过冷奥氏体转变总结.pptx

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1、钢在热处理时的冷却方式 热加保温时间温度临界温度连续冷却等温冷却第1页/共53页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（TTT图图）过过冷冷奥奥氏氏体体等等温温转转变变曲曲线线又又称称TTTTTTTTTTTT图图图图、ITIT图图或或C C曲曲线线。综综合合反反映映了了过过冷冷奥奥氏氏体体在在冷冷却却时时的的等等温温转转变变温温度度、等等温温时时间间和和转转变变量量之之间间的的关关系系（即即反反映映了了过过冷冷奥奥氏氏体体在在不不同同的的过过冷冷度度下下等等温温转转变变的的转转变变开开始始时时间间、转转变变终终了了时时间间、转转变变产产物物类类型型、转转变变量量与与等等温温温度

2、、等温时间的关系）。温度、等温时间的关系）。TTTTemperature Time Transformation ITIsothermal Transformation第2页/共53页过冷过冷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C C曲线分析曲线分析 1.1.线、区的意义线、区的意义 线线：纵纵坐坐标标为为温温度度，横横坐坐标标为为时时间间，临临界界点点A A1 1线线，M MS S线线，M Mf f线线，转转变变开开始始线，转变终了线。线，转变终了线。区区：A A1 1以以上上为为稳稳定定A A区区，过过冷冷A A区区，过过冷冷A A等等温

3、温转转变变区区（APAP、ABAB），转转变变产产物物区区（P P、B B），M M形形成成区区（AMAM）、M M转转变变产产物区（物区（M M或或M+ArM+Ar）孕育期最短的部位，孕育期最短的部位，即转变开始线的突出部分，即转变开始线的突出部分，称为鼻子。称为鼻子。第3页/共53页共析碳钢 TTT 曲线的分析稳定的奥氏体区过冷奥氏体区A向产物转变开始线A向产物转变终止线 A+产 物 区产物区A1550;高温转变区;扩散型转变;P 转变区。550230;中温转变区;半扩散型转变;贝氏体(B)转变区;230-50;低温转变区;非扩散型转变;马氏体(M)转变区。时间(s)30010210310

4、41010800-100100200500600700温度()0400A1MsMf第4页/共53页 2.2.转变产物依等温温转变产物依等温温度不同，大体可分为三个温度不同，大体可分为三个温度区度区：(1).(1).P P型型转转变变：高高温温区区（临临界界点点A A1 1550550）、过过冷冷度度 小小，P P型型 组组 织织 转转 变变 区区，APAP；扩散型相变；扩散型相变 (2).M(2).M型型转转变变：低低温温区区（在在M MS S以以下下）、过过冷冷度度大大，发发生生M M转转变变的的区区域域，AMAM；非扩散型相变非扩散型相变 (3).B(3).B型转变型转变：中温区：中温区（

5、550550M MS S），发生），发生B B转变转变的区域，的区域，ABAB。半扩散型相。半扩散型相变变 需需要要指指出出的的是是，在在中中部部区区域域P P转转变变区区和和B B转转变变区区可可能能重重叠叠，得得到到P P和和B B的的混混合合组组织织；在在下下部部区区域域M M转转变变和和B B转转变变可可能能重重叠叠，得得到到M M和和B B的的混混合合组组织；织；第5页/共53页共析钢等温转变的产物及形貌第6页/共53页 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“C C”字形？字形？过过冷冷奥奥氏氏体体等等温温转转变变速速度度受受两两个

6、个主主要要因因素素：驱驱动动力力GvGv和和原原子子的的扩扩散散系系数数D D。等等温温温温度度愈愈低低，过过冷冷度度大大，驱驱动动力力GvGv大大，等等温温转转变变速速度度越越大大；但但等等温温温温度度愈愈低低，扩扩散散系系数数D D减减小小，原原子子扩扩散散能能力力下下降降，转转变变速速度度减减小小；这这两两个因素的作用是矛盾的。个因素的作用是矛盾的。（1 1）高高温温时时，过过冷冷度度小小，驱驱动动力力GvGv小小，扩扩散散系系数数D D大，原子扩散能力大，以驱动力大，原子扩散能力大，以驱动力GvGv影响为主。影响为主。（2 2）低低温温时时，过过冷冷度度大大，驱驱动动力力GvGv大大，

