鋼的過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變及熱處理級(jí)

鋼的過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變及熱處理PPT級(jí)演示文稿12023/5/22目前一頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)22023/5/22鋼的過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變及熱處理PPT級(jí)目前二頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)本章主要內(nèi)容過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變類型過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變常規(guī)熱處理方法熱處理常用設(shè)備*目前三頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)本章基本要求1.過(guò)冷A冷卻方式、過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖類型。2.過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖、1)共析鋼的過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲圖分析，過(guò)冷A發(fā)生種轉(zhuǎn)變；2)非共析鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖與共析鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的異同，合金鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變圖類型；3)影響過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖形狀的因素；4)過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的測(cè)定（金相法硬度法）。3.過(guò)冷A連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖

1)共析鋼CCT圖分析：線、區(qū)，不同的冷卻速度下A發(fā)生的轉(zhuǎn)變，臨界冷卻速度；2)非共析鋼CCT圖與非共析鋼CCT圖的異同；3)金相硬度法測(cè)定過(guò)冷A連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖原理和方法；4）過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的應(yīng)用。目前四頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)概述

熱處理是使固態(tài)金屬通過(guò)加熱、保溫、冷卻工序改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，以獲得預(yù)期性能的工藝過(guò)程。熱處理通常包括加熱、保溫和冷卻三個(gè)步驟，其中冷卻往往是最關(guān)鍵的步驟。正確地進(jìn)行熱處理，可以成倍、以至數(shù)十倍地提高零件的使用壽命。熱處理能改變工件性能的根本原因是在熱處理過(guò)程中金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。鋼件加熱到臨界點(diǎn)(A1或A3)以上形成奧氏體。奧氏體冷卻到臨界點(diǎn)以下的奧氏體，是非穩(wěn)定組織，稱為過(guò)冷奧氏體。過(guò)冷奧氏體在不同的冷卻條件下，可以通過(guò)不同的轉(zhuǎn)變機(jī)制進(jìn)行轉(zhuǎn)變，最終可能轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w、貝氏體、馬氏體或它們的混合組織，從而導(dǎo)致鋼件具有不同的性能。目前五頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

冷卻條件分為兩大類：一是平衡冷卻條件或接近于平衡冷卻條件，特征是不考慮時(shí)間因素，或者說(shuō)時(shí)間無(wú)限長(zhǎng)，F(xiàn)e-Fe3C相圖就是在這種條件下獲得的。二是非平衡冷卻條件，它受時(shí)間因素影響。

相變動(dòng)力學(xué)是研究新相形成量與時(shí)間、溫度關(guān)系的學(xué)科。

鋼的過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖就是研究某一成分的鋼的過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物與溫度、時(shí)間的關(guān)系及其變化規(guī)律。掌握過(guò)冷奧氏體的非平衡冷卻條件下的轉(zhuǎn)變規(guī)律，對(duì)熱處理生產(chǎn)具有直接的指導(dǎo)意義。目前六頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.1過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變類型奧氏體在臨界點(diǎn)以下是不穩(wěn)定組織。當(dāng)奧氏體被過(guò)冷到臨界點(diǎn)以下時(shí)，將轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的組織。如果冷卻速度極慢，則轉(zhuǎn)變可以按Fe-Fe3C狀態(tài)圖進(jìn)行，即首先沿GS及ES線析出先共析鐵素體或先共析滲碳體。最后具有共析成分的奧氏體將分解為鐵素體與滲碳體。目前七頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)但在實(shí)際熱處理中采用的冷速均較大。由于冷速大，先共析相來(lái)不及沿GSE線析出，共析成分的奧氏體也來(lái)不及在略低于A1的溫度分解完畢，故奧氏體有可能被過(guò)冷到較低的溫度，在較大的過(guò)冷度下發(fā)生轉(zhuǎn)變。隨著過(guò)冷度的增大，轉(zhuǎn)變溫度的降低，轉(zhuǎn)變驅(qū)動(dòng)力增大，鐵原子與碳原子的活動(dòng)能力下降，過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變機(jī)制不同。過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變分為三大類：鐵原子與碳原子均能充分?jǐn)U散的高溫轉(zhuǎn)變，即珠光體轉(zhuǎn)變；鐵原子已難以擴(kuò)散而碳原子尚能擴(kuò)散的中溫轉(zhuǎn)變，即貝氏體轉(zhuǎn)變；以及鐵原子與碳原子均已不能擴(kuò)散的低溫轉(zhuǎn)變，即馬氏體轉(zhuǎn)變。目前八頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.1.1珠光體轉(zhuǎn)變

