第三章珠光体相变课件.ppt

§3.3.3 影响珠光体转变动力学的因素 过共析钢： （2）奥氏体的均匀化程度和残余碳化物 （5）应力和塑性变形 §3.4 先共析铁素体和渗碳体的形成 §3.4.1 伪共析转变 §3.4.2 亚共析钢中的先共析铁素体形态 §3.4.3 过共析钢中的渗碳体形态 §3.3.2 长大速度 图3-8 长大速度与转变温度的关系 ~550℃ 长大速度随转变温度的降低也是先增后减，在550℃附近也有一极大值。 (a) (b) 图3-10 亚共析钢(a)和过共析钢(b)的C曲线 珠光体转变视频 ① 含碳量 亚共析钢： C%↑，铁素体形核率↓；另外，相变 驱动力ΔGγ-α↓ ，所以珠光体转变 速度下降，C 曲线右移。 （1）钢的化学成分 若加热温度高于Accm： C% ↑ ，渗碳体形核率升高；另外，碳在奥氏体中的扩散系数增大，从而使珠光体的孕育期缩短，转变加速，C曲线左移。 若加热温度在Ac1～Accm：C%↑，获得不均匀奥氏体及Fe3CⅡ，有利于珠光体的形核，故孕育期缩短，转变加速，C曲线左移。 合金元素 除Co以外，只要合金元素溶入奥氏体中 ，均使奥氏体的稳定性增大，从而减慢奥氏体分解为珠光体，C曲线右移。 在碳钢中共析钢过冷奥氏体最稳定，C曲线最靠右。 奥氏体成分的不均匀，有利于高碳区形成Fe3C，低碳区形成铁素体，并加速碳原子的扩散，从而加速先共析相及珠光体的形成。 未溶渗碳体的存在，既可作为先共析渗碳体的晶核，亦可作为珠光体领先相渗碳体的晶核，故可加速珠光体的形成。 （4）奥氏体化加热温度和保温时间 奥氏体化温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒尺寸越大，并且成分趋于均匀化，减少了珠光体形核所需的浓度起伏和形核位置，从而减慢珠光体的形成，使C曲线右移。 （3）奥氏体晶粒度 奥氏体晶粒的细化，可增加珠光体的形核位置，从而促进珠光体的形成。 拉应力和塑性变形造成点阵畸变和位错密度增高，显著提高了珠光体的形核率，促进珠光体转变，使C曲线左移。塑性形变温度越低，变形程度越大，这种加速作用越显著。 在等向压应力作用下，由于原子迁移阻力增 大，阻碍了 Fe、C 原子的扩散，同时点阵改组的阻力也增大，所以将减慢珠光体的形成。 在A3 、Acm线以下先形成铁素体或渗碳体。 到达A1线发生珠光体相变。 随冷速加快，将出现伪共析组织，且珠光体量增多，而先共析量减少。 图3-11 先共析相及伪共析组织形成范围 魏氏组织 ： 在奥氏体晶粒较粗大，冷却速度相对较快时，钢中先共析相（先共析铁素体或先共析渗碳体）以针状或片状形态从原奥氏体晶界沿奥氏体一定晶面往晶内平行或规则生长，并与片状珠光体混合存在，该组织称为~。 * 第三章 珠光体相变 §3.1 珠光体的组织形态与性能特点 §3.1.1 过冷奥氏体转变 图3-1 TTT 曲线 过冷奥氏体等温转变动力学图，TTT曲线，C曲线，IT曲线。 反映温度-时间-转变量三者之间的关系。 图3-2 共析碳钢 C 曲线 Mf 高温 中温 低温 A1 ~ 550 ℃，Fe、C原子均可扩散。 共析分解成珠光体 ---- 铁素体与渗碳体两相层片状机械混合物。 珠光体团(或领域) ---- 片层方向大致相同的珠光体，在一个奥氏体晶粒内可以形成3～5个珠光体团。 （1）高温转变 图3-3 层片状珠光体示意图 原奥氏体晶界 珠光体团 （2）中温转变 550 ℃ ~ 220 ℃，C 原子可扩散，Fe原子不能扩散。 形成贝氏体----过饱和铁素体与渗碳体的非层片状 混合物。 上贝氏体：550 ℃ 稍下形成，羽毛状。在平行铁素体板条间分布有不连续的杆状渗碳体。 下贝氏体：220 ℃ 稍上形成，针状。在针状铁素体内分布有细小渗碳体。 图3-4 (a) 上贝氏体 X600 (b) 下贝氏体 X400 非扩散型相变：Fe、C原子均不发生扩散，生成的马氏体与原奥氏体成分相同。 马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体。 马氏体相变是变温型相变，相变开始点 Ms ，终了点 Mf 。 （3）低温转变 图3-5 (a) 低碳钢中的板条马氏体 (X80) (b) 高碳钢中的针状(片状)马氏体 (X400) §3.1.2 珠光体的组织形态 （1）片状珠光体 （2）球状珠光体 铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体。 形成温度(℃) 片层间距 (nm) 珠光体 P Ar1 ~ 650 500 ~ 700 索氏体 S 650 ~ 600