《热处理C曲线》PPT课件.ppt

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1、过冷奥氏体转变动力过冷奥氏体转变动力学图学图 过冷过冷A A在非平衡条件下冷却，可有如图的几种形式：在非平衡条件下冷却，可有如图的几种形式：其中：其中：(a)(a)dT/ddT/d=0=0，为等温冷却；，为等温冷却；(b)(b)dT/ddT/d=C=C，为连续冷却；，为连续冷却；(c)(c)dT/ddT/d=f(f()，为实际冷却，为实际冷却第一节第一节 过冷奥氏体等温转变动力学图过冷奥氏体等温转变动力学图 过过过过冷冷冷冷奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体等等等等温温温温转转转转变变变变曲曲曲曲线线线线又又又又称称称称TTTTTTTTTTTT图图图图、ITITITIT图图图图或或或或C C C C曲曲

2、曲曲线线线线。综综综综合合合合反反反反映映映映了了了了过过过过冷冷冷冷奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体在在在在冷冷冷冷却却却却时时时时的的的的等等等等温温温温转转转转变变变变温温温温度度度度、等等等等温温温温时时时时间间间间和和和和转转转转变变变变量量量量之之之之间间间间的的的的关关关关系系系系（即即即即反反反反映映映映了了了了过过过过冷冷冷冷奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体在在在在不不不不同同同同的的的的过过过过冷冷冷冷度度度度下下下下等等等等温温温温转转转转变变变变的的的的转转转转变变变变开开开开始始始始时时时时间间间间、转转转转变变变变终终终终了了了了时时时时间间间间、转转转转变变变变产产产产物物物物类

3、类类类型型型型、转转转转变变变变量量量量与与与与等等等等温温温温温温温温度度度度、等温时间的关系）。等温时间的关系）。等温时间的关系）。等温时间的关系）。TTTTTTTemperatureTemperature Time TransformationTime Transformation ITITIsothermalIsothermal TransformationTransformation一、一、过冷过冷A A等温转变动力学图的基本形式等温转变动力学图的基本形式 （一）共析钢的一）共析钢的一）共析钢的一）共析钢的C C C C曲线分析曲线分析曲线分析曲线分析 1.1.1.1.线、区的意义线

4、、区的意义线、区的意义线、区的意义 线线线线：纵纵纵纵坐坐坐坐标标标标为为为为温温温温度度度度，横横横横坐坐坐坐标标标标为为为为时时时时间间间间，临临临临界界界界点点点点A A A A1 1 1 1线线线线，M M M MS S S S线线线线，M M M Mf f f f线线线线，转转转转变变变变开开开开始始始始线线线线，转变终了线。转变终了线。转变终了线。转变终了线。区区区区：A A A A1 1 1 1以以以以上上上上为为为为稳稳稳稳定定定定A A A A区区区区，过过过过冷冷冷冷A A A A区区区区，过过过过冷冷冷冷A A A A等等等等温温温温转转转转变变变变区区区区（APAPAP

5、AP、ABABABAB），转转转转变变变变产产产产物物物物区区区区（P P P P、B B B B），M M M M形形形形成成成成区区区区（AMAMAMAM）、M M M M转转转转变变变变产产产产物物物物区区区区（M M M M或或或或M+ArM+ArM+ArM+Ar）孕育期最短的部位，即孕育期最短的部位，即孕育期最短的部位，即孕育期最短的部位，即转变开始线的突出部分，称转变开始线的突出部分，称转变开始线的突出部分，称转变开始线的突出部分，称为鼻子。为鼻子。为鼻子。为鼻子。共析碳钢共析碳钢 TTT 曲线的分析曲线的分析稳定的奥氏体区稳定的奥氏体区过过冷冷奥奥氏氏体体区区A向产向产物转变开始

6、线物转变开始线A向产物向产物转变终止线转变终止线 A+产产 物物 区区产产物物区区A1550;高温转变区高温转变区;扩散型转变扩散型转变;P 转变区。转变区。550230;中温转变中温转变区区;半扩散型转变半扩散型转变;贝氏体贝氏体(B)转变区转变区;230-50;低温转低温转变区变区;非扩散型转变非扩散型转变;马氏体马氏体(M)转变区。转变区。时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度()0400A1MsMf说明：说明：说明：说明：在中部区域在中部区域在中部区域在中部区域P P P P转变区和转变区和转变区和转变区和B B B B转变区可能重叠

7、，得到转变区可能重叠，得到转变区可能重叠，得到转变区可能重叠，得到P P P P和和和和B B B B的混合组的混合组的混合组的混合组织；在下部区域织；在下部区域织；在下部区域织；在下部区域M M M M转变和转变和转变和转变和B B B B转变可能重叠，得到转变可能重叠，得到转变可能重叠，得到转变可能重叠，得到M M M M和和和和B B B B的混合组织；的混合组织；的混合组织；的混合组织；3.3.3.3.共析钢的过冷奥氏体等温转变动力学图为何呈共析钢的过冷奥氏体等温转变动力学图为何呈共析钢的过冷奥氏体等温转变动力学图为何呈共析钢的过冷奥氏体等温转变动力学图为何呈“C C C C”字形字形

