4金属材料热处理原理.ppt

正確減重及養生觀 正確減重及養生觀 4.2 金属材料热处理原理 4.2.1 钢在加热时的转变 4.2.2 奥氏体在冷却时的转变 4.2.3 淬火钢在回火时的转变 4.2.4 金属材料的脱溶沉淀与时效 请思考 ？（见教材P83问题提示） 1.铁碳合金相图在钢铁材料热处理中的作用是什么呢？ 钢铁材料冷却转变曲线（TTT、CCT曲线）的物理意义是什么？您会使用它来分析不同热处理条件下所获得的转变产物（组织）吗？您能在TTT或CCT曲线上示意地标出退火、正火、单液淬火、双液淬火、等温淬火、分级淬火与不完全淬火的冷却速度曲线吗？ 2.“五大转变”指的是哪五种类型的转变，试从转变性质、所处温度范围、转变特征、组织、性能的变化与应用等方面说明？ 请思考：回顾金工实习，各种热处理工艺的 共同点是什么？ 1.钢加热转变的理论依据是什麽？ 加热和冷却对临界转变温度的影响 2.共析碳钢奥氏体化过程共分为哪四个阶段？ 图4.3 珠光体向奥氏体转变示意图 3. 亚、过共析钢的奥氏体化过程 是如何进行的呢？ 4. 奥氏体晶粒大小及其控制（1）奥氏体晶粒度等级 ＃晶粒度及晶粒度对照表 4. 奥氏体晶粒大小及其控制 （2）注意区分三种奥氏体晶粒度 A起始晶粒度； A实际晶粒度； A本质晶粒度（如图4.5所示）。 （3）奥氏体晶粒度的控制 ①合理选择加热条件； ②加热速度的选择（右下图示）； ③化学成分的控制 4.2.2 奥氏体在冷却时的转变 1.奥氏体冷却转变的理论依据是什麽？ 2.过冷奥氏体的等温冷却转变曲线（C ，TTT曲线） （1）C曲线是如何建立的？（2）C曲线分析 （3）影响C曲线的主要因素有哪些？ ①化学成分（碳含量；合金元素的含量）;②奥氏体化条件 3.过冷奥氏体转变产物的组织与性能 （1）珠光体（P）转变；(2)马氏体（M）转变； （3）贝氏体（B）转变 4.过冷奥氏体连续冷却转变曲线（CCT曲线） 5.过冷奥氏体转变曲线的应用 如何判定 不同冷却条件下所获得的组织？ 过冷A等温冷却转变曲线表示A急速冷却到A1 以下，在各不同温度下保温过程中转变量与转变时间的关系曲线.又称C 曲线、S 曲线或TTT (Time-Temperature-Transformation diagram)曲线。 转变开始线与纵坐标之间的距离为孕育期。孕育期越小，过冷奥氏体稳定性越小. 孕育期最小处称C 曲线的“鼻尖”。碳钢鼻尖处的温度为550℃。 在鼻尖以上, 温度较高，相变驱动力小;在鼻尖以下，温度较低，扩散困难。从而使奥氏体稳定性增加。 C曲线明确表示了过冷奥氏体在不同温度下的等温转变产物。 C 曲 线 的 物 理 意 义 （3）影响 C 曲线的主要因素 ① 碳质量分数的影响 在正常加热条件下，共析钢的过冷奥氏体最稳定，C曲线的位置最靠右。Ms 与Mf 点随碳质量分数的增加而下降。 与共析钢相比，亚共析钢和过共析钢C曲线的上部各多一条先共析相的析出线。 ②合金元素的影响 除 Co 外，凡溶入A的Me，都能增加A’的稳定性，使C 曲线右移。 除 Co 和 Al 外，凡溶入A的Me均能使Ms 与Mf 点下降。 3. 过冷奥氏体转变产物的组织与性能 (1) 珠光体（P）转变 (A1～550℃，高温转变或扩散型相变) ①定义与分类 按渗碳体的形态进行分类 片状P和球化体（粒状珠光体） ②珠光体的组织形态与性能 片状珠光体 表4.2 共析碳钢过冷奥氏体冷却转变的类型、产物、性能及特征 3. 过冷奥氏体转变产物的组织与性能 (1) 珠光体（P）转变 (A1～550℃，高温转变或扩散型相变) ②珠光体的组织形态与性能 片状珠光体的显微组织图 3. 过冷奥氏体转变产物的组织与性能 (1) 珠光体（P）转变 (A1～550℃，高温转变或扩散型相变) ②珠光体的组织形态与性能 片状珠光体的性能 ②珠光体的组织形态与性能 球化体（粒状珠光体） （2）马氏体（M）转变 ① M的形成条件（T＜MS，V＞VkC） ③ M的 组织形态与性能 钢中M的组织形态主要有板条状和片状两种基本类型。 ③ M的组织形态与性能 影响M形态的因素 M形态→M转变温度→A化学成分（如左下图所示） 0.2%C 低碳M；1.0%C 高碳M。 0.2%～1.0％C：当小于0.6％C时，以低碳M为主；当大于0.6％C时，以高碳M为主。应注意：A的碳含量≠钢的碳含量 随钢中奥氏体碳含量的增加，M的转变温度下降，残余奥氏体量增加，如右下图所示。 ③ M的组织形态与性能 请思考：如何理解“M的强度和硬度主要取决于M