钢过冷奥氏体转变图(2)PPT

1、关于钢的过冷奥氏体转变图 (2)1第一张，PPT共四十四页，创作于2022年6月2等温转变图：描述转变开始和转变终了时间、转变产物和转变量与温度、时间之间的关系曲线等温转变图的类型？S曲线（IT曲线）C曲线（TTT曲线）第一节 过冷奥氏体等温转变图第二张，PPT共四十四页，创作于2022年6月3等温转变：将奥氏体的试样迅速冷至临界温度以下的一定温度，进行等温，在等温过程中所发生的相变。测量转变的方法很多，金相法、硬度法、膨胀法、磁性法、电阻法、热分析法等。一 过冷奥氏体等温转变图的建立第三张，PPT共四十四页，创作于2022年6月4步骤：制备试样：10-15mm，厚1.5-2mm，具有相同的原

2、始组织（可通过退火或正火获得）。奥氏体化：所有试样均在相同条件下进行奥氏体化，要求奥氏体的化学成分均匀一致。等温转变：将奥氏化后的试样迅速转入给定温度的等温浴炉中保温一系列时间。淬火：将保温后的试样迅速取出淬入盐水中。绘图：测出给定温度、时间下的转变产物类型、转变产物的百分数，并将结果绘制成曲线。金相法第四张，PPT共四十四页，创作于2022年6月5 优点直观缺点结果不连续、费时第五张，PPT共四十四页，创作于2022年6月62.膨胀法：利用钢在相变时发生的体积变化。AFPBM优点测量时间短，需要试样少；缺点拐点的确定。3.磁性法：利用奥氏体为顺磁性，其转变产物F、B、M为铁磁性的特点。优点试

3、样少、测试时间短和易确定各转变产物达到一定百分数所需时间。缺点无法测出过共析钢的先共析产物的析出线、 亚共析钢珠光体转变的开始线。Why？ 渗碳体没有磁性其它方法第六张，PPT共四十四页，创作于2022年6月74.热分析法：利用钢相变时的热效应。优点适用于潜热大、转变速率快的过程，如熔化、凝固、M相变缺点不适用潜热小、转变速率慢的过程，如大部分扩散型固态相变5.电阻法:利用相变时电阻值的变化优点测量时间短，需要试样少；缺点：精度不高其它方法第七张，PPT共四十四页，创作于2022年6月8温度时间A1MsMf开始线终止线稳定A过冷A转变产物区A与产物共存区M+AM两条曲线三条水平线六个区域特点：

4、过冷奥氏体在不同温度的等温转变都有一个孕育期；随温度下降，孕育期先缩短后增加；过冷奥氏体在不同温度范围内的转变产物不同（P、B、M、多相共存）二 奥氏体等温转变图（C曲线）的特点第八张，PPT共四十四页，创作于2022年6月9 珠光体组织 下贝氏体组织 马氏体组织转变产物组织什么产物?第九张，PPT共四十四页，创作于2022年6月101、碳钢的基本类型 只有一个鼻子点，即珠光体转变与贝氏体转变重叠，亚（过）共析钢比共析钢多出一个F析出线和析出线。三 奥氏体等温转变图的常见类型第十张，PPT共四十四页，创作于2022年6月11 归纳起来大体上可以分为六种类型：2、合金钢C曲线的常见类型(1) 具

5、有单一的C字形曲线。除碳钢以外，含有Si、Ni、Cu、Co等合金元素（非碳化物形成元素）的钢均属此类。第十一张，PPT共四十四页，创作于2022年6月12（2）具有双C字形曲线，两个鼻子在时间轴上相近，在温度轴上不同，P与B部分重叠，如37CrSi具有这样的C曲线。第十二张，PPT共四十四页，创作于2022年6月13（3）具有双C字形曲线，两个鼻子在时间和温度轴上都不相同，P与B部分重叠。1）P转变曲线右移比较显著，20 Cr、40Cr、35CrMn2、40CrMn等。2）B转变曲线右移较为显著，GCr15、9Cr2、CrMn、CrWMn等。第十三张，PPT共四十四页，创作于2022年6月14