珠光體類(P)轉(zhuǎn)變是過(guò)冷奧氏體在臨界溫度A1以下比較高的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的轉(zhuǎn)變，又稱高溫轉(zhuǎn)變。產(chǎn)物為珠光體，是由鐵素體和滲碳體兩相的機(jī)械混合物，其組成相通常呈片層狀。鐵素體和滲碳體兩相的含碳量、晶體結(jié)構(gòu)相差懸殊且與奧氏體截然不同，轉(zhuǎn)變時(shí)必然發(fā)生C的擴(kuò)散和晶格的改組，因此珠光體轉(zhuǎn)變是典型的擴(kuò)散型相變。

目前九頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)珠光體是含碳量0.77％的鐵碳合金發(fā)生共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物，是有鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物(α+Fe3C)，根據(jù)滲碳體形態(tài)不同，常見(jiàn)的珠光體分為片狀P和粒狀P

，前者滲碳體呈片狀，后者滲碳體呈粒狀。粒狀P是片狀P球化

形成的，如球化退火、淬火＋高溫回火。目前十頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

片狀珠光體的力學(xué)性能主要取決片間距和珠光體團(tuán)的直徑，珠光體中鐵素體片的亞晶粒尺寸。隨片間距和珠光體團(tuán)的直徑減小，塑變能力、硬度、強(qiáng)度和塑性提高。粒狀珠光體的力學(xué)性能主要取決于Fe3C顆粒大小、形態(tài)、數(shù)量、分布。Fe3C顆粒越小，分散越均勻，硬度和強(qiáng)度提高。碳化物越接近等軸狀，分布越均勻，塑韌性越好在成分相同的情況下粒狀珠光體的硬度、強(qiáng)度比片狀珠光體的低，但塑性和韌性好；粒狀珠光體具有良好的綜合力學(xué)性能。目前十一頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.1.2貝氏體轉(zhuǎn)變

過(guò)冷奧氏體到珠光體和馬氏體轉(zhuǎn)變之間的中溫轉(zhuǎn)變，稱為貝氏體轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變產(chǎn)物稱為貝氏體，記為B，是鐵素體和碳化物組成的機(jī)械混合物。貝氏體轉(zhuǎn)變兼有珠光體和馬氏體轉(zhuǎn)變的特征，又有其獨(dú)特之處。即貝氏體中的α相形成是無(wú)擴(kuò)散的，而碳化物的析出則是通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)行的，因此貝氏體轉(zhuǎn)變又稱為半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變。貝氏體的力學(xué)性能取決于貝氏體的組織形態(tài)。貝氏體的強(qiáng)度和韌性與形成溫度有關(guān)，上貝氏體的強(qiáng)度和韌性低于下貝氏體。

目前十二頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)貝氏體的組織形態(tài)是多種多樣的，典型的貝氏體有：上貝氏體和下貝氏體。

上貝氏體由F和Fe3C組成的非層片狀混合物，在550～350℃溫度區(qū)間形成，在光學(xué)顯微鏡下的特征呈羽毛狀，F(xiàn)呈大致平行的條狀，自A晶界的一側(cè)或兩側(cè)向A晶內(nèi)伸展，F(xiàn)e3C呈不連續(xù)的、短桿狀分布于F條之間。下貝氏體由F和碳化物組成的非層片狀混合物，在350℃～Ms溫度區(qū)間形成，在A晶粒內(nèi)部沿某些晶面單獨(dú)的或成堆的長(zhǎng)成竹葉狀（黑色片狀或針狀），立體形態(tài)呈雙凸透鏡狀，碳化物呈細(xì)片狀或顆粒狀分布在F針內(nèi)。上貝氏體下貝氏體目前十三頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.1.3馬氏體轉(zhuǎn)變

馬氏體轉(zhuǎn)變的含義：指鋼從奧氏體狀態(tài)快速冷卻(即淬火)而發(fā)生的無(wú)擴(kuò)散型相變，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物稱為馬氏體。