8、字形字形？过过过过冷冷冷冷奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体等等等等温温温温转转转转变变变变速速速速度度度度受受受受两两两两个个个个主主主主要要要要因因因因素素素素：新新新新相相相相与与与与母母母母相相相相间间间间的的的的自自自自由由由由能能能能差差差差GvGvGvGv和和和和原原原原子子子子的的的的扩扩扩扩散散散散系系系系数数数数D D D D。这这这这两两两两个个个个因因因因素素素素作作作作用用用用是矛盾的。是矛盾的。是矛盾的。是矛盾的。（1 1 1 1）高高高高温温温温时时时时，过过过过冷冷冷冷度度度度小小小小，驱驱驱驱动动动动力力力力GvGvGvGv小小小小，扩扩扩扩散散散散系系系系数数数数D

9、D D D大大大大，原子扩散能力大，以驱动力原子扩散能力大，以驱动力原子扩散能力大，以驱动力原子扩散能力大，以驱动力GvGvGvGv影响为主。影响为主。影响为主。影响为主。（2 2 2 2）低低低低温温温温时时时时，过过过过冷冷冷冷度度度度大大大大，驱驱驱驱动动动动力力力力GvGvGvGv大大大大，扩扩扩扩散散散散系系系系数数数数D D D D小小小小，原子扩散能力小，以扩散系数原子扩散能力小，以扩散系数原子扩散能力小，以扩散系数原子扩散能力小，以扩散系数D D D D影响为主。影响为主。影响为主。影响为主。上述两个因素综合作用的结果，在上述两个因素综合作用的结果，在上述两个因素综合作用的结果

10、，在上述两个因素综合作用的结果，在550550550550是驱动力和原子是驱动力和原子是驱动力和原子是驱动力和原子的扩散的作用都充分发挥，使孕育期最短，使的扩散的作用都充分发挥，使孕育期最短，使的扩散的作用都充分发挥，使孕育期最短，使的扩散的作用都充分发挥，使孕育期最短，使TTTTTTTTTTTT图呈图呈图呈图呈“C C C C”字形。字形。字形。字形。综综综综上上上上所所所所述述述述，TTTTTTTTTTTT图图图图为为为为珠珠珠珠光光光光体体体体等等等等温温温温转转转转变变变变、马马马马氏氏氏氏体体体体连连连连续续续续转转转转变变变变、贝氏体等温转变的综合。贝氏体等温转变的综合。贝氏体等温

11、转变的综合。贝氏体等温转变的综合。（二）非共析钢的过冷（二）非共析钢的过冷（二）非共析钢的过冷（二）非共析钢的过冷A A A A等温转变图等温转变图等温转变图等温转变图与共析钢的与共析钢的与共析钢的与共析钢的A A A A等温转变图不同的是：等温转变图不同的是：等温转变图不同的是：等温转变图不同的是：对对对对亚亚亚亚共共共共析析析析钢钢钢钢在在在在发发发发生生生生P P P P转转转转变变变变之之之之前前前前有有有有先先先先共共共共析析析析F F F F析析析析出出出出，因因因因此此此此亚亚亚亚共共共共析析析析钢钢钢钢的的的的过过过过冷冷冷冷A A A A等等等等温温温温转转转转变变变变曲曲曲

12、曲线线线线在在在在左左左左上上上上角角角角有有有有一一一一条条条条先先先先共共共共析析析析F F F F析析析析出出出出线线线线，且该线随含碳量增加向右下方移动，直至消失。且该线随含碳量增加向右下方移动，直至消失。且该线随含碳量增加向右下方移动，直至消失。且该线随含碳量增加向右下方移动，直至消失。对过共析钢在发生对过共析钢在发生对过共析钢在发生对过共析钢在发生P P P P转变之前有先共析渗碳体析出，因此转变之前有先共析渗碳体析出，因此转变之前有先共析渗碳体析出，因此转变之前有先共析渗碳体析出，因此过共析钢的过冷过共析钢的过冷过共析钢的过冷过共析钢的过冷A A A A等温转变曲线在左上角有一条

13、先共析渗碳体等温转变曲线在左上角有一条先共析渗碳体等温转变曲线在左上角有一条先共析渗碳体等温转变曲线在左上角有一条先共析渗碳体析出线，且随含碳量增加向左上方移动，直至消失。析出线，且随含碳量增加向左上方移动，直至消失。析出线，且随含碳量增加向左上方移动，直至消失。析出线，且随含碳量增加向左上方移动，直至消失。亚共析钢的亚共析钢的TTT曲线曲线 FAP+FS+FTBM+A残残A3时间时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度温度()0400A1MsMf 过共析钢的过共析钢的TTT曲线曲线P+Fe3C S+Fe3C TBM+A残残 Fe3C AACM