6、（4）只有贝氏体转变的C曲线在含碳量低（wc2.5%）外 凡溶于A中-C曲线右移 未溶于A中-C曲线左移 非（弱）碳化物形成元素：Ni、Mn、Si、Cu、BC曲线形状 碳化物形成元素：Cr、Mo、W、V、Ti P转变移向高温 B转变移向低温1）钴的影响：溶入A中，使C曲线左移。2）Ni的影响：C曲线右移3）Mn的影响：C曲线右移 4）Cr的作用：C曲线右移，对B的推迟作用大于对P的推迟作用； C曲线分离，3% Cr，完全分离。5）Mo和W的影响：推迟P转变，对B转变影响不大。6）B的影响：微量，过冷奥氏体的稳定性不改变C曲线位置C曲线右移、Ms点下降C曲线分离Mn的作用大于Ni影响鼻温2.常见

7、合金元素的影响第十八张，PPT共四十四页，创作于2022年6月19第十九张，PPT共四十四页，创作于2022年6月20A晶粒愈细小，等温转变的孕育期愈短，加速过冷A的转变，对B转变的加速不如对P的作用大。2、奥氏体晶粒尺寸的影响3、原始组织、加热温度和保温时间的影响在相同的加热条件下，原始组织越细，越容易得到均匀的A，使等温转变曲线右移，Ms降低。当原始组织相同时，提高A化温度，延长保温时间，将促进碳化物溶解，也会使C曲线右移。4、塑性变形的影响无论高温和低温塑性变形，均加速过冷A的转变。原因：未经变形的A向P转变时仅在晶界形核，而变形后，过冷A在等温转变时，可出现晶内形核。第二十张，PPT共

8、四十四页，创作于2022年6月21第一节 过冷奥氏体的等温转变图第二节 过冷奥氏体的连续冷却转变图第三节 过冷奥氏体转变图的应用第二十一张，PPT共四十四页，创作于2022年6月22TTT图反映的是过冷A等温转变的规律，可以用来指导热处理工艺的制定。在实际热处理中，不仅仅是在等温过程中有相转变的发生，在冷却过程中同样存在着相变过程并且对材料的性能有着重大的影响。因此，很多热处理工艺都是在连续冷却条件下进行的，如淬火、正火、退火等。连续冷却转变图通常称为CCT图（Continuous Cooling Transformation)第二节 过冷奥氏体连续冷却转变图第二十二张，PPT共四十四页，创作

9、于2022年6月231. 金相硬度法：加热A化恒定冷速至不同温度，立即急冷。组织观察测量硬度M转变量-时间-冷速关系曲线，对应到Tt 图上。2. 端淬法：标准试样- 25100等距钻孔。末端喷水不同时间，各点冷速不同，对各点进行金相观察各点转变产物及相对量。3. 膨胀法：利用膨胀仪测定膨胀曲线的有关转折点。一 CCT图的建立第二十三张，PPT共四十四页，创作于2022年6月24A化参数F的含量P的含量B的含量产物的硬度冷却速度第二十四张，PPT共四十四页，创作于2022年6月25冷却速度的表示方法：800500下的平均冷却速度距端淬试样水冷端的距离冷却时间：既从A温度冷却到500所需要的时间，

10、一般用冷却曲线与500坐标的交点表示。较方便二 冷却速度对产物的影响硬度距淬端距离可直接显示硬度分布和淬透层深度的关系第二十五张，PPT共四十四页，创作于2022年6月26冷却过程及其产物分析？第二十六张，PPT共四十四页，创作于2022年6月27三 连续冷却转变图与等温转变图的比较没有B转变区转变开始和终止线右下移临界冷却速度共析钢的CCT图第二十七张，PPT共四十四页，创作于2022年6月28合金钢的CCT图由合金元素种类和数量而定第二十八张，PPT共四十四页，创作于2022年6月29其它特点转变温度较低孕育时间较长CCT图只有上半部？得到混合组织F+P+B+MMs点发生变化第二十九张，P