馬氏體的定義：（1）馬氏體是碳溶于α-Fe中的過(guò)飽和間隙式固溶體；（2）馬氏體是在冷卻過(guò)程中所發(fā)生的基本特征屬于馬氏體型轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物獲得馬氏體是強(qiáng)化鋼的重要途徑之一,是使鋼強(qiáng)韌化的先決條件。目前十四頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)鋼中馬氏體的形態(tài)很多，其中板條馬氏體和片狀馬氏體最為常見(jiàn)。

板條馬氏體:低碳鋼中的馬氏體組織是由許多成群的、相互平行排列的板條所組成，亞結(jié)構(gòu)為高密度的位錯(cuò)。

片狀(針狀)馬氏體:在高碳鋼中形成的馬氏體完全是片狀馬氏體。在顯微鏡下觀察時(shí)呈針狀或竹葉狀。亞結(jié)構(gòu)主要是孿晶。馬氏體組織目前十五頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)馬氏體力學(xué)性能：鋼中馬氏體力學(xué)性能的顯著特點(diǎn)是具有高硬度和高強(qiáng)度。馬氏體的硬度主要取決于馬氏體的含碳量。其硬度和屈服強(qiáng)度隨含碳量的增加而升高。

馬氏體的塑性和韌性主要取決于馬氏體的亞結(jié)構(gòu)。在相同屈服強(qiáng)度下，板條馬氏體比片狀馬氏體具有較高的韌性。目前十六頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)轉(zhuǎn)變溫度范圍過(guò)冷程度轉(zhuǎn)變產(chǎn)物代表符號(hào)組織形態(tài)層片間距轉(zhuǎn)變產(chǎn)物硬度HRCA1～650℃小珠光體P粗片狀約0.3μm<25約650～600℃中索氏體S細(xì)片狀約0.1～0.3μm25～35約600～550℃較大托氏體T極細(xì)片狀約0.1μm35～40約550～350℃大上貝氏體B上羽毛狀－40～45約350℃～Ms更大下貝氏體B下黑片(針)狀－45～50Ms～Mf最大馬氏體M板條狀－40左右雙凸透鏡狀－>55共析鋼過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變溫度與轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能目前十七頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)本節(jié)小結(jié)過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變類型常見(jiàn)珠光體的兩種形態(tài)及他們的性能差異，滲碳體的形態(tài)。常見(jiàn)貝氏體的兩種形態(tài)及他們的性能差異，碳化物的形態(tài)和分布。常見(jiàn)馬氏體的兩種形態(tài)及他們的性能差異。目前十八頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.2過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變目前十九頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)熱處理過(guò)程：加熱、保溫、冷卻

冷卻方式有二種：連續(xù)冷卻方式和等溫冷卻方式dT/dτ→∞時(shí)是平衡條件，否則就是非平衡條件。過(guò)冷奧氏體在非平衡條件下冷卻，可有三種形式。其中：(a)dT/dτ=0，為等溫冷卻；(b)dT/dτ=C，為連續(xù)冷卻；(c)dT/dτ=f(τ)，為實(shí)際冷卻。概述目前二十頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變方式有等溫轉(zhuǎn)變和變溫轉(zhuǎn)變（連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變）兩種。

等溫轉(zhuǎn)變是將鋼加熱到奧氏體狀態(tài)后，迅速冷卻到臨界點(diǎn)A1以下的某一恒定溫度下，隨時(shí)間的增長(zhǎng)，新相形成量(一般以體積分?jǐn)?shù)表示)增加的相變，并完成其組織轉(zhuǎn)變的過(guò)程。

變溫轉(zhuǎn)變是新相形成量是溫度和時(shí)間的函數(shù)的相變。目前二十一頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖是表示過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變溫度、時(shí)間和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物三者之間的關(guān)系圖，稱為C曲線。

TTT－TemperatureTimTransformationdiagram

IT－IsothermalTransformationdiagram過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖綜合反映了過(guò)冷奧氏體在冷卻時(shí)的等溫轉(zhuǎn)變溫度、等溫時(shí)間和轉(zhuǎn)變量之間的關(guān)系（即反映了過(guò)冷奧氏體在不同的過(guò)冷度下等溫轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間、轉(zhuǎn)變終了時(shí)間、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物類型、轉(zhuǎn)變量與等溫溫度、等溫時(shí)間的關(guān)系）。目前二十二頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