14、时间时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度温度()0400A1MsMf （三）合金钢的过冷（三）合金钢的过冷（三）合金钢的过冷（三）合金钢的过冷A A 等温转变曲线等温转变曲线等温转变曲线等温转变曲线 合金钢的过冷合金钢的过冷合金钢的过冷合金钢的过冷A A 等温转变曲线由于受碳和合金元素的等温转变曲线由于受碳和合金元素的等温转变曲线由于受碳和合金元素的等温转变曲线由于受碳和合金元素的影响，图形比较复杂。影响，图形比较复杂。影响，图形比较复杂。影响，图形比较复杂。常见的常见的常见的常见的C C曲线有四种形状：曲线有四种形状：曲线有四种形状：曲线

15、有四种形状：(a)a)表示表示表示表示APAP和和和和ABAB转变线重叠；转变线重叠；转变线重叠；转变线重叠；(b)b)表示转变终了线出现的二个鼻子；表示转变终了线出现的二个鼻子；表示转变终了线出现的二个鼻子；表示转变终了线出现的二个鼻子；(c)c)表示转变终了线分开，表示转变终了线分开，表示转变终了线分开，表示转变终了线分开，珠光体转变的鼻尖离纵轴远；珠光体转变的鼻尖离纵轴远；珠光体转变的鼻尖离纵轴远；珠光体转变的鼻尖离纵轴远；(d)d)表示形成了二组独立的表示形成了二组独立的表示形成了二组独立的表示形成了二组独立的C C曲线。曲线。曲线。曲线。二、二、影响过冷奥氏体影响过冷奥氏体C曲线形状

16、的因素曲线形状的因素 l lA A的成分：的成分：C C和合金元素和合金元素l l奥奥氏氏体体状状态态：奥奥氏氏体体晶晶粒粒大大小小的的影影响响、加热温度和保温时间、原始组织加热温度和保温时间、原始组织l l应力应力l l塑性变形塑性变形 （一）（一）（一）（一）A A A A的成分的成分的成分的成分 1.1.1.1.含碳量含碳量含碳量含碳量 含含含含碳碳碳碳量量量量不不不不改改改改变变变变C C C C曲曲曲曲线线线线的的的的形形形形状状状状但但但但对对对对珠珠珠珠光光光光体体体体转转转转变变变变、贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体转转转转变变变变的影响不同。的影响不同。的影响不同。的影响不同。（1

17、1 1 1）对珠光体转变）对珠光体转变）对珠光体转变）对珠光体转变 非非非非共共共共析析析析钢钢钢钢在在在在发发发发生生生生珠珠珠珠光光光光体体体体转转转转变变变变之之之之前前前前有有有有先先先先共共共共析析析析相相相相（铁铁铁铁素素素素体体体体、渗渗渗渗碳碳碳碳体体体体）析析析析出出出出，因因因因此此此此非非非非共共共共析析析析钢钢钢钢的的的的过过过过冷冷冷冷奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体等等等等温温温温转转转转变变变变C C C C曲曲曲曲线线线线在在在在左左左左上上上上角角角角有有有有一一一一条条条条先先先先共共共共析析析析相相相相析析析析出出出出线线线线，且且且且先先先先共共共共析析析析相相

18、相相析析析析出出出出线线线线随随随随含含含含碳碳碳碳量的变化而移动。量的变化而移动。量的变化而移动。量的变化而移动。共共共共析析析析钢钢钢钢的的的的C C C C曲曲曲曲线线线线最最最最靠靠靠靠右右右右，亚亚亚亚共共共共析析析析钢钢钢钢的的的的C C C C曲曲曲曲线线线线随随随随含含含含碳碳碳碳量量量量增增增增加向右移动；过共析钢的加向右移动；过共析钢的加向右移动；过共析钢的加向右移动；过共析钢的C C C C曲线随含碳量增加向左移动。曲线随含碳量增加向左移动。曲线随含碳量增加向左移动。曲线随含碳量增加向左移动。碳对碳对碳对碳对C C C C曲线的影响不如曲线的影响不如曲线的影响不如曲线的影

19、响不如MeMeMeMe。因因因因此此此此，共共共共析析析析钢钢钢钢的的的的C C C C曲曲曲曲线线线线离离离离纵纵纵纵轴轴轴轴最最最最远远远远，共共共共析析析析钢钢钢钢的的的的过过过过冷冷冷冷奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体最稳定。最稳定。最稳定。最稳定。非共析钢和共析钢的非共析钢和共析钢的TTT图比较图比较 原因：原因：原因：原因：l l 在在在在相相相相同同同同条条条条件件件件下下下下，随随随随亚亚亚亚共共共共析析析析钢钢钢钢中中中中碳碳碳碳含含含含量量量量增增增增加加加加，获获获获得得得得铁铁铁铁素素素素体体体体晶晶晶晶核核核核几几几几率率率率下下下下降降降降，铁铁铁铁素素素素体体体体长长长长

