第2章钢的热处理原理.ppt

第2章 钢的热处理原理;2.1 概述;2.热处理的作用;热处理;;5.钢的临界温度; 在非常缓慢加热或冷却条件下钢发生相变的平衡临界温度——A1；A3；Acm 实际加热和冷却时的相变温度： 加热时—— Ac1；Ac3；Accm 冷却时—— Ar1；Ar3；Arcm;2.2 钢在加热时的转变;2.2.2 奥氏体的形成过程;F;1. 加热温度 2. 加热速度 3. 化学成分 4. 原始组织;2.2.3 影响奥氏体形成速度的因素; 2.2.4 奥氏体的晶粒度及其影响因素　　;奥氏体晶粒度概念 奥氏体晶粒度表示奥氏体晶粒的大小。 工业上一般分为8级;2.2.4 奥氏体的晶粒度及其影响因素; 奥氏体晶粒越细小，n↑，N也就↑，下表是奥氏体晶粒度级别与其他各表示方法对照表。; 1. 起始晶粒度——在临界温度以上，奥氏体转变刚刚完成，其晶粒边界刚刚接触时的晶粒度。 2. 实际晶粒度——在某一具体的热处理或热加工条件下实际获得的奥氏体晶粒大小。 3. 本质晶粒度——根据标准实验方法，在930±10 ℃保温3—8 h后测得的奥氏体晶粒大小。 经过上述实验，奥氏体晶粒度在5—8级者称为本质细晶粒钢，而奥氏体晶粒度在1—4级者称为本质粗晶粒钢。 ;2.2.4 奥氏体的晶粒度及其影响因素; b.加热速度 加热速度越快，过热度越大，奥氏体实际形成温度越高，可获得细小的起始晶粒。快速加热，短时保温的超细化工艺如高频加热，激光加热等可获得细小的晶粒。;c. 化学成分 C、Mn和P是促进奥氏体晶粒长大的元素。 合金元素Ti、Zr、V、Nb、Al等，当其形成弥散稳定的碳化物和氮化物时，由于分布在晶界上，因而阻碍晶界的迁移，阻止奥氏体晶粒长大，有利于得到本质细晶粒钢。;过冷奥氏体的等温转变曲线 珠光体转变 马氏体转变;TTT曲线——过冷奥氏体等温转变动力学曲线。 CCT曲线——过冷奥氏体连续转变动力学曲线。; 共析碳钢 TTT 曲线建立过程示意图;（2）共析碳钢 TTT 曲线的分析;珠光体转变组织与性能; 珠光体形貌像;光镜形貌;屈氏体形貌像;贝氏体型(B)转变(550～230 ℃) :;B下=过饱和碳 α-Fe针叶状 + Fe3C细片状, B下在显微镜下呈现针叶状，综合性能优良.;上贝氏体组织金相图; 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。 ;高温转变产物——扩散类型; ① 不同温度下转变产物不同 高温转变产物(A1~550℃) 珠光体( P)——扩散型 中温转变产物(550℃~MS) 贝氏体( B)—半扩散型 低温转变产物(MS~Mf) 马氏体( M)——非扩散型;亚共析钢的TTT曲线 ; 过共析钢的TTT曲线;（3）影响过冷奥氏体等温转变的因素;① 除Co、Al（WAl2.5%）外，其它合金元素Me%↑，C曲线右移 ——须溶入 A 中。 ;;;2.3.2 珠光体转变 过冷奥氏体在 A1— 550 ℃间将转变为珠光体类型组织，它是铁素体与渗碳体片层相间的机械混合物，根据片层厚薄不同，又细分为珠光体、索氏体和屈氏体。;⑴ 片状珠光体： 珠光体组织的粗细程度可以用片间距S0表示，其经验公式： S0=C/?T C-常数 ?T-过冷度;索氏体;（2）粒状珠光体;2. 珠光体的力学性能 ;3 . 珠光体转变过程 珠光体转变是扩散型转变，也是形核和长大的过程。; 2.3.3 马氏体转变（低温转变） 温度范围： 230 ～ -50℃（Ms～Mf） 转变特征：非扩散型转变 转变过程： 转变产物：M ;(1)M的晶体结构 马氏体具有体心正方晶格（a=b≠c） 轴比c/a 称马氏体的正方度。 C% 越高，正方度越大，正方畸变越严重。 当＜0.25%C时，c/a=1，此时马氏体为体心立方晶格.;(2)M的形貌;(3)M形貌与含碳量的关系 ; 隐晶马氏体——最大尺寸的马氏体片小到光学显微镜无法分辨时，便称为隐