7、扩扩散散系系数数D D小，原子扩散能力小，以扩散系数小，原子扩散能力小，以扩散系数D D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550550是驱动力和是驱动力和原子的扩散的作用都充分发挥，使孕育期最短，使原子的扩散的作用都充分发挥，使孕育期最短，使TTTTTT图图呈呈“C C”字形。字形。综综上上所所述述，TTTTTT图图为为珠珠光光体体等等温温转转变变、马马氏氏体体连连续续转变、贝氏体等温转变的综合。转变、贝氏体等温转变的综合。第7页/共53页 （二）非共析钢的过冷（二）非共析钢的过冷A A等温转变曲图与共析钢的等温转变曲图与共析钢的A A等温等温转变

8、图不同转变图不同的是：的是：对对亚亚共共析析钢钢在在发发生生P P转转变变之之前前有有先先共共析析F F析析出出，因因此此亚亚共共析析钢钢的的过过冷冷A A等等温温转转变变曲曲线线在在左左上上角角有有一一条条先先共共析析F F析析出线，且该线随含碳量增加向右下方移动，直至消失。出线，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P P转变之前有先共析渗碳体析出，转变之前有先共析渗碳体析出，因此过共析钢的过冷因此过共析钢的过冷A A等温转变曲线在左上角有一条先共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，直至消析渗碳体析出线，且随含碳量增

9、加向左上方移动，直至消失。失。第8页/共53页亚共析钢C曲线第9页/共53页 亚共析钢的TTT曲线 FAP+FS+FTBM+A残A3时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度()0400A1MsMf第10页/共53页过共析钢C曲线第11页/共53页 过共析钢的TTT曲线P+Fe3CS+Fe3CTBM+A残 Fe3CAACM时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度()0400A1MsMf第12页/共53页（三）合金钢的过冷三）合金钢的过冷A 等温转变曲线等温转变曲线 合金钢的过冷A 等温转变曲线由于

10、受碳和合金元素的影响，图形比较复杂。常见的常见的C C曲线有四种形状：曲线有四种形状：(a)表示AP和AB转变线重叠；(b)表示转变终了线出现的二个鼻子；(c)表示转变终了线分开，珠光体转变的鼻尖离纵轴远；(d)表示形成了二组独立的C曲线。综上所述，综上所述，C曲图为珠光体等温转变、马曲图为珠光体等温转变、马氏体连续转变、贝氏体等温转变的综合。需指氏体连续转变、贝氏体等温转变的综合。需指出的是珠光体转变和贝氏体转变可能重叠得到出的是珠光体转变和贝氏体转变可能重叠得到珠光体加贝氏体混合组织。贝氏体转变与珠光体加贝氏体混合组织。贝氏体转变与M转转变也会叠。变也会叠。第13页/共53页影响过冷奥氏体

11、影响过冷奥氏体C曲线形状的因素曲线形状的因素 A A的成分：的成分：WcWc和合金元素和合金元素奥氏体状态：奥氏体晶粒大小的影响、加热温度和保温时间、原始组织奥氏体状态：奥氏体晶粒大小的影响、加热温度和保温时间、原始组织应力应力塑性变形塑性变形 第14页/共53页 （一）（一）A A的成分的成分 1.1.含碳量含碳量 含含碳碳量量不不改改变变C C曲曲线线的的形形状状但但对对珠珠光光体体转转变变、贝氏体转变的影响不同。贝氏体转变的影响不同。（1 1）对珠光体转变）对珠光体转变 非非共共析析钢钢在在发发生生珠珠光光体体转转变变之之前前有有先先共共析析相相（铁铁素素体体、渗渗碳碳体体）析析出出，因