20、大大大大时时时时需需需需扩扩扩扩散散散散去去去去的的的的碳碳碳碳量量量量增增增增大大大大，扩扩扩扩散散散散的的的的距距距距离离离离增增增增大大大大，先先先先共共共共析析析析铁铁铁铁素素素素体体体体析析析析出出出出的的的的孕孕孕孕育育育育期期期期增增增增长长长长，铁铁铁铁素素素素体体体体析析析析出出出出速速速速度度度度下下下下降降降降；一一一一般般般般认认认认为为为为铁铁铁铁素素素素体体体体析析析析出出出出有有有有利利利利与与与与珠珠珠珠光光光光体体体体转转转转变变变变，而而而而珠珠珠珠光光光光体体体体的的的的析析析析出出出出在在在在铁铁铁铁素素素素体体体体之之之之后后后后，铁铁铁铁素素素素体体

21、体体析析析析出出出出速速速速度度度度减减减减慢慢慢慢，珠珠珠珠光光光光体的析出速度也减慢，体的析出速度也减慢，体的析出速度也减慢，体的析出速度也减慢，C C C C曲线向右移动。曲线向右移动。曲线向右移动。曲线向右移动。l l 在过共析钢中，若在在过共析钢中，若在在过共析钢中，若在在过共析钢中，若在Ac1Ac1Ac1Ac1AccmAccmAccmAccm之间加热，随碳含量增之间加热，随碳含量增之间加热，随碳含量增之间加热，随碳含量增加，奥氏体中碳含量不变，未溶的渗碳体的量增加，未溶加，奥氏体中碳含量不变，未溶的渗碳体的量增加，未溶加，奥氏体中碳含量不变，未溶的渗碳体的量增加，未溶加，奥氏体中碳

22、含量不变，未溶的渗碳体的量增加，未溶的渗碳体有促进珠光体形核的作用，降低了奥氏体的稳定的渗碳体有促进珠光体形核的作用，降低了奥氏体的稳定的渗碳体有促进珠光体形核的作用，降低了奥氏体的稳定的渗碳体有促进珠光体形核的作用，降低了奥氏体的稳定性，性，性，性，C C C C曲线向左移动。若在曲线向左移动。若在曲线向左移动。若在曲线向左移动。若在AccmAccmAccmAccm以上加热，随碳含量增加，以上加热，随碳含量增加，以上加热，随碳含量增加，以上加热，随碳含量增加，奥氏体中碳含量增加，获得渗碳体晶核几率增加，先共析奥氏体中碳含量增加，获得渗碳体晶核几率增加，先共析奥氏体中碳含量增加，获得渗碳体晶核

23、几率增加，先共析奥氏体中碳含量增加，获得渗碳体晶核几率增加，先共析渗碳体与珠光体孕育期缩短，析出速度增加，转变速度增渗碳体与珠光体孕育期缩短，析出速度增加，转变速度增渗碳体与珠光体孕育期缩短，析出速度增加，转变速度增渗碳体与珠光体孕育期缩短，析出速度增加，转变速度增加。这是由于随碳量增加，珠光体的形成是在渗碳体之后，加。这是由于随碳量增加，珠光体的形成是在渗碳体之后，加。这是由于随碳量增加，珠光体的形成是在渗碳体之后，加。这是由于随碳量增加，珠光体的形成是在渗碳体之后，故也加快。故也加快。故也加快。故也加快。C C C C曲线向左曲线向左曲线向左曲线向左移动。移动。移动。移动。（2 2 2 2

24、）对贝氏体转变）对贝氏体转变）对贝氏体转变）对贝氏体转变 贝氏体长大速度是受碳扩散控制（碳在铁素体内的脱溶）。贝氏体长大速度是受碳扩散控制（碳在铁素体内的脱溶）。贝氏体长大速度是受碳扩散控制（碳在铁素体内的脱溶）。贝氏体长大速度是受碳扩散控制（碳在铁素体内的脱溶）。这是由于贝氏体转变时领先相为铁素体，随奥氏体中碳含量的增这是由于贝氏体转变时领先相为铁素体，随奥氏体中碳含量的增这是由于贝氏体转变时领先相为铁素体，随奥氏体中碳含量的增这是由于贝氏体转变时领先相为铁素体，随奥氏体中碳含量的增加，获得铁素体晶核几率下降。含碳量增加时，转变时需扩散的加，获得铁素体晶核几率下降。含碳量增加时，转变时需扩散

25、的加，获得铁素体晶核几率下降。含碳量增加时，转变时需扩散的加，获得铁素体晶核几率下降。含碳量增加时，转变时需扩散的原子量增加，贝氏体转变之前铁素体转变速度下降，贝氏体转变原子量增加，贝氏体转变之前铁素体转变速度下降，贝氏体转变原子量增加，贝氏体转变之前铁素体转变速度下降，贝氏体转变原子量增加，贝氏体转变之前铁素体转变速度下降，贝氏体转变也减慢，也减慢，也减慢，也减慢，C C C C曲线右移。曲线右移。曲线右移。曲线右移。（3 3 3 3）对马氏体转变）对马氏体转变）对马氏体转变）对马氏体转变 碳含量（碳含量（碳含量（碳含量（WcWcWcWc）增加，增加，增加，增加，MsMsMsMs下降、下降、

