03第三章__钢的加热转变.ppt

由图可见： （1）A转变有孕育期, （2） A转变速度先增后减，转变量50％时最大 （3） T↗，孕育期↘ ，转变速度↗ （4）此曲线仅表示P→A转变刚结束。 730℃ 750℃ 790℃ 奥氏体量（％） 时间(S) 100 50 0 共析钢的奥氏体等温转变量与时间的关系 一.奥氏体等温形成动力学 2、等温转变图(TTA) —Time Temperature Austenitization 800 750 700 温度/ ℃ t/s 730 750 790 T/ ℃ 奥氏体量（％） 100 50 0 ——奥氏体转变开始线 ——奥氏体转变完成线 P P+A A TTA图的说明 不均匀A 均匀A P+ A A+ Fe3C P T(s) T/℃ 可见：残余A的溶解，特别是成分均匀化所需时间最长。 Ac1 1 2 3 4 1—A转变开始线 2—A转变终止线 3—残余Fe3C溶解终止线 4—A均匀化终止线 0 101 102 103 104 二.奥氏体等温形成动力学分析 1、形核率 3.3、奥氏体转变动力学 σ－新旧相间的比界面能 △GV －体积自由能差 ES－体积应变能 Q-扩散激活能,W-临界形核功 T↗，I↗，其原因： T↗ ，A形核所需的浓度起伏减小, T↗，W↘, exp（－W/KT）↗ T↗，exp（－Q/KT）↗，即能克服能垒进行扩散的原子数↗ T1 A F T℃ C CA/Fe3C CA/F CF/A CF/Fe3C T2 二.奥氏体等温形成动力学分析 2、A长大线速度 假设：①忽略F和Fe3C中的浓度梯度 ②相界面处维持局部平衡 ③C在A中扩散达准稳态 导出，相界面推移速度为： 3.3、奥氏体转变动力学 1)T↗，G ↗ F Fe3C A T1 A F T℃ C CA/Fe3C CA/F CF/A CF/Fe3C D— C在A中扩散系数， dC/dx—A中浓度梯度 △CB— 两相在界面上的浓度差 讨论： 2) GA→F GF→A CA/Fe3C CA/F CF/A CF/Fe3C ☆综上所述，和过冷情况下的结晶过程不同，A形成时， T↗（或过热度△T ↗），始终有利于A的形成。 ∴ T↗，A形成速度↗ 公式应用：估算780℃温度下A向F（或Fe3C）的移动速度。 当A形成温度为780℃时 ∴ F先消失，剩余碳化物 T1 A F T℃ C CA/Fe3C CA/F CF/A CF/Fe3C 转变温度↗，残余碳化物量↗ 三.影响奥氏体转变速度的因素 温度、成分、原始组织 1、温度的影响 3.3、奥氏体转变动力学 T↗， I ↗， G↗， 且I ↗ G↗ 各种因素中，T的影响作用最强烈 2、原始组织的影响 片状P转变速度球状P 薄片较厚片转变快 3、碳含量的影响 C％↗， A形成速度↗， 三.影响奥氏体转变速度的因素 温度、成分、原始组织 4、合金元素的影响 3.3、奥氏体转变动力学 （1）对A形成速度的影响 改变临界点位置， 影响碳在A 中的扩散系数 合金碳化物在A中溶解难易程度的牵制 对原始组织的影响 （2）对A均匀化的影响 合金钢需要更长均匀化时间 四.连续加热时A形成动力学 3.3、奥氏体转变动力学 连续转变图 V1 ＜V2＜V3 不均匀A 均匀A P+ A A+ Fe3C P t/s T/℃ V3 V2 V1 Ac1 四.连续加热时A形成动力学 3.3、奥氏体转变动力学 特点： （1）加热速度↗ ，临界点↗ ， （2）转变在一个温度范围内完成， （3）形成速度随加热速度↗而↗， （4）A起始晶粒度随加热速度速度↗而细化， （5）A成分不均匀性随加热速度↗而↗。 V1 V1 ＜ V2 ＜ V3 不均匀A 均匀A P+ A A+ Fe3C P t/s T/℃ V3 V2 Ac1 一.奥氏体晶粒度 3.4、奥氏体晶粒长大及其控制 Hall-Petch关系 n = 2G-1 G = -2.9542 + 3.3219 lgn 概念: 实际晶粒度、本质晶粒度 应用:晶粒细化处理 5～8级的钢为本质细晶粒度的钢 1～4级的钢为本质粗晶粒度钢 本质粗晶粒度：奥氏体随温度的升高迅速长大