11、PT共四十四页，创作于2022年6月30临界冷却速度：连续冷却时，在某几个特定的冷却速度下，所得到的组织将发生突变，这些冷却速度称为临界冷却速度。1. CCT图中的临界冷却速度 在实际生产中，为了使钢件在淬火后得到完全的M组织，应使A从淬火加热温度到Ms点的冷却过程中不发生分解。为此，钢件的冷却速度应大于某一临界值，此临界值称为临界淬火速度，一般又称为临界冷却速度，用Vc表示。也就是获得100%M转变的最小的冷却速度。此外，还有抑制F、P、B的临界冷却速度。四 钢的临界冷却速度第三十张，PPT共四十四页，创作于2022年6月31 凡影响A稳定性、影响CCT曲线形状的因素均影响VC，使曲线右移的

12、均降低VC，左移的均使VC提高。碳含量 低碳钢随C含量增加，VC显著降低，但在0.3-1.0%范围内，VC下降的不多。C%1.0%后，随C含量的增加，VC增高。合金元素的影响 除Co以外，大部分合金元素溶入A中，都增加A的稳定性，使VC下降；若未溶入A中，以碳化物形式存在，则会使VC升高。2. 影响临界冷却速度的因素第三十一张，PPT共四十四页，创作于2022年6月32A晶粒度的影响 随A晶粒尺寸增大，VC 减小，对受P转变制约的VC 影响较大，而对受B转变制约的VC 影响较小。A化温度的影响 A化温度升高，A的合金化程度增大，稳定性升高，从而使VC 降低。A中非金属夹杂物和稳定碳化物 硫化物

13、、氧化物、氮化物及难溶的稳定碳化物，在A化时，能阻碍A晶粒的长大，促进非M组织的形成，使VC 增大。第三十二张，PPT共四十四页，创作于2022年6月33 从纵轴由A1开始作冷却曲线与TTT图开始线相切，该冷却曲线所代表的冷却速度VC，可用下式描述： 考虑到CCT图位于TTT图的右下方，将上式修正，即得到近似的VC：注意：只适用于VC决定抑制P转变的临界冷却速度的情况。ZRZR五 等温转变图在连续冷却过程中的应用1. 临界冷却速度的估算第三十三张，PPT共四十四页，创作于2022年6月342. 连续冷却过程中转变产物的预测v1-炉冷APv2-空冷AS（索氏体）v3-油冷AT(屈氏体)+Mv4-

14、水冷AM A/vk-临界冷却速度vkPSMT第三十四张，PPT共四十四页，创作于2022年6月35第三十五张，PPT共四十四页，创作于2022年6月36第三十六张，PPT共四十四页，创作于2022年6月37六 连续冷却过程中冷却速度变化对临界淬火速度的影响Vc, 增加临界冷却速度=Vc, 临界冷却速度不变Vc, 降低临界冷却速度第三十七张，PPT共四十四页，创作于2022年6月38第一节 过冷奥氏体的等温转变图第二节 过冷奥氏体的连续冷却转变图第三节 过冷奥氏体转变图的应用第三十八张，PPT共四十四页，创作于2022年6月391、分级淬火：使表面和心部温度一致。减少应力和工件变形分级淬火的冷却

15、速度和温度，保证顺利进行一 TTT图的应用第三十九张，PPT共四十四页，创作于2022年6月402、等温淬火：获得下贝氏体。获得下贝氏体的温度范围、保温时间、保温温度和硬度的关系等热处理工艺参数第四十张，PPT共四十四页，创作于2022年6月413、退火和等温退火：珠光体转变。一般的退火其产物主要有F,B,M等混合物而等温退火可得到珠光体从而达到软化的目的第四十一张，PPT共四十四页，创作于2022年6月424、形变热处理 ：将形变强化和热处理强化结合。判断是否适合形变热处理选择形变温度和时间选着等温淬火的温度和时间第四十二张，PPT共四十四页，创作于2022年6月43确定临界淬火速度 临界淬火速度对钢的热处理有非常重要的意义预测转变产物及性能 对于已知材料热