26、下降、下降、M M M Mf f f f下降；下降；下降；下降；MsMsMsMs和和和和M M M Mf f f f下降不一致。下降不一致。下降不一致。下降不一致。WcWcWcWc0.6%0.6%0.6%0.6%，M M M Mf f f f比比比比MsMsMsMs下降得快。下降得快。下降得快。下降得快。碳含量增加，碳含量增加，碳含量增加，碳含量增加，WcWcWcWc0.2%0.2%0.2%0.2%0.2%0.2%0.2%，MsMsMsMs直线下降。直线下降。直线下降。直线下降。WcWcWcWc0.6%0.6%0.6%0.6%0.6%0.6%0.6%，M M M Mf f f f下降缓慢，下降

27、缓慢，下降缓慢，下降缓慢，M M M Mf f f f0000（低低低低于室温）。于室温）。于室温）。于室温）。2.2.2.2.合金元素合金元素合金元素合金元素 合金元素对合金元素对合金元素对合金元素对C C C C曲线影响曲线影响曲线影响曲线影响可分为两大类：可分为两大类：可分为两大类：可分为两大类：（1 1 1 1）非（或弱）碳化物形成元素：主要有）非（或弱）碳化物形成元素：主要有）非（或弱）碳化物形成元素：主要有）非（或弱）碳化物形成元素：主要有CoCoCoCo、NiNiNiNi、MnMnMnMn、CuCuCuCu、SiSiSiSi、B B B B等。这类元素等。这类元素等。这类元素等。

28、这类元素 除除除除CoCoCoCo外使外使外使外使C C C C曲线右移，但对曲线右移，但对曲线右移，但对曲线右移，但对C C C C曲线的曲线的曲线的曲线的形状影响不大。形状影响不大。形状影响不大。形状影响不大。（2 2 2 2）碳化物形成元素：）碳化物形成元素：）碳化物形成元素：）碳化物形成元素：主要有主要有主要有主要有CrCrCrCr、MoMoMoMo、W W W W、V V V V、TiTiTiTi、NbNbNbNb等。这类元素溶入奥氏体，从而使等。这类元素溶入奥氏体，从而使等。这类元素溶入奥氏体，从而使等。这类元素溶入奥氏体，从而使C C C C曲线右移，且改变曲线右移，且改变曲线右

29、移，且改变曲线右移，且改变C C C C曲线曲线曲线曲线的形状和位置，使珠光体转变的的形状和位置，使珠光体转变的的形状和位置，使珠光体转变的的形状和位置，使珠光体转变的C C C C曲线移向高温、贝氏体转变曲线移向高温、贝氏体转变曲线移向高温、贝氏体转变曲线移向高温、贝氏体转变的的的的C C C C曲线移向低温，从而曲线移向低温，从而曲线移向低温，从而曲线移向低温，从而C C C C曲线分离成上下两部分，呈现双曲线分离成上下两部分，呈现双曲线分离成上下两部分，呈现双曲线分离成上下两部分，呈现双C C C C曲曲曲曲线的特征。线的特征。线的特征。线的特征。合金元素的影响合金元素的影响:除除CoC

30、o、Al(Al(2.5%)2.5%)外外,所有合金元所有合金元 素溶入奥氏体中素溶入奥氏体中,会引起会引起:向右移向右移向向下下移移MsA1A1Ms含含Cr合金钢合金钢 （1 1 1 1）对珠光体转变）对珠光体转变）对珠光体转变）对珠光体转变 除除除除CoCoCoCo、AlAlAlAl以外，大多数合金元素是延缓以外，大多数合金元素是延缓以外，大多数合金元素是延缓以外，大多数合金元素是延缓P P P P转变转变转变转变。合金元素对合金元素对合金元素对合金元素对P P P P转变动力学影响的原因：转变动力学影响的原因：转变动力学影响的原因：转变动力学影响的原因：合金元素的自扩散、合金元素的自扩散、

31、合金元素的自扩散、合金元素的自扩散、对碳的扩散、改变了对碳的扩散、改变了对碳的扩散、改变了对碳的扩散、改变了A A A AF F F F转变速度、改变了临界点、对奥氏体转变速度、改变了临界点、对奥氏体转变速度、改变了临界点、对奥氏体转变速度、改变了临界点、对奥氏体/F F F F界面的拖拽作用。在这些合金元素中界面的拖拽作用。在这些合金元素中界面的拖拽作用。在这些合金元素中界面的拖拽作用。在这些合金元素中MoMoMoMo的影响最为强烈，的影响最为强烈，的影响最为强烈，的影响最为强烈，W W W W为为为为MoMoMoMo的影响一半，的影响一半，的影响一半，的影响一半，CrCrCrCr、MnMn

32、MnMn、NiNiNiNi明显提高过冷明显提高过冷明显提高过冷明显提高过冷A A A A的稳定性，的稳定性，的稳定性，的稳定性，SiSiSiSi、AlAlAlAl稍有提高过冷稍有提高过冷稍有提高过冷稍有提高过冷A A A A体的稳定性，体的稳定性，体的稳定性，体的稳定性，CoCoCoCo减小过冷减小过冷减小过冷减小过冷A A A A的稳定性。的稳定性。的稳定性。的稳定性。（2 2 2 2）对马氏体转变）对马氏体转变）对马氏体转变）对马氏体转变 除除除除CoCoCoCo、AlAlAlAl以外，大多数合金元素使以外，大多数合金元素使以外，大多数合金元素使以外，大多数合金元素使Ms Ms Ms Ms