12、因此此非非共共析析钢钢的的过过冷冷奥奥氏氏体体等等温温转转变变C C曲曲线线在在左左上上角角有有一一条条先先共共析析相相析析出出线线，且且先先共共析析相相析析出出线线随随含含碳碳量量的的变变化化而而移移动。动。共共析析钢钢的的C C曲曲线线最最靠靠右右，亚亚共共析析钢钢的的C C曲曲线线随随含含碳碳量量增增加加向向右右移移动动；过过共共析析钢钢的的C C曲曲线线随随含含碳碳量增加向左移动。量增加向左移动。碳对碳对C C曲线的影响不如曲线的影响不如MeMe。因因此此，共共析析钢钢的的C C曲曲线线离离纵纵轴轴最最远远，共共析析钢钢的的过冷奥氏体最稳定。过冷奥氏体最稳定。第15页/共53页奥氏体中

13、含碳量的影响:过共析钢共析 钢亚共析钢时间温度A1第16页/共53页非共析钢和共析钢的TTT图比较第17页/共53页 原因：原因：在在相相同同条条件件下下，随随亚亚共共析析钢钢中中碳碳含含量量增增加加，获获得得铁铁素素体体晶晶核核几几率率下下降降，铁铁素素体体长长大大时时需需扩扩散散去去的的碳碳量量增增大大，扩扩散散的的距距离离增增大大，先先共共析析铁铁素素体体析析出出的的孕孕育育期期增增长长，铁铁素素体体析析出出速速度度下下降降；一一般般认认为为铁铁素素体体析析出出有有利利与与珠珠光光体体转转变变，而而珠珠光光体体的的析析出出在在铁铁素素体体之之后后，铁铁素素体体析析出出速速度度减减慢，珠光

14、体的析出速度也减慢，慢，珠光体的析出速度也减慢，C C曲线向右移动。曲线向右移动。在过共析钢中，若在在过共析钢中，若在Ac1Ac1AccmAccm之间加热，之间加热，随碳含量增加，奥氏体中碳含量不变，未溶的随碳含量增加，奥氏体中碳含量不变，未溶的渗碳体的量增加，未溶的渗碳体有促进珠光体渗碳体的量增加，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性，形核的作用，降低了奥氏体的稳定性，C C曲线向曲线向左移动。若在左移动。若在AccmAccm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

15、光体孕育期缩短，析出加，先共析渗碳体与珠光体孕育期缩短，析出速度增加，转变速度增加。这是由于随碳量增速度增加，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，故也加快。加，珠光体的形成是在渗碳体之后，故也加快。C C曲线向左曲线向左移动。第18页/共53页（2）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）。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。铁素体长大时，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，贝氏体转变也减慢，C曲线右移。（3 3）对马氏体转变 碳含量（WcWc）增加，MsMs下降、M Mf

16、 f下降；MsMs和M Mf f下降不一致。Wc0.6%Wc0.6%，M Mf f比MsMs下降得快。碳含量增加，Wc0.2%Wc0.2%Wc0.2%，MsMs直线下降。Wc0.6%Wc0.6%Wc0.6%，M Mf f下降缓慢，M Mf f00（低于室温）。第19页/共53页 2.合金元素合金元素 如果碳化物全部溶入奥氏体，除Co、Al以外，大多数合金元素总是不同程度地延缓珠光体和贝氏体相变，这是由于它们溶入奥氏体后，增大奥氏体稳定性，从而使C曲线右移。其中碳化物形成元素的影响最为显著。如果碳化物形成元素未能溶入奥氏体，而是以残存未溶碳化物微粒形式存在，则将起相反作用，使C曲线左移。如果碳化

17、物全部溶入奥氏体，除Co、Al外，大多数合金元素总是不同程度地降低马氏体转变温（Ms、Mf），并增加残余奥氏体量。第20页/共53页 合金元素对合金元素对合金元素对合金元素对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：（1）非（或弱）碳化物形成元素：主要有Co、Ni、Mn、Cu、Si、B等。这类元素 除Co外使C曲线右移，但对C曲线的形状影响不大。（2）碳化物形成元素：主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Nb等。这类元素溶入奥氏体，从而使C曲线右移，且改变C曲线的形状和位置，使珠光体转变的C曲线移向高温、贝氏体转变的C曲线移向低温，从而C曲线分离成上下两部分，呈现双C曲线的特征

