第十九章过冷奥氏体转变图(精品）.ppt

南京航空航天大学 材料科学与技术学院 缪强 钢件热处理后的性能很大程度取决于冷却时奥氏体转变产物类型和形态。 转变温度、冷却速度不同，奥氏体将按不同机制转变为不同组织——珠光体、贝氏体、马氏体等。 研究不同冷却条件下钢的奥氏体组织转变规律对于正确制订热处理工艺、合理选材、判别各种非平衡组织乃至研制新材料都具有十分重要的意义。 测定方法：金相法、膨胀法、磁性法、电阻法、热分析法。 测定原理：利用过冷奥氏体转变产物的组织形态和物理性能变化测定。 其中 Mo的影响最强，W、Mn的作用也较明显； Si、Al的影响较小； Co降低过冷奥氏体的稳定性，使过冷奥氏体等温转变曲线左移，Ms点降低。 左边为过冷奥氏体转变开始线； 右边为过冷奥氏体转变终了线； 下面连线为过冷奥氏体转变中止线。 vc——过冷奥氏体在连续冷却过程中不发生分解，全部冷却到Ms点以下发生马氏体转变的最小小冷却速度，称上临界冷却速度或临界淬火速度。 vc’——过冷奥氏体全部得到珠光体的最大冷却速度，称为下临界冷却速度。 当冷却速度小于下临界速度vc’时，奥氏体只析出铁素体和发生珠光体转变，不发生贝氏体转变和马氏体转变。 当冷却速度＞上临界速度vc时，过冷奥氏体只发生马氏体转变。 当冷却速度介于上临界速度vc与vc’之间时，冷却曲线先后穿过四个区域，最后得到铁素体、珠光体、贝氏体及马氏体的混合组织。 700 600 500 400 300 200 100 0 0.1 1 10 102 103 104 105 时间 /s 温度 / ℃ 共析钢的CCT图 A1 Ms γ→P P γ v1 v2 v3 vc vc’ 过冷奥氏体冷却速度大于vc ：奥氏体过冷到Ms点以下发生马氏体转变，冷至Mf点转变终止，最终得到组织：马氏体+奥氏体残余。 第二节 过冷奥氏体连续转变曲线——CCT图 第二节 过冷奥氏体连续转变曲线——CCT图 以上分析表明， vc、vc’是两个临界冷却速度。 第二节 过冷奥氏体连续转变曲线——CCT图 亚共析钢的CCT曲线：与共析钢的CCT曲线相比有较大差异：①出现了先共析铁素体区和贝氏体转变区，②Ms线右端降低（先共析铁素体析出和贝氏体转变使周围奥氏体富碳所致）。 亚共析钢CCT曲线 第二节 过冷奥氏体连续转变曲线——CCT图 从图中可看出，随冷却速度的加快，铁素体析出量、珠光体转变量及贝氏体转变量先增后减，直至为零。马氏体的转变量则越来越多，钢的硬度也越来越高。 亚共析钢CCT曲线 vc’ vc 第二节 过冷奥氏体连续转变曲线——CCT图 GCr15（1.07%C, 1.5%Cr）的TTT图 1 10 102 103 104 105 800 700 600 500 400 300 200 100 0 时间 / s 温度 / ℃ A1 Ms γ γ+P γ+B α′ P B 950℃奥氏体化 第一节 过冷奥氏体等温转变曲线——TTT图 珠光体和贝氏体等转变部分重叠，但“鼻尖”的时间、温度坐标均不同。 ① P转变曲线“鼻尖”距纵轴较近，含少量碳化物形成元素的过共析钢，如GCr15、9Cr2、CrWMn等具有该曲线。 3、C型TTT图 铬镍钼钢（0.50%C, 1.04%Cr, 0.11%Mo, 0.17Ni,0.80Mn）的TTT图 第一节 过冷奥氏体等温转变曲线——TTT图 1 10 102 103 104 105 106 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 时间 / s 温度 / ℃ Ac1 Ac3 Ms γ γ+α α′ γ+B P B γ+P 850℃奥氏体化 ② B转变曲线“鼻尖”距纵轴较近。含少量碳化物形成元素的亚共析钢，如20Cr, 40CrMn, 40Cr、35CrMo等具有该类曲线。 第一节 过冷奥氏体等温转变曲线——TTT图 1 10 102 103 104 105 800 700 600 500 400 300 200 100 0 时间 / s 温度 / ℃ Ms γ α′ γ+B P γ+P 25% 50% 70% 1150℃奥氏体化 3Cr2W