33、、M M M Mf f f f下降下降下降下降 化化化化学学学学成成成成分分分分对对对对MsMsMsMs点点点点的的的的影影影影响响响响的的的的原原原原因因因因：改改改改变变变变了了了了T T T T0 0 0 0；改改改改变变变变了了了了奥奥奥奥氏氏氏氏体的强度。体的强度。体的强度。体的强度。（3 3 3 3）对贝氏体转变）对贝氏体转变）对贝氏体转变）对贝氏体转变 除除除除CoCoCoCo、AlAlAlAl以外，大多数合金元素是延缓以外，大多数合金元素是延缓以外，大多数合金元素是延缓以外，大多数合金元素是延缓B B B B转变。转变。转变。转变。原因：合金元素溶入原因：合金元素溶入原因：合金

34、元素溶入原因：合金元素溶入A A A A后，增大其稳定性，从而使后，增大其稳定性，从而使后，增大其稳定性，从而使后，增大其稳定性，从而使C C C C曲线右移。曲线右移。曲线右移。曲线右移。合金元素对合金元素对合金元素对合金元素对B B B B转变动力学影响的原因：转变动力学影响的原因：转变动力学影响的原因：转变动力学影响的原因：合金元素影响碳在合金元素影响碳在合金元素影响碳在合金元素影响碳在A A A A和和和和F F F F中扩散；改变了中扩散；改变了中扩散；改变了中扩散；改变了A A A AF F F F转变速度；改变了转变速度；改变了转变速度；改变了转变速度；改变了B B B BS S

35、 S S点；影响在一定温度点；影响在一定温度点；影响在一定温度点；影响在一定温度下的相间自由能差，影响驱动力。强碳化物形成元素减缓下的相间自由能差，影响驱动力。强碳化物形成元素减缓下的相间自由能差，影响驱动力。强碳化物形成元素减缓下的相间自由能差，影响驱动力。强碳化物形成元素减缓B B B B转转转转变速度。变速度。变速度。变速度。总之，总之，Co、Al可促进冷却转变，其他合金元素大多阻碍转变可促进冷却转变，其他合金元素大多阻碍转变 （二）奥氏体状态（二）奥氏体状态（二）奥氏体状态（二）奥氏体状态 1.1.1.1.奥氏体晶粒大小的影响奥氏体晶粒大小的影响奥氏体晶粒大小的影响奥氏体晶粒大小的影响

36、 奥氏体晶粒度增加，晶粒愈细，晶界面积增多，使晶界奥氏体晶粒度增加，晶粒愈细，晶界面积增多，使晶界奥氏体晶粒度增加，晶粒愈细，晶界面积增多，使晶界奥氏体晶粒度增加，晶粒愈细，晶界面积增多，使晶界形核的珠光体易于形核，有利于珠光体转变发生，形核的珠光体易于形核，有利于珠光体转变发生，形核的珠光体易于形核，有利于珠光体转变发生，形核的珠光体易于形核，有利于珠光体转变发生，C C C C曲线左曲线左曲线左曲线左移；虽然使贝氏体转变速度增加，移；虽然使贝氏体转变速度增加，移；虽然使贝氏体转变速度增加，移；虽然使贝氏体转变速度增加，C C C C曲线左移。但对晶内形曲线左移。但对晶内形曲线左移。但对晶内

37、形曲线左移。但对晶内形核的贝氏体转变影响不如珠光体转变大。对马氏体转变奥氏核的贝氏体转变影响不如珠光体转变大。对马氏体转变奥氏核的贝氏体转变影响不如珠光体转变大。对马氏体转变奥氏核的贝氏体转变影响不如珠光体转变大。对马氏体转变奥氏体晶粒长大，缺陷减少及奥氏体均匀化。马氏体形成的阻力体晶粒长大，缺陷减少及奥氏体均匀化。马氏体形成的阻力体晶粒长大，缺陷减少及奥氏体均匀化。马氏体形成的阻力体晶粒长大，缺陷减少及奥氏体均匀化。马氏体形成的阻力减小，减小，减小，减小，MsMsMsMs升高。升高。升高。升高。2.2.2.2.加热温度和保温时间加热温度和保温时间加热温度和保温时间加热温度和保温时间 加热温度

38、和保温时间主要是通过改变奥氏体成分和状态加热温度和保温时间主要是通过改变奥氏体成分和状态加热温度和保温时间主要是通过改变奥氏体成分和状态加热温度和保温时间主要是通过改变奥氏体成分和状态来影响珠光体转变和贝氏体转变。因为奥氏体成分不一定是来影响珠光体转变和贝氏体转变。因为奥氏体成分不一定是来影响珠光体转变和贝氏体转变。因为奥氏体成分不一定是来影响珠光体转变和贝氏体转变。因为奥氏体成分不一定是钢的成分，所以加热温度和保温时间不同，得到的奥氏体也钢的成分，所以加热温度和保温时间不同，得到的奥氏体也钢的成分，所以加热温度和保温时间不同，得到的奥氏体也钢的成分，所以加热温度和保温时间不同，得到的奥氏体也