18、。合金元素对贝氏体转变与对珠光体转变的影响有所不同。第21页/共53页合金元素的影响:除Co、Al(2.5%)外,所有合金元 素溶入奥氏体中,会引起:向右移向下移MsA1A1Ms含Cr合金钢第22页/共53页 （1）对珠光体转变 除Co、Al以外，大多数合金元素是延缓P P转变。合合金元素对金元素对P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、对碳的扩散、改变了AF转变速度、改变了临界点、对奥氏体/F界面的拖拽作用。在这些合金元素中Mo的影响最为强烈，W为Mo的影响一半，Cr、Mn、Ni明显提高过冷A A的稳定性，Si、Al稍有提高过冷A A体的稳定性，Co减小过冷A A的稳

19、定性。（2）对马氏体转变 除Co、Al以外，大多数合金元素使Ms、Mf下降。化学成分对Ms点的影响的原因：（1）、改变了T0；（2）、改变了奥氏体的强度。（3）对贝氏体转变 除Co、Al以外，大多数合金元素是延缓B B转变，这是由于它们溶入A A后，增大其稳定性，从而使C曲线右移。但它们的作用不如碳显著。合金元素对合金元素对B转变动力学影响的原转变动力学影响的原因：因：（1）合金元素影响碳在A A和F F中扩散；改变了AF转变速度；改变了BS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B B转变速度。第23页/共53页（二）奥氏体状态（二）奥氏体状态 1.奥氏体晶粒大小

20、的影响奥氏体晶粒大小的影响 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，C曲线左移；虽然使贝氏体转变速度增加，C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，Ms升高。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钢的成分，所以加热温度和保温时间不同，得到的奥氏体也不一样，必然对随后的冷却转变起影响。3.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

21、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体转变的形核率下降，长大减慢，C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，C曲线左移。第24页/共53页（1）对珠光体转变 提高奥氏体化加热温度和保温时间，一使奥氏体晶粒长大，晶界面积减少，珠光体形核位置减少，使珠光体难于形核，C曲线右移；二使奥氏体均匀化程度高，浓度梯度下降，形核长大减慢，C曲线右移。所以一定要指明成分，晶粒度及奥氏体化温度，才可查得相应的C曲线。当奥氏体化温度下降，保温时间缩短,奥氏体成分不均匀，晶粒减小，晶界面积增加，珠光体形核位置增加，形核率增加，C曲线左移。上述二种影响，当珠光体转变是在高温时更

22、为剧烈。第25页/共53页（2）对马氏体转变 加热温度和保温时间的影响是两方面的。提高奥氏体化加热温度和保温时间，奥氏体晶粒长大，缺陷减少及奥氏体均匀化。马氏体形成的阻力减小，Ms升高。提高奥氏体化加热温度和保温时间，有利于碳和合金元素溶入奥氏体中。Ms下降。若排除化学成分的影响，提高奥氏体化加热温度和保温时间，使MS升高。（3）对贝氏体转变 奥氏体化温度越高，奥氏体成分均匀化程度高，减缓碳的再分配；同时奥氏体晶粒越大，贝氏体转变的孕育期越长，贝氏体转变的速度减慢，C曲线右移。第26页/共53页（三）塑性变形（三）塑性变形 塑性变形加速珠光体转变，C曲线左移。但对贝氏体转变在高温（800100

23、0）进行塑性变形，贝氏体转变的孕育期越长，贝氏体转变的速度减慢，转变的不完全性增大，C曲线右移；在BS点低温亚稳的奥氏体区进行塑性变形加速贝氏体转变，C曲线左移。对马氏体转变来说，若在Ms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Ms升高，产生应变诱发应变诱发马氏体马氏体。若在MsMf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向马氏体转变。若在Md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 第27页/共53页（四）应力（四）应力 在奥氏体状态下施加拉应力或单向压应力，促进奥氏体分解，珠光体转变和贝氏体转变加快，C曲线左移，Ms升高。在奥氏体状态下施

