实验五六七-过冷奥氏体恒温转变动力学曲线的测定--实验部分

综合实验

过冷奥氏体恒温转变动力学曲线的测定

一、实验目的1.掌握用金相——硬度法测定过冷奥氏体恒温转变动力学曲线的方法。2.熟悉过冷奥氏体在不同温度范围恒温转变产物的特征，提高对组织的识别能力。二、实验设备与材料1.实验材料：T8钢2.试验设备：热处理炉（885℃，700℃，660℃，580℃，496℃，288℃，240℃），洛氏硬度计，砂轮机，抛光机，金相显微镜三、实验内容1.讨论过冷奥氏体恒温转变动力学曲线的测定方法，制定工艺规范，并对试样进行热处理；2.测定试样硬度，并绘制不同转变温度下硬度随保温时间的变化曲线；3.制备金相试样，观测不同温度下过冷奥氏体恒温转变产物的特点，确定组织转变量随保温时间的变化规律；4.综合金相观测与硬度测试的结果，确定过冷奥氏体恒温转变的开始时间及完成时间，绘制出过冷奥氏体恒温转变动力学曲线。5.对试验结果进行分析总结，提出改进措施。

实验设计——奥氏体恒温转变综合动力学曲线的测定小组讨论：如何绘制奥氏体恒温转变动力学曲线?实验该如何设计？

实验设计——奥氏体恒温转变综合动力学曲线的测定

（2）将不同等温温度下奥氏体转变的开始时间和终了时间综合起来，绘制在以温度-时间（对数）为坐标的图中，即可得到等温转变综合动力学曲线图。

（1）测出一系列不同温度下的恒温转变动力学曲线，在每一条动力学曲线中，给出了任一等温温度下奥氏体转变开始和转变终了的时间。1、基本原理2、实验方法——采用金相硬度法测定C曲线

1）定量金相法测定过冷奥氏体在不同等温温度下作不同时间停留后的组织转变量，以确定奥氏体开始分解（约5%的转变量）、转变50%及转变终了（约有5%未转变）的时间，并由此获得一系列数据。

2）硬度法当试样开始转变或转变接近终了时，转变量很难确定，因此，应配合以硬度法，在试样上测量洛氏硬度。当未发生转变时，组织全部为马氏体，硬度值很高而且平稳，变化不大。当有转变产物形成时，由于高温和中温转变组织（如珠光体及贝氏体等）的硬度都低于马氏体，因此硬度下降。

随着转变量增加，硬度值不断下降，直至转变完了，硬度值趋于平稳。

图中a-b为转变前孕育期，b是为奥氏体转变开始的时间，c为奥氏体转变完了的时间。

3）金相硬度法的优缺点优点：是测定过冷奥氏体等温转变曲线最准确的方法，而且可以直接观察到不同等温条件下转变产物的组织形态和数量，这是其它方法所不能代替的。缺点：需用试样数量多，实验工作量大。试样等温转变淬火后硬度曲线示意图3、实验过程2）分别移入温度低于A1线的不同温度的等温炉内，进行不同时间的等温停留，使过冷奥氏体在不同的温度下进行不同程度的分解；

3）淬入水中。淬火温度固定了试样在该温度下的组织，而使尚未转变的奥氏体在淬火过程中转变为马氏体。

4）采用金相-硬度法对试样进行观测分析。测定C曲线试样的尺寸1）将必须数量的、具有一定大小尺寸的薄试样加热到钢的临界点以上，经保温达到充分奥氏体化。4、实验步骤

1）全班分成六个小组，每组的保温温度相同，保温时间不同。每个同学领2个样品，注意各自样品的保温温度与保温时间。

2）将试样放入高温炉（885℃）内加热，保温5min，然后迅速转入等温炉内（温度各为700℃，660℃，580℃，496℃，288℃，240℃），按预定时间保温后，即迅速淬入水中。

3）将试样用粗砂纸磨平，然后用洛氏硬度计测量硬度，每块试样测三~五点，取平均值。4）将试样在砂轮上磨出一个截面（如图所示）。应特别注意不能使试样过分发热，以免发生回火，磨砂轮时应随时用水冷却。

5）磨制金相试样时应注意保持试样截面的平直，不能有弧度。

6）浸蚀样品——试样抛光后，用硝酸酒精溶液浸蚀，待试样稍一变色，即用清水冲洗干净，以停止浸蚀，然后用酒精冲洗吹干。

7）观察样品的组织特点，采用定量金相测定过冷奥氏体的转变量。

8）照相，各组将照片叠加，观察并分析过冷奥氏体转变量随保温时间的变化规律。

9）各小组综合数据，绘出各等温温度下的硬度与保温时间的关系曲线及组织转变量与保温时间的关系曲线，确定不同温度下转变开始及转变终了时间，并分析结果；

10）全班数据综合，温度——时间坐标（对数）上绘出过冷奥氏体恒温转变动力学曲线，并分析结果。

实验报告要求：（实验做完后由班长收齐通一交）

1.实验目的

2.实验内容（包括实验方法与注意事项）；

3.观测不同等温温度、不同等温时间所得显微组织，照相，描绘出所观察到的金相组织，采用定量金相的方法测定转变量，并给出各自试样的硬度值。

4.各小组综合数据，绘出各等温温度下的硬度与保温时间的关系曲线及组织转变量与保温时间的关系曲线，确定不同温度下转变开始及转变终了时间，并分析结果；

5.全班数据综合，绘出过冷奥氏体恒温转变动力学曲线，并分析结果；

6.思考题：

（1）珠光体、贝氏体和马氏体类型的组织形貌有何特征？如何在显微镜下进行区分？（2）转变温度及保温时间对转变组织及性能有何影响？（3）本次实验是否达到了目的，如何改进。第一次课任务热处理，打磨，测硬度，预磨至800号砂纸，试样应标记清楚—保温温度×保温时间，硬度值，务弄混；各小组综合硬度数据，用excel或origin绘出各等温温度下的硬度-保温时间关系曲线，初步确定不同温度下转变开始时间及转变终了时间，分析结果，并讨论；保管好各自试样，切勿弄丢，下次课带来观察分析组织。思考题：在盐浴炉等温转变时如何保证各试样不弄混？如果在盐浴炉等温转变结束(400℃

×10s)，取出试样时不慎将多个试样同时带出，应如何处理？如何才能保证硬度测试结果的准确性？第二次课任务1、各小组带来各自等温温度下的硬度-保温时间关系曲线，讨论确定不同温度下转变开始时间及转变终了时间，并分析结果及其产生原因。2、抛光，浸蚀，观察组织并定量，照相，照片命名方式：保温温度-保温时间-学号。

抛光注意事项：试样飞出丢失消除预磨的划痕，保持抛光面的平整，不产生弧度注意把握浸蚀程度，过犹不及，避免二次抛光引起的虚假组织第三次课任务1、抛光，浸蚀，观察组织并定量，照相照片命名方式：保温温度-保温时间-学号；2、各小组综合金相组织观察与硬度测试结果，进一步精确确定不同温度下转变开始时间及转变终了时间；3、全班数据综合，绘出过冷奥