39、不一样，必然对随后的冷却转变起影响。不一样，必然对随后的冷却转变起影响。不一样，必然对随后的冷却转变起影响。不一样，必然对随后的冷却转变起影响。3.3.3.3.原始组织原始组织原始组织原始组织 主要影响奥氏体成分均匀性。原始组织愈细，加热后奥主要影响奥氏体成分均匀性。原始组织愈细，加热后奥主要影响奥氏体成分均匀性。原始组织愈细，加热后奥主要影响奥氏体成分均匀性。原始组织愈细，加热后奥氏体均匀化快，奥氏体成分愈均匀，随之冷却后珠光体转变氏体均匀化快，奥氏体成分愈均匀，随之冷却后珠光体转变氏体均匀化快，奥氏体成分愈均匀，随之冷却后珠光体转变氏体均匀化快，奥氏体成分愈均匀，随之冷却后珠光体转变和贝氏

40、体转变的形核率下降，长大减慢，和贝氏体转变的形核率下降，长大减慢，和贝氏体转变的形核率下降，长大减慢，和贝氏体转变的形核率下降，长大减慢，C C C C曲线右移。曲线右移。曲线右移。曲线右移。原始组织愈粗，奥氏体成分不均匀，促进奥氏体分解，原始组织愈粗，奥氏体成分不均匀，促进奥氏体分解，原始组织愈粗，奥氏体成分不均匀，促进奥氏体分解，原始组织愈粗，奥氏体成分不均匀，促进奥氏体分解，C C C C曲线左移。曲线左移。曲线左移。曲线左移。（三）塑性变形（三）塑性变形（三）塑性变形（三）塑性变形 塑塑塑塑性性性性变变变变形形形形加加加加速速速速珠珠珠珠光光光光体体体体转转转转变变变变，C C C C

41、曲曲曲曲线线线线左左左左移移移移。但但但但对对对对贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体转转转转变变变变在在在在高高高高温温温温（8008008008001000100010001000）进进进进行行行行塑塑塑塑性性性性变变变变形形形形，贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体转转转转变变变变的的的的孕孕孕孕育育育育期期期期越越越越长长长长，贝贝贝贝氏氏氏氏体体体体转转转转变变变变的的的的速速速速度度度度减减减减慢慢慢慢，转转转转变变变变的的的的不不不不完完完完全全全全性性性性增增增增大大大大，C C C C曲曲曲曲线线线线右右右右移移移移；在在在在B B B BS S S S点点点点低低低低温温温温亚亚亚亚稳稳稳稳的的的

42、的奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体区区区区进进进进行行行行塑性变形加速贝氏体转变，塑性变形加速贝氏体转变，塑性变形加速贝氏体转变，塑性变形加速贝氏体转变，C C C C曲线左移。曲线左移。曲线左移。曲线左移。对马氏体转变来说，对马氏体转变来说，对马氏体转变来说，对马氏体转变来说，若在若在若在若在MsMsMsMs以上某一温度范围内以上某一温度范围内以上某一温度范围内以上某一温度范围内经塑性变形会促进奥氏体在该温度下向马氏体转变，使经塑性变形会促进奥氏体在该温度下向马氏体转变，使经塑性变形会促进奥氏体在该温度下向马氏体转变，使经塑性变形会促进奥氏体在该温度下向马氏体转变，使MsMsMsMs升高，产生升高，

43、产生升高，产生升高，产生应变诱发马氏体应变诱发马氏体应变诱发马氏体应变诱发马氏体。若在若在若在若在MsMsMsMsM M M Mf f f f温度范围温度范围温度范围温度范围内的某一温度进行塑性变形也会促进奥氏体在该温度下内的某一温度进行塑性变形也会促进奥氏体在该温度下内的某一温度进行塑性变形也会促进奥氏体在该温度下内的某一温度进行塑性变形也会促进奥氏体在该温度下向马氏体转变。向马氏体转变。向马氏体转变。向马氏体转变。若在若在若在若在M M M Md d d d以上某一温度范围内经塑性变以上某一温度范围内经塑性变以上某一温度范围内经塑性变以上某一温度范围内经塑性变形不会产生应变诱发马氏体形不会

44、产生应变诱发马氏体形不会产生应变诱发马氏体形不会产生应变诱发马氏体 （四）应力（四）应力（四）应力（四）应力 在奥氏体状态下施加在奥氏体状态下施加在奥氏体状态下施加在奥氏体状态下施加拉应力或单向压应力拉应力或单向压应力拉应力或单向压应力拉应力或单向压应力，促进促进促进促进奥氏奥氏奥氏奥氏体分解，珠光体转变和贝氏体转变加快，体分解，珠光体转变和贝氏体转变加快，体分解，珠光体转变和贝氏体转变加快，体分解，珠光体转变和贝氏体转变加快，C C C C曲线左移，曲线左移，曲线左移，曲线左移，MsMsMsMs升高。升高。升高。升高。在奥氏体状态下施加在奥氏体状态下施加在奥氏体状态下施加在奥氏体状态下施加多