24、加多向压应力，减慢奥氏体分解，珠光体转变和贝氏体转变减慢，C曲线右移，Ms下降。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。第28页/共53页C曲线测定方法曲线测定方法 TTT图的建立是在等温冷却条件下，利用过冷奥氏体等温转变产物的组织形态和物理性质的变化，通过实验的方法绘制的。常见测定方法有常见测定方法有：金相法；硬度法；膨胀法；磁性法及电阻法等 第29页/共53页 以金金相相法法为例介绍共析钢过冷奥氏体等温转变曲线的建立。金金相相法法法法是将金金相相法法和硬硬度度法法结合在一

25、起的方法，其原理是利用金相显微镜直接观察过冷奥氏体在不同等温温度下进行等温转变的产物的组织形态和数量，并测量转变产物的硬度，根据组织的变化和硬度的差异来确定过冷奥氏体等温转变的转变开始时间和转变终了时间。在温度、时间坐标上绘制C曲线。第30页/共53页共析碳钢 TTT 曲线建立过程示意图时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度()0400A1第31页/共53页共析碳钢 TTT 曲线建立过程示意图第32页/共53页 金相法硬度法金相法硬度法金相法硬度法金相法硬度法其过程其过程如下：将共析钢加工成10-15mm、厚1.5 mm圆片状试样，并分成若干

26、组，每次取一组试样，在盐浴炉内加热使之奥氏体化后，置于一定温度的恒温盐浴槽中进行等温转变，停留不同时间之后，逐个取出并快速浸入盐水中，使等温过程中未分解的奥氏体转变为新相马氏体。则淬火后得到的马氏体量即等温过程中未及转变的奥氏体量。将各试样经制备后进行组织观察。马氏体在显微镜下呈白亮色。可见，白亮的马氏体数量就等于未转变的过冷奥氏体数量。当在显微镜下发现某一试样刚出现灰黑色产物（珠光体）（一般为99.5%马氏体）时，所对应的等温时间即为过冷奥氏体转转变变开开始始时时间间，到某一试样中无白亮马氏体（一般为0.5%马氏体）时，所对应的时间即为转转变变终终了了时时间间。用上述方法分别测定不同等温条件

27、下奥氏体转变开始和终了时间。第33页/共53页 同时，在等温转变停留不同时间之后，逐个取出并快速淬入盐水中，当奥氏体未发生等温转变时，淬入盐水后奥氏体全部转变为马氏体，硬度值高，为一定值；当奥氏体发生部分等温转变时，淬入盐水后组织为马氏体与珠光体或贝氏体的混合组织，硬度值下降且随等温转变产物量增多而不断下降，直至转变完了，硬度值趋于一定值；即当奥氏体全部发生等温转变时，淬入盐水后组织为珠光体或贝氏体的组织，硬度值低，也为一定值；硬度开始明显下降所对应的等温时间即为过冷奥氏体转转变变开开始始时时间间，硬度开始保持不变所对应的时间即为转转变变终终了了时时间间。用上述方法分别测定不同等温条件下奥氏体

28、转变开始和终了时间。最后将所有转变开始和终了点标在温度、时间坐标上，并分别连接起来，即得到过过冷冷奥奥氏氏体体等等温温转转变变曲曲线线，如图6-4。实验表明，当过冷奥氏体快速冷至不同的温度区间进行等温转变时，可能得到如下不同的产物及组织。图的下部的MS点、Mf点也由实验的方法测定。第34页/共53页C曲线的应用曲线的应用 1.等温淬火等温淬火 将加热到淬火温度的零件淬入350至MS点之间的恒温槽中，长时间等温，可得到下贝氏体；2.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。操作时将零件加热到完全退火的高温区域，再冷却到AP区域等温，使发生P转变。3.形变热处理形变热处理

29、形变热处理将合金钢加热到两条C曲线中间的A稳定区域变形，可提高缺陷密度及材料强度。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 第35页/共53页稳定的奥氏体区时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度()0400A1MsMf连续冷却过程中 TTT 曲线的分析V1V2VkV3V4V1=5.5/s:炉冷;PV2=20/s:空冷;SV3=33/s:油冷;T+M+A残V4 138/s:水冷;M+A残第36页/共53页共析钢过冷奥氏体等温转变曲线在连续冷却中的应用第37页/共53页6.2 过冷奥氏体连续转变动力学图过冷奥氏体连续转

