Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第三节 钢在冷却时的转变,A体等温转变动力学曲线（a）,A体等温转变曲线（C曲线）的建立（b）,一、过冷奥氏体的等温冷却转变,第1页，共17页。,共析钢的C曲线分析,第2页，共17页。,托氏体：600550,二、冷却转变后的组织和性能 1、珠光体（A1550）转变,转变特点：半扩散型，铁原子不扩散，碳原子有一定的扩散能力,转变产物：贝氏体，即Fe3C分布在含过饱和碳的铁素体上的两相混合物,M 转变总要残留少量 A，A中的C%则 MS、Mf，残余A 含量,层片间距：P S T,5）M形成时体积膨胀 造成很大内应力。,随温度的提高和保温时间的延长，增加过冷奥氏体的稳定性，使C曲线右移。,MS A M 开始温度,光学显微照片 1300,除Co外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，都使C曲线右移，形状也可能会发生改变。,1）含碳量(奥氏体的含碳量),电子显微照片 5000,托氏体 T 8000,随温度的提高和保温时间的延长，增加过冷奥氏体的稳定性，使C曲线右移。,二、冷却转变后的组织和性能,1、珠光体（,A1550,）转变,一是晶格重组，二是铁、碳原子扩散，属,扩散型转变,珠光体：A1650,索氏体：650600,托氏体：600550,转,变,产,物,第3页，共17页。,P 型组织 F+层片状 Fe,3,C,层片间距：P S T,珠光体 P，3800,索氏体 S 8000,托氏体 T 8000,第4页，共17页。,过冷奥氏体高温转变产物的形成温度和性能,组织名称,表示符号,形成温度范围/,硬度,片间距/nm,能分辨片层的放大倍数,珠光体,P,A,1,650,170200HB,150450,5 00,索氏体,S,650600,2535HRC,80150,1000,托氏体,T,600550,3540HRC,3080,2000,可见：珠光体的片层间距越小，硬度越高。,同一成分的钢，组织为片状珠光体时硬度和强度比粒状珠光体的高，但塑性、韧性低，为改善工具钢的切削性能，常用球化退火莱得到粒状珠光体组织，降低钢的硬度。,第5页，共17页。,2、贝氏体转变,上贝氏体：550 350，呈羽毛状,小片状Fe3C分布在F间。强度和韧性差,下贝氏体：350 Ms点，呈针状,韧性高，综合机械性能好,中温转变：550 Ms点,转变特点：半扩散型，铁原子不扩散，碳原子有一定的扩散能力,转变产物：贝氏体，即Fe,3,C分布在含,过饱和,碳的铁素体上的两相混合物,第6页，共17页。,上贝氏体的形成过程,光学显微照片 1300,电子显微照片 5000,45钢，B,上,+B,下,，400,上贝氏体中的Fe,3,C分布于铁素体条之间，分割了基体的连续性，易脆断，故上贝氏体的强度和韧性较低,第7页，共17页。,下贝氏体的形成,F 针内定向分布着细小Fe,2.4,C颗粒,电子显微照片 12000,T8钢，B下，,黑色针状,光学显微照片 400,第8页，共17页。,第9页，共17页。,3、,马氏体转变,转变特点：,1）无扩散型转变,Fe 和 C 原子都不进行扩散，M是体心正方的C过饱和的F，固溶强化显著,2）降温形成,连续冷却完成,3）,瞬时性,M 的形成速度很快，温度则 转变量,4）转变的不完全性(A,R,),M 转变总要残留少量 A，A中的C%则 MS、Mf，残余A 含量,A,R,的量主要取决于,M,S,和M,F,点的位置,5）M形成时体积膨胀,造成很大内应力。,马氏体(M)：C在aFe中的过饱和固溶体。,Fe-1.8C，冷至-100,Fe-1.8C，冷至-60,第10页，共17页。,同一成分的钢，组织为片状珠光体时硬度和强度比粒状珠光体的高，但塑性、韧性低，为改善工具钢的切削性能，常用球化退火莱得到粒状珠光体组织，降低钢的硬度。,K P型转变终止线,托氏体：600550,M 转变总要残留少量 A，A中的C%则 MS、Mf，残余A 含量,转变特点：半扩散型，铁原子不扩散，碳原子有一定的扩散能力,上贝氏体的形成过程,T8钢，B下，黑色针状,1）含碳量(奥氏体的含碳量),M 的形成速度很快，温度则 转变量,马氏体(M)：C在aFe中的过饱和固溶体。,T8钢，B下，黑色针状,A体等温转变曲线（C曲线）的建立（b）,同一成分的钢，组织为片状珠光体时硬度和强度比粒状珠光体的高，但塑性、韧性低，为改善工具钢的切削性能，常用球化退火莱得到粒状珠光体组织，降低钢的硬度。,第11页，共17页。,马氏体的组织类型,C%1.0%时，为,针状M,。,板条M,平行的细板条束组成,针状M,（凸透镜状）,第12页，共17页。,C%M 硬度，,针状M 硬度高，塑韧性差。板条M 强度高，塑韧性较好,第13页，共17页。,三、影响C曲线的因素,1）含碳量(,奥氏体,的含碳量),2）合金元素,除,Co,外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，都使C曲线右移，形状也可能会发生改变。,3）加热温度和保温时间,随温度的提高和保温时间的延长，增加,过冷奥氏体的稳定性,，使C曲线右移。,第14页，共17页。,二、过冷奥氏体的连续冷却转变（CCT曲线）,P,s,AP 开始线,P,f,AP 终止线,K P型转变终止线,Vk 上临界冷却速度,Vk 下临界冷却速度,M,S,A M 开始温度,M,f,A M 终止温度,第15页，共17页。,四、过冷奥氏体的连续冷却转变,第16页，共17页。,第17页，共17页。,