1.TTT圖及其特點(diǎn)(1)共析鋼的C曲線分析-線、區(qū)的意義

線：縱坐標(biāo)為溫度，橫坐標(biāo)為時(shí)間，臨界點(diǎn)A1線，MS線，Mf線，轉(zhuǎn)變開(kāi)始線，轉(zhuǎn)變終了線。4.2.1過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖(TTT圖)

區(qū)：A1以上為穩(wěn)定A區(qū)，過(guò)冷A區(qū)，過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變區(qū)(A→P、A→B)轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)(P、B)，M形成區(qū)(A→M)、M轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)(M或M+Ar).轉(zhuǎn)變開(kāi)始線與縱坐標(biāo)之間的距離為孕育期。孕育期最短的部位，即轉(zhuǎn)變開(kāi)始線的突出部分，稱為鼻子。碳鋼鼻尖處的溫度為550℃。目前二十三頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

(2)轉(zhuǎn)變產(chǎn)物依等溫溫度不同，大體可分為三個(gè)溫度區(qū)(轉(zhuǎn)變類型)：

C曲線明確表示了過(guò)冷奧氏體在不同溫度下的等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。P型轉(zhuǎn)變：高溫區(qū)(A1～550℃)、過(guò)冷度小，A→P；擴(kuò)散型相變

M型轉(zhuǎn)變：低溫區(qū)(在MS以下)、過(guò)冷度大，A→M；非擴(kuò)散型相變

型轉(zhuǎn)變：中溫區(qū)(550℃～MS)，A→B。半擴(kuò)散型相變

在中部區(qū)域可能得到P和B的混合組織；在下部區(qū)域可能得到M和B的混合組織；目前二十四頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)共析鋼過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物轉(zhuǎn)變類型轉(zhuǎn)變產(chǎn)物形成溫度，℃轉(zhuǎn)變機(jī)制顯微組織特征HRC獲得工藝珠光體PA1～650擴(kuò)散型粗片狀，F(xiàn)和Fe3C相間分布5-20退火S650～600細(xì)片狀，F(xiàn)合Fe3C相間分布20-30正火T600～550極細(xì)片狀，F(xiàn)和Fe3C相間分布30-40等溫處理貝氏體B上550～350半擴(kuò)散型羽毛狀，短棒狀Fe3C分布于過(guò)飽和F條之間40-50等溫處理B下350～MS竹葉狀，細(xì)片狀Fe3C分布于過(guò)飽和F針上50-60等溫淬火馬氏體M針MS～Mf無(wú)擴(kuò)散型針狀60-65淬火M*板條MS～Mf板條狀50淬火目前二十五頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)轉(zhuǎn)變產(chǎn)物組織特征目前二十六頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

(3)共析鋼的過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖為何呈“C”字形？

過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變速度受兩個(gè)主要因素：驅(qū)動(dòng)力△Gv和原子的擴(kuò)散系數(shù)D。等溫溫度愈低，過(guò)冷度大，驅(qū)動(dòng)力△Gv大，等溫轉(zhuǎn)變速度越大；但等溫溫度愈低，擴(kuò)散系數(shù)D減小，原子擴(kuò)散能力下降，轉(zhuǎn)變速度減??；這兩個(gè)因素的作用是矛盾的。

(1)高溫時(shí)，過(guò)冷度小，驅(qū)動(dòng)力△Gv小，擴(kuò)散系數(shù)D大，原子擴(kuò)散能力大，以驅(qū)動(dòng)力△Gv影響為主。

(2)低溫時(shí)，過(guò)冷度大，驅(qū)動(dòng)力△Gv大，擴(kuò)散系數(shù)D小，原子擴(kuò)散能力小，以擴(kuò)散系數(shù)D影響為主。

上述兩個(gè)因素綜合作用的結(jié)果，在550℃是驅(qū)動(dòng)力和原子的擴(kuò)散的作用都充分發(fā)揮，孕育期最短，使TTT圖呈C字形。TTT圖為珠光體等溫轉(zhuǎn)變、馬氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變、貝氏體等溫轉(zhuǎn)變的綜合。目前二十七頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