30、变动力学图 过过冷冷奥奥氏氏体体连连续续冷冷却却转转变变图图（又又称称CCT图图或或CT图图）：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、转变量与转变温度、转变时间的关系）。CCTCCTContinuous Cooling TransformationContinuous Cooling Transformation 第38页/共53页过冷奥氏体连续转变动力学图的基本形式过冷奥氏体连续转变动力学图的基本形式（一）（一）共析钢共析钢CCT图图分析分析 共析钢过冷奥氏体连续转变动力学图的基

31、本形式如图，该图的纵坐标为温度，横坐标为时间，采用对数坐标。1.线、区的意义线、区的意义 线线：纵坐标为温度，横坐标为时间，A1线，MS、Mf线、P转变开始线，P转变终了线，P转变中止线。区区：稳定A区，过冷A区，过冷A连续冷却P转变区（AP），M形 成 区（AM）、转变产物区（P、M）。注意：共析钢的过冷奥氏体连续冷却转变图无贝氏体转变第39页/共53页 2.在不同的冷却速度下在不同的冷却速度下A发生的转变发生的转变 随冷却速度增加，A发生以下转变：（1）VVC，AP全部 （2）VCVVC，AM全部 注意：VC和VC为临界冷却速度，上临界冷却速度 VC 下临界冷却速度 VC 第40页/共53

32、页共析碳钢 TTT 曲线与CCT曲线的比较稳定的奥氏体区时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度()0400A1MsMfCCT曲线TTT曲线第41页/共53页 (二）非共析钢二）非共析钢CCTCCT图分析图分析 1.1.亚共析钢亚共析钢CCTCCT图图 亚亚共共析析钢钢CCTCCT图图与与共共析析钢钢CCTCCT图图有有很很大大的的差差别别，亚亚共共析析钢钢CCTCCT图图出出现现了了先先共共析析F F析析出出区区和和贝贝氏氏体体转转变变区区。马马氏氏体体转转变变开开始始线线与与等等温温转转变变动动力力学学图图不不同同，M MS S不不再再为为

33、水水平平线线，而而是是向向右右下下侧侧倾倾斜斜，这这是是由由于于珠珠光光体体与与贝贝氏氏体体的的转转化化，使使奥氏体得到富化，而使奥氏体得到富化，而使M MS S降低的缘故。降低的缘故。35CrMo35CrMo钢钢的的过过冷冷奥奥氏氏体体连连续续转转变变动动力力学学图图(图图6 61212），该该图图的的纵纵坐坐标标为为温温度度，横横坐坐标标为为时时间间。图图内内有有各各种种产物存在的区域和各种速度的冷却曲线。产物存在的区域和各种速度的冷却曲线。冷冷却却曲曲线线终终端端的的小小圆圆圈圈内内数数字字为为转转变变产产物物的的硬硬度度值值，可为洛氏硬度或维氏硬度。可为洛氏硬度或维氏硬度。冷却曲线与转

34、变终了线交点处的数字为该产物所占冷却曲线与转变终了线交点处的数字为该产物所占的百分数。根据各冷却曲线通过的区域及其与转变终了线的百分数。根据各冷却曲线通过的区域及其与转变终了线交点处的数字，就可断定在该冷速下冷却可得到的转变产交点处的数字，就可断定在该冷速下冷却可得到的转变产物及其所占的百分数。物及其所占的百分数。第42页/共53页45钢的CCT图第43页/共53页 2.过共析钢过共析钢CCT图图 过共析钢CCT图与共析钢CCT图相似，无贝氏体转变区，不同的是出现了先共析Fe3C析出区。MS也不为水平线，而是向右上侧倾斜，这是由于马氏体转变前有先共析Fe3C析出或部分珠光体转变，使周围奥氏体贫

