一节钢在加热和冷却时的转变主要内容：1、钢在加热时组织的转变；2、钢在冷却时组织的转变。重点：1、奥氏体化过程以及每个阶段的特征2、奥氏体等温冷却转变（TTT）产物3、影响TTT曲线的因素难点：1、连续冷却转变（CCT曲线）2、TTT与CCT的异同12一、钢在加热时的组织转变转变温度（一）钢的临界温度在实际生产中，由于加热和冷却不是很缓慢，因此实际发生组织转变的温度与相图的A1、A3、Acm有一定的偏离。通常加热用Ac1、Ac3、Accm表示，冷却用Ar1、Ar3、Arcm表示。图1钢在加热、冷却时的临界温度3奥氏体的形成(二)奥氏体化过程Fe3CA残余Fe3CAAAA形核A长大残余Fe3C

2、溶解A均匀化未溶Fe3C图2奥氏体化过程示意图4（四）奥氏体晶粒度的概念起始晶粒度：珠光体向奥氏体的转变刚刚完成时奥氏体晶粒的大小。一般比较细小而均匀实际晶粒度：热处理后所获得的奥氏体晶粒的大小。一般比起始晶粒度大本质晶粒度：某种钢在规定的加热条件下，奥氏体晶粒长大的倾向，不是晶粒大小的实际度量。56二、奥氏体在冷却时的转变奥氏体的冷却转变直接影响到热处理后钢的组织和力学性能，冷却是热处理中最关键的环节。过冷奥氏体暂时保留在A1以下的奥氏体。连续冷却转变使加热到奥氏体化的钢连续降温进行组织转变等温冷却转变使加热到奥氏体化的钢以较快的冷却速度冷到A1以下某温度保温，在等温下发组织转变。7（一）奥

3、氏体的等温冷却转变（1）建立共析钢过冷奥氏体等温冷却转变曲线----TTT曲线(C曲线)T---timeT---temperatureT---transformation以共析钢为例，将若干试验片加热到AC1线以上温度并保温，使其转变成均匀的奥氏体，然后分别投入不同温度（700℃、600℃、500℃）盐浴中，观测其组织和测定硬度，便可测出过冷奥氏体在不同等温槽中开始转变好终了的时间。8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;时间(s)30010

4、21031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A1MsMf230～-50℃;低温转变区;非扩散型转变;马氏体(M)转变区。图3共析钢C曲线分析（一）奥氏体的等温冷却转变9（1）普通珠光体形成温度为A1～650℃，片层较厚，500倍光镜下可辨，用符号P表示.光镜下形貌电镜下形貌1.高温转变（二）奥氏体转变产物的组织和性能图4普通珠光体形貌1011（2）细珠光体形貌像电镜形貌形成温度为650-600℃,片层较薄，800-1000倍光镜下可辨。1.高温转变（二）奥氏体转变产物的组织和性能图5细珠光体形貌12（3）极细珠光体形貌形成温度为600-550℃，片层极薄

5、，电镜下可辨。1.高温转变（二）奥氏体转变产物的组织和性能图5极细珠光体形貌132.中温转变由于转变温度降低，原子的扩散能力减弱，转变具有扩散型转变和非扩散型转变的两重性。转变过程中，碳原子只能做短距离的扩散，铁原子几乎不扩散，仅从面心立方晶格改组为体心立方晶格。铁素体中碳含量有过饱和现象。这种过饱和的铁素体和细小颗粒状渗碳体的机械混合物成为贝氏体。用B表示。在中温转变区域，由于转变温度的不同，碳原子的扩散能力有差别，因而形成的贝氏体形态、性能也有所不同。在550℃-350℃范围内奥氏体转变成的组织称为上贝氏体。在350℃-Ms范围内形成的组织称为下贝氏体。（二）奥氏体转变产物的组织和性能14

6、（1）上贝氏体形貌在光镜下呈羽毛状。在电镜下为不连续棒状的渗碳体分布于自奥氏体晶界向晶内平行生长的铁素体条之间。光镜下电镜下（二）奥氏体转变产物的组织和性能图6上贝氏体形貌15（2）350～230℃:B下;45～55HRC;良好综合力学性能，生产中常等温淬火获得。B下=过饱和碳α-Fe针叶状+Fe3C细片状过饱和碳α-Fe针叶状Fe3C细片状针叶状（1）上贝氏体形貌（二）奥氏体转变产物的组织和性能图7上贝氏体形貌结构示意图16光镜下电镜下光镜下呈竹叶状。在电镜下为细片状碳化物分布于铁素体针内，并与铁素体针长轴方向呈55-60º角。（2）下贝氏体形貌（二）奥氏体转变产物的组织和性能图8下贝氏体形

7、貌结构17上贝氏体强度与塑性都较低，无实用价值。下贝氏体除了强度、硬度较高外，塑性、韧性也较好，即具有良好的综合力学性能，是生产上常用的强化组织之一。上贝氏体图9贝氏体组织的透射电镜形貌下贝氏体（二）奥氏体转变产物的组织和性能18当奥氏体过冷到Ms以下将转变为马氏体类型组织。马氏体转变是强化钢的重要途径之一。(1)马氏体的晶体结构碳在-Fe中的过饱和固溶体称马氏体，用M表示。马氏体转变时，奥氏体