45、向压应力，减慢多向压应力，减慢多向压应力，减慢多向压应力，减慢奥氏体分解，奥氏体分解，奥氏体分解，奥氏体分解，珠光体转变和贝氏体转变减慢，珠光体转变和贝氏体转变减慢，珠光体转变和贝氏体转变减慢，珠光体转变和贝氏体转变减慢，C C C C曲线右移，曲线右移，曲线右移，曲线右移，MsMsMsMs下降。下降。下降。下降。综上所述，过冷奥氏体等温转变曲线的形状和位置受综上所述，过冷奥氏体等温转变曲线的形状和位置受综上所述，过冷奥氏体等温转变曲线的形状和位置受综上所述，过冷奥氏体等温转变曲线的形状和位置受上述多种因素的影响，因此在使用时必须注意其标明的试上述多种因素的影响，因此在使用时必须注意其标明的试

46、上述多种因素的影响，因此在使用时必须注意其标明的试上述多种因素的影响，因此在使用时必须注意其标明的试验条件，包括钢的成分（包括微量元素）、奥氏体化条件、验条件，包括钢的成分（包括微量元素）、奥氏体化条件、验条件，包括钢的成分（包括微量元素）、奥氏体化条件、验条件，包括钢的成分（包括微量元素）、奥氏体化条件、外界条件等。外界条件等。外界条件等。外界条件等。三、三、C曲线的应用曲线的应用 1.1.1.1.等温淬火等温淬火等温淬火等温淬火 将将将将加加加加热热热热到到到到淬淬淬淬火火火火温温温温度度度度的的的的零零零零件件件件淬淬淬淬入入入入350350350350至至至至MSMSMSMS点点点点之

47、之之之间间间间的的的的恒恒恒恒温温温温槽槽槽槽中，长时间等温，可得到下贝氏体；中，长时间等温，可得到下贝氏体；中，长时间等温，可得到下贝氏体；中，长时间等温，可得到下贝氏体；2.2.2.2.等温退火等温退火等温退火等温退火 用于合金钢锻、铸件，以消除冷却时形成的巨大应力。用于合金钢锻、铸件，以消除冷却时形成的巨大应力。用于合金钢锻、铸件，以消除冷却时形成的巨大应力。用于合金钢锻、铸件，以消除冷却时形成的巨大应力。操作时将零件加热到完全退火的高温区域，再冷却到操作时将零件加热到完全退火的高温区域，再冷却到操作时将零件加热到完全退火的高温区域，再冷却到操作时将零件加热到完全退火的高温区域，再冷却到

48、APAPAPAP区区区区域等温，使发生域等温，使发生域等温，使发生域等温，使发生P P P P转变。转变。转变。转变。3.3.3.3.形变热处理形变热处理形变热处理形变热处理 形形形形变变变变热热热热处处处处理理理理将将将将合合合合金金金金钢钢钢钢加加加加热热热热到到到到两两两两条条条条C C C C曲曲曲曲线线线线中中中中间间间间的的的的A A A A稳稳稳稳定定定定区区区区域域域域变形，可提高缺陷密度及材料强度。变形，可提高缺陷密度及材料强度。变形，可提高缺陷密度及材料强度。变形，可提高缺陷密度及材料强度。4.4.4.4.定性解释连续冷却的奥氏体转变过程定性解释连续冷却的奥氏体转变过程定性

49、解释连续冷却的奥氏体转变过程定性解释连续冷却的奥氏体转变过程 等温淬火工艺曲线示意图 稳定的奥氏体区稳定的奥氏体区时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度()0400A1MsMf连续冷却过程中连续冷却过程中 TTT 曲线的分析曲线的分析 V1V2VkV3V4V1=5.5/s:炉冷炉冷;PV2=20/s:空冷空冷;SV3=33/s:油冷油冷;T+M+A残残V4 138/s:水冷水冷;M+A残残第二节第二节 过冷奥氏体连续转变动力学过冷奥氏体连续转变动力学图图 过冷奥氏体连续冷却转变图（又称过冷奥氏体连续冷却转变图（又称过冷奥氏体连续冷却转变图（又

50、称过冷奥氏体连续冷却转变图（又称CCTCCTCCTCCT图或图或图或图或CTCTCTCT图）：综图）：综图）：综图）：综合反映了过冷奥氏体在连续冷却时的转变温度、时间和转变合反映了过冷奥氏体在连续冷却时的转变温度、时间和转变合反映了过冷奥氏体在连续冷却时的转变温度、时间和转变合反映了过冷奥氏体在连续冷却时的转变温度、时间和转变量之间的关系（即反映了过冷奥氏体在不同的冷却速度下转量之间的关系（即反映了过冷奥氏体在不同的冷却速度下转量之间的关系（即反映了过冷奥氏体在不同的冷却速度下转量之间的关系（即反映了过冷奥氏体在不同的冷却速度下转变的转变开始时间、转变终了时间、转变产物类型、转变量变的转变开始