35、碳，而使MS升高的缘故。第44页/共53页 3.CCT图的类型图的类型 合金钢的连续转变动力学图由于受碳和合金元素的影响，图形比较复杂。常见的等温动力学图和连续转变动力学图请参考专门的图册。连续转变动力学图与奥氏体化条件(温度、时间)有关，与奥氏体晶粒度有关，原因同等温转变相似。不同的冷却速度可得到不同产物 第45页/共53页另一种形式的另一种形式的CCT图图 另一种形式的CCT图见图5-2-2。该图的纵坐标为温度，横坐标为用700时心部的冷速来表示的。每一确定的冷速又对应了不同冷却条件(空冷、油冷、水冷)下的某一直径的心部冷速。如：700 时的冷速为50/min，就相当于直径为50 mm空冷

36、的圆棒，直径为250 mm油冷的圆棒及直径为270 mm水冷的圆棒心部的冷速。图中的粗实线表示了不同的转变，其中各平行线表示了转变的百分数。第46页/共53页 上图的应用如下上图的应用如下：（1）了了解解和和确确定定转转变变的的范范围围。如在图中可读出，贝氏体转变发生在490至MS之间。又如已知了冷却介质和试样直径，从图上可直接读出心部组织。例如，可读出直径50 mm的试样，空冷后心部得到贝氏体组织。（2）确确定定临临界界直直径径和和临临界界冷冷却却速速度度。临界直径即淬火后，整个圆棒均为马氏体的最大直径；临界冷速即淬火后，整个圆棒均为马氏体的最小冷速。例如，由图可读出，空冷临界直径为10 m

37、m，油冷临界直径为100 mm，水冷临界直径为120 mm。（3）推测心部硬度推测心部硬度 第47页/共53页过冷奥氏体连续转变动力学图的测过冷奥氏体连续转变动力学图的测定定 CCT图的建立是在连续冷却条件下，利用过冷奥氏体连续冷却转变过程中的组织形态和物理性质的变化，通过实验的方法绘制的。但测定的困难，原因：维持恒定冷速困难；各种组织的精确定量困难；冷却过程中时间、温度的精确测量困难。测定方法有测定方法有：金相硬度法、膨胀法、端淬法及磁性法等。第48页/共53页 以金相硬度法测定CCT图的方法如下:为取得恒定冷速，采用一组高度和内径相同而外径各不相同的套。将一组高度和外径与上述的套相匹配的试

38、样，放入套中，经奥氏体化后冷却。在同一种介质中，外径不同的套中的试样有不同的冷却速度，这样就可以得到以不同恒速冷却的一组试样。经一定时间冷却后淬入盐水中，自套中取出试样，测定硬度和观察组织，就可得到不同途径下转变的开始点和结束点。将这些点连起来就构成了CCT图。第49页/共53页过冷奥氏体连续转变动力学图的测过冷奥氏体连续转变动力学图的测定定第50页/共53页过冷奥氏体连续转变动力学图的应用过冷奥氏体连续转变动力学图的应用 不同直径棒料在不同介质中的冷却曲线见图，其纵坐标为各种奥氏体化的温度，横坐标为时间。(1)已知直径和冷却介质，利用上图可算出表面和心部冷速.根据这些冷速，再利用CCT图中的

39、冷速与转变产物的关系，可得出冷却后的组织。(2)利用另一种形式的CCT图可直接测出临界冷速，或利用CCT图得到(与非M转变开始线相切处，即为临界冷速)。(3)根据设计要求(组织、硬度等)，由CCT图选出冷却速度的上下限。再由不同直径棒料在水、油、空气中的冷却曲线图，依照所需的试样直径，选出奥氏体化温度和冷却介质，使冷速在所要求的范围内，为制定工艺条件提供依据。第51页/共53页内 容P 转 变B 转 变M 转 变转变T（上限T)A1A1550（A1A1）550Ms（Bs）MsMf（Ms）形成过程形核与长大形核与长大形核与长大领先相F 或 Fe3CF无是否有孕育期？有有无形核部位晶界晶界、晶内晶体缺陷转变速度慢快极快切变共格性、浮凸效应无有有C原子扩散有有无Fe与Me原子有无无等温转变的完全性完全可以完全、不完全不完全转变产物及组成P（F+Fe3C）B（F+Cem）M(单相）转变产物形态片状羽毛、针叶状板条、片状转变产物的硬度低中高第52页/共53页感谢您的观看。第53页/共53页