第五章钢的过冷奥氏体转变.ppt

合金元素的影响 CCT曲线和TTT曲线的关系 CCT曲线在TTT曲线的右下方 亚共析钢由于析出铁素体，使未转变的奥氏体C含量增加，导致随后马氏体的转变温度Ms下降 过共析钢由于析出碳化物（或发生部分珠光体转变），导致奥氏体C含量下降，使马氏体的转变温度Ms上升降 钢的临界冷却速度 获得完全马氏体的临界冷却速度Vc 抑制珠光体转变 抑制贝氏体转变 半冷时间：Ac3冷却至THC所需的时间。THC=1/2(Ac3+25) 影响临界冷却速度的因素 低碳钢，随C含量的增高，Vc显著下降 高碳钢，C含量超过1％后，随C含量的增高，Vc增高 合金元素的影响 大部分合金元素（Co除外）在溶入奥氏体时均增加奥氏体的稳定性，降低Vc。 利用左图可以得到合金元素对半冷时间、水淬直径的影响。 淬透性对钢材性能的影响 奥氏体状态对临界速度的影响 奥氏体晶粒度越大，Vc降低 奥氏体化温度越高，晶粒粗大，碳化物和夹杂溶入，奥氏体均匀化，Vc降低 奥氏体中非金属夹杂物和稳定碳化物阻碍晶粒长大，使Vc增加 淬火速度大于Vc，但要尽可能降低淬火应力。 理想淬火冷却曲线： “鼻尖”以上稍慢，“鼻尖”附近快冷，“鼻尖”以下稍慢 单液淬火，碳钢多用水，合金钢常用油 b. 双液淬火，“先水后油” c. 分级淬火，投入温度在Ms附近的熔盐中等温，再置于油中冷却，变形小 d. 等温淬火 奥氏体转变图的应用 分级淬火 得到马氏体 等温淬火 得到下贝氏体 退火和等温退火 得到铁素体＋珠光体 最短转变时间 形变热处理：形变在过冷奥氏体比较稳定的区域进行，同时低于再结晶温度 CCT图的应用 棒料距表面不同距离点的冷速与端淬试样淬端距离的关系 第五章 钢的过冷奥氏体转变图 过冷奥氏体等温转变图 将奥氏体迅速冷却到临界温度以下等温 转变开始和终了时间、转变产物与转变量－－与温度和时间的关系 C曲线 TTT图 金相法 小试片→加热奥氏体化→ 恒温盐浴（转变产物＋过冷奥氏体） → 淬火（过冷奥氏体转变为马氏体） → 金相法观察转变产物类型和转变量 对数坐标 转变开始2％ 转变50％ 转变结束98％ Ms的确定 γ M+γ M’＋ γ M’（黑色） ＋M（白亮） Ms Ms γ γ γ M（白亮） 钢(0.8%C) 比容： E F 转变量＝ Ms Mf 任一温度下：转变开始和结束时间，转变产物种类和转变量，转变产物的硬度。马氏体转变开始、结束的温度及转变量与温度的关系。 奥氏体化工艺 P P占优 P＋B B占优 B上 B下 A型（P和B转变重叠） B型（P和B转变部分重叠，鼻尖时间相近） C型（P和B转变部分重叠，鼻尖时间不同） B型（ P和B转变部分重叠，鼻尖时间相近 ） D型（P和B转变完全分离，P转变显著推迟） E型（P和B转变完全分离，B转变显著推迟） 影响奥氏体等温转变图的因素 常用合金元素均增加过冷奥氏体的稳定性，使等温转变曲线右移，延长转变开始和结束时间，降低Ms点。 Co元素使等温转变曲线左移，缩短转变开始和结束时间，提高Ms点。 C的影响 亚共析钢：C含量增加，TTT曲线右移 过共析钢：C含量增加（1.2％），TTT曲线左移 B转变：C含量增加，TTT曲线右移 M转变：C含量增加，Ms和Mf显著降低 随Cr含量增加： 1、增加转变的孕育期 2、使珠光体转变向高温移动 3、对B的推迟作用大于对P的推迟作用 P和B的转变完全分离 Ni使鼻尖向右下方移动，同时使A1和Ms下降 Mn使鼻尖右移 Mo显著推迟P转变。提高P转变温度，降低B转变温度 W作用与Mo相似 微量的B即可使铁素体和珠光体转变显著推迟 随Co的增加，孕育期缩短，转变曲线左移。提高Ms点。 奥氏体晶粒尺寸的影响 晶粒越细，转变曲线左移 中温奥氏体化，晶粒较细，有残留碳化物和夹杂，曲线左移 高温奥氏体化，晶粒较粗，成分均匀化，曲线右移 变形的影响 变形促进过冷奥氏体转变，且铁素体能在奥氏体晶内形核，减小珠光体团的尺寸，提高机械性能 奥氏体连续冷却转变CCT曲线 在一个温度范围内完成，几种转变往往叠加在一起，组织常常不均匀。 用膨胀仪连续测定过冷奥氏体的转变过程比较方便。 800～500℃的平均冷却速度 钢的冷却膨胀曲线 马氏体转变 铁素体＋珠光体转变 贝氏体转变 马氏体转变 （量较少） 奥氏体化温度冷至500℃的时间代表冷却速度 板条＋片状马氏体 5％α＋50％P＋13％B＋30％M 距端淬试样水冷端的距离代表冷却速度 Mn使转变曲线移向右下方 Mn、B使转变曲线进一步移向右下方 试样半径代表冷却速度 高温奥氏体化的粗晶粒组织使转变曲线移向右下方 α＋P＋B均出现 合金元素的影响