第三章1)钢的热处理——加热和冷却的组织变化精要.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 转变产物： 马氏体M，碳在α-Fe中的过饱和固溶体。 使α-Fe 晶格发生变化。 b. 实 质： T低—C无法扩散→非扩散性晶格切变(见下图)→过饱和C的铁素体。 （3）低温区转变 马氏体转变，MS→Mf之间一个温度范围内连续冷却完成的，属于非扩散型转变。 A过冷→M+A残余 * 由于碳的过饱和作用,使α–Fe晶格由体心立方变成体心正方晶格。 * 奥氏体含碳量对马氏体转变温度的影响 * 奥氏体含碳量对残余奥氏体数量的影响 * d. M的组织形态 板条状 -- 低碳马氏体(＜0.23%C ); 30～50HRC ; δ = 9～17%。 C%0.23%，板条状M板 C%1.0%，针/片状马氏体M针 * 针、片状 -- 高碳马氏体(＞1.0%C); 66HRC左右 ; δ ≈ 1%。 高碳针片状马氏体组织金相图 * e. M的性能 马氏体的碳浓度 Wc ? 100 50 70 40 60 20 30 10 0.1 0.3 0.2 0.4 0 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 硬度 ( HRC ) 2000 抗拉强度σb ( Mpa ) 1800 1400 1000 600 200 主要取决于马氏体中的碳浓度。 * M转变的特征： ① 无扩散性； ② 瞬时性； ③ 存在Ms,Mf； ④ 不完全性； ⑤ 体积膨胀。 * 3．共析钢等温转变组织——性能的关系 转变温度降低，片间距小，细晶强化→强度、硬度、塑性、韧性提高。 B上（羽毛状）：强度、韧性差； B下（针状） ：硬度高，韧性好，具有优良的综合机械性能。 硬度高　　C%↑→HRC↑ 针/片状马氏体（高C% ），硬而脆，塑、韧性差； 板条状（低C% ） ，强度高，塑性、韧性好。 （1）珠光体型 （2）贝氏体 （3）马氏体 * 4．亚（过）共析钢的等温冷却转变曲线 在C曲线左端多一条曲线。 亚：先析出F， 过：先析出Fe3C 碳含量对碳钢C曲线的影响 * 二、影响C曲线的因素 C曲线反映奥氏体的稳定性及分解转变特性，这些取决于奥氏体的化学成分和加热时的状态。 C曲线的形状位置，不仅对过冷奥氏体等温转变速度和转变产物的性能具有重要意义，而且对钢的热处理工艺也有指导性作用。 A中C%↑→C曲线右移. 对亚共析钢：钢中C%↑，A中C%↑→C曲线右移 对过共析钢：一般在AC1以上A化，钢中C%↑，未溶Fe3C↑ →有利于形核→C曲线左移； 当温度超过Accm时， Fe3C全溶解， C曲线右移 共析钢：C曲线最靠右边，稳定性最高，孕育期最长。 1．含碳量 下图：碳含量对碳钢C曲线的影响 * 碳含量对碳钢C曲线的影响 * 除Co以外，所有合金元素溶入A中，增大过冷A稳定性——C曲线右移 非碳化物形成元素，Si、Ni、Cu, 不改变C曲线形状，使右移 强碳化物形成元素，Cr、Mo、W、V、Nb、Ti, 改变C曲线形状并右移 除Co、Al 外，均使Ms、Mf 下降，残余A↑ 2．合金元素，（Co%↑→左移）（见下图） A化温度↑或加热时间↑（成分均匀，晶粒大，未溶碳化物少，形核率降低）→A稳定性↑，孕育期延长，C曲线右移 3．加热温度和加热时间 * 合金元素对碳钢C曲线的影响 （a）Ni的影响 （b）Cr的影响 （c）W的影响 A1 Ms 含Cr合金钢 Ms A1 向右移 向下移 除Co、Al (＞2.5% ) 外,所有合金元素溶入奥氏体中，会使: * 三、过冷奥氏体的连续冷却转变 （CCT曲线） Ps：A→P开始线 Pf：A→P终止线 K：珠光体型转变终止线 Vk：上临界冷却速度（马氏体临界冷却速度）→M最小冷速 Vk’：下临界冷速→完全P最大冷速 1．过冷奥氏体的连续冷却转变图 C --- continuous C --- cooling T --- transformation * （1）CCT位于TTT曲线右下方 ，A→P转变温度低一些，t长一些 （2）CCT无A→B转变 CCT测定困难，常