(12)--第2章1节2.共析钢片状珠光体的形成过程.pdf

共析钢片状珠光体的形成主要内容010203长大过程中的碳扩散珠光体形成的热力学条件珠光体形核与长大1.珠光体形成的热力学条件冷却冷却V冷冷加热温度T保温时间t时间/h加热加热V加加温度温度A热处理工艺路径示意图 加热保温时，奥氏体化为后续冷却做组织准备 较慢冷却时，奥氏体变为铁素体和渗碳体(珠光体)1.珠光体形成的热力学条件热 处 理 降 温 阶 段 在 7 2 7 能 形 成 珠 光 体 形 成 吗？T=727:在平衡冷却时，奥氏体、铁素体与渗碳体三相共存1.珠光体形成的热力学条件T727 :珠光体自由能低，奥氏体自由能高G=GP-GA0过冷是珠光体形成的必要条件珠光体转变需要较高温度和较小过冷度T()A1=727GAGVGGpAP平衡临界温度实际转变温度Ar12.珠光体形核与长大W Wc c=0.77%=0.77%W Wc c=6.69%=6.69%W Wc c=0.0218%=0.0218%体心立方面心立方正交晶格13ArFe C+珠光体的形成：铁晶格改组与铁、碳原子扩散，是一种全扩散型转变。共析钢珠光体形核领先相：渗碳体 珠光体中的渗碳体与从奥氏体中析出的先共析渗碳体的晶体位向相同。珠光体中的渗碳体与共析转变前产生的渗碳体在组织上连续。奥氏体中未溶解的渗碳体有促进珠光体形成的作用。2.珠光体形核与长大纵向横向横向形核位置：奥氏体晶界上 满足形核所需的成分起伏、能量起伏和结构起伏条件。晶界微区能量较高，形核所需形核功较小。晶界微区成分或结构与新相接近。晶界微区有利于原子扩散。Fe3C纵向/横向长大Fe3C两侧贫碳F出现F纵向/横向长大F外侧富碳Fe3C形核长大(同一位向F与Fe3C交替形成珠光体团)。不同位珠光体团形成互相接触后转变结束。长大：珠光体团3.长大过程中的碳扩散碳扩散:控制珠光体长大过程T1TCC-Fe3CC-C-C-Fe3CGEPQSC温度T1：珠光体形成，、Fe3C三相共存 奥氏体中碳分布不均匀3.长大过程中的碳扩散T1TCC-Fe3CC-C-C-Fe3CGEPQSC C-Fe3C:与Fe3C相邻界面上碳浓度 C-:与相邻界面上碳浓度 C-Fe3C:与Fe3C相邻界面上碳浓度 C-:与相邻界面上碳浓度C-Fe3CC-C-Fe3CCC-碳浓度差决定碳扩散方向3.长大过程中的碳扩散C-Fe3C CC-：与相接的奥氏体中C原子向远离铁素体晶核方向扩散，使F长大。远离渗碳体晶核的奥氏体中C原子向与Fe3C相接的奥氏体扩散，使Fe3C长大；片状珠光体形成时C的扩散示意图Fe3CFe3CFe3CFe3CCCCCCCC晶界晶界C-Fe3CC-：与奥氏体相接的铁素体中的C原子向与Fe3C相接铁素体中扩散，有利于珠光体长大。小结热处理过程中，珠光体的形成需要过冷条件。01共析钢片状珠光体形成中Fe3C是领先相，片状Fe3C和交替形成横向长大，向A中纵向生长。02珠光体长大过程受控于碳扩散，后者起因于A中存在碳浓度差。03谢 谢 大 家！