(26)--1.4.1 过冷奥氏体的等温转变.ppt

1.4.1 1.4.1 过冷奥氏体的等温转变过冷奥氏体的等温转变冷却是热处理更重要的工序，因为钢的常温性能与其冷却冷却是热处理更重要的工序，因为钢的常温性能与其冷却后的组织直接有关。钢在后的组织直接有关。钢在不同的过冷度不同的过冷度下可转变为下可转变为不同的不同的组织组织。在热处理中，通常有两种冷却方在热处理中，通常有两种冷却方式，即式，即等温冷却等温冷却和和连续冷却连续冷却，如，如图图1所示。所示。过冷奥氏体过冷奥氏体转变图即为描述在这转变图即为描述在这两种冷却方式下过冷奥氏体的两种冷却方式下过冷奥氏体的转转变量变量与与转变时间之间关系转变时间之间关系的曲线的曲线图。过冷奥氏体转变图是对钢材图。过冷奥氏体转变图是对钢材进行热处理的重要依据。进行热处理的重要依据。图图1 两种冷却方式示意图（等温两种冷却方式示意图（等温冷却和连续冷却）冷却和连续冷却）1-1 1-1 过冷奥氏体的等温转变曲线的制定过冷奥氏体的等温转变曲线的制定过冷奥氏体的等温转变曲线的制定过冷奥氏体的等温转变曲线的制定将一批经奥氏体化的钢试样急冷至临界点（将一批经奥氏体化的钢试样急冷至临界点（A1）以下各不）以下各不同温度，并在此温度下保温不同时间，逐个取出试样迅速同温度，并在此温度下保温不同时间，逐个取出试样迅速冷却下来，然后测定各不同等温温度下，转变产物的类型冷却下来，然后测定各不同等温温度下，转变产物的类型以及转变量与时间的关系。以温度为纵坐标，时间半对数以及转变量与时间的关系。以温度为纵坐标，时间半对数为横坐标，分别将各温度下过冷奥氏体转变开始和转变终为横坐标，分别将各温度下过冷奥氏体转变开始和转变终了时间点连接起来，可以得到两条曲线，这就是过冷奥氏了时间点连接起来，可以得到两条曲线，这就是过冷奥氏体分解的等温转变综合动力学图（体分解的等温转变综合动力学图（图图2）。）。图图2 2 共析钢等温转变曲线（共析钢等温转变曲线（C C曲线）的测定与绘制曲线）的测定与绘制（a a）不同温度下的等温动力学转变曲线；（）不同温度下的等温动力学转变曲线；（b b）等温转变图（）等温转变图（C C曲线）曲线）-100临界点临界点A A1 1HRC01002003004005006000110102103104105700800温度/AAPMsMf55504340383221AB孕育期孕育期Nose temperature过冷奥氏体等温转变曲线过冷奥氏体等温转变曲线过冷奥氏体等温转变曲线过冷奥氏体等温转变曲线过冷奥氏体的等温转变图是表示奥氏体急速冷却到临界点过冷奥氏体的等温转变图是表示奥氏体急速冷却到临界点A1以下，在各不同温度下的保温过程中，其转变量与转变以下，在各不同温度下的保温过程中，其转变量与转变时间的关系曲线图，也称时间的关系曲线图，也称TTT曲线（曲线（Time-Temperature-Transformation），因为其形状象字母，因为其形状象字母“C”，所以又称，所以又称C曲线曲线。主要反映了过冷主要反映了过冷A等温转变的规律，主要用于研究等温转变的规律，主要用于研究相变机相变机理理、组织形态组织形态等。在一般热处理生产中，多为连续冷却，等。在一般热处理生产中，多为连续冷却，所以难以直接应用。所以难以直接应用。共析钢共析钢共析钢共析钢 C C曲线的分析曲线的分析曲线的分析曲线的分析共析钢共析钢C曲线如曲线如图图2所示。两条所示。两条C型曲线中，左边的一条型曲线中，左边的一条与与Ms线为过冷奥氏体转变开始线，右边的一条与线为过冷奥氏体转变开始线，右边的一条与Mf线为线为过冷奥氏体转变终了线。过冷奥氏体转变终了线。A1-Ms间及转变开始线以左的区间及转变开始线以左的区域为过冷奥氏体区，转变终了线以右及域为过冷奥氏体区，转变终了线以右及 Mf 线以下为转变线以下为转变产物区。转变开始线与终了线之间及产物区。转变开始线与终了线之间及Ms 线与线与 Mf 线之间线之间为转变区。为转变区。v转变开始线与纵坐标之间的距离为转变开始线与纵坐标之间的距离为孕育期孕育期，孕育期越小，过冷，孕育期越小，过冷奥氏体稳定性越小。孕育期最短处称为奥氏体稳定性越小。孕育期最短处称为C曲线的曲线的“鼻尖鼻尖”。对于碳钢对于碳钢，“鼻尖鼻尖”处的温度为处的温度为550。过冷奥氏体的稳定性。过冷奥氏体的稳定性取决于取决于相变驱动力相变驱动力和和扩散扩散这两个因素。这两个因素。在在“鼻尖鼻尖”以上，过冷度越小，相变驱动力也越小；以上，过冷度越小，相变驱动力也越小；在在“鼻尖鼻尖”以下，温度越低，原子扩散越困难，以下，温度越低，原子扩散越困难，l两者都使过冷奥氏体稳定性增加，孕育期增长。两者都使过冷奥氏体稳定性增加，孕育期增长。v此外，此外，C曲线还明确表示了奥氏体在不同温度下的转变产物。曲线还明确表示了奥氏体在不同温度下的转变产物。