（4）非共析鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲圖對(duì)亞共析鋼在發(fā)生P轉(zhuǎn)變之前有先共析F析出，因此亞共析鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線在左上角有一條先共析F析出線，且該線隨含碳量增加向右下方移動(dòng)，直至消失。

目前二十八頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)對(duì)過(guò)共析鋼在發(fā)生P轉(zhuǎn)變之前有先共析滲碳體析出，因此過(guò)共析鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線在左上角有一條先共析滲碳體析出線，且隨含碳量增加向左上方移動(dòng)，直至消失。

目前二十九頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)非共析鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲圖與共析鋼的A等溫轉(zhuǎn)變圖不同三者比較目前三十頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

（5）合金鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線合金鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線由于受碳和合金元素的影響，圖形比較復(fù)雜。常見(jiàn)的C曲線有四種形狀：(a)表示A→P和A→B轉(zhuǎn)變線重疊；(b)表示轉(zhuǎn)變終了線出現(xiàn)的二個(gè)鼻子；(c)表示轉(zhuǎn)變終了線分開(kāi)，珠光體轉(zhuǎn)變的鼻尖離縱軸遠(yuǎn)；(d)表示形成了二組獨(dú)立的C曲線。綜上所述，C曲圖為珠光體等溫轉(zhuǎn)變、馬氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變、貝氏體等溫轉(zhuǎn)變的綜合。需指出的是珠光體轉(zhuǎn)變和貝氏體轉(zhuǎn)變可能重疊得到珠光體加貝氏體混合組織。貝氏體轉(zhuǎn)變與M轉(zhuǎn)變也會(huì)疊。

目前三十一頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)2.TTT圖的建立

TTT圖的建立是在等溫冷卻條件下，利用過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織形態(tài)和物理性質(zhì)的變化，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法繪制的。

常見(jiàn)測(cè)定方法有：●金相法；珠光體、貝氏體、馬氏體等具有不同的形貌；●硬度法；與金相法配合使用；●膨脹法；奧氏體比容最?。弧翊判苑ǎ簥W氏體-順磁性，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物-居里值以下為鐵磁性；●電阻法：電阻與晶體缺陷濃度有關(guān)，測(cè)定開(kāi)始線十分有效。目前三十二頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)以金相硬度法為例介紹共析鋼過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的建立。

金相硬度法是將金相法和硬度法結(jié)合在一起的方法，其原理是利用金相顯微鏡直接觀察過(guò)冷奧氏體在不同等溫溫度下進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物的組織形態(tài)和數(shù)量，并測(cè)量轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的硬度，根據(jù)組織的變化和硬度的差異來(lái)確定過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間和轉(zhuǎn)變終了時(shí)間。在溫度、時(shí)間坐標(biāo)上繪制C曲線。

目前三十三頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)共析碳鋼TTT曲線建立過(guò)程示意圖目前三十四頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

金相法硬度法其過(guò)程如下：

一、金相法：將共析鋼加工成φ10--15mm、厚1.5mm圓片狀試樣，并分成若干組，每次取一組試樣，在鹽浴爐內(nèi)加熱使之奧氏體化后，置于一定溫度的恒溫鹽浴槽中進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變，停留不同時(shí)間之后，逐個(gè)取出并快速浸入鹽水中，使等溫過(guò)程中發(fā)生等溫轉(zhuǎn)變的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樾孪囫R氏體，則淬火后得到的馬氏體量即等溫過(guò)程中未及轉(zhuǎn)變的奧氏體量。將各試樣經(jīng)制備后進(jìn)行組織觀察。馬氏體在顯微鏡下呈白亮色。白亮的馬氏體數(shù)量就等于未轉(zhuǎn)變的過(guò)冷奧氏體數(shù)量。當(dāng)在顯微鏡下發(fā)現(xiàn)某一試樣剛出現(xiàn)灰黑色產(chǎn)物（珠光體）（一般為99.5%馬氏體）時(shí)，所對(duì)應(yīng)的等溫時(shí)間即為過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間，到某一試樣中無(wú)白亮馬氏體（一般為0.5%馬氏體）時(shí)，所對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為轉(zhuǎn)變終了時(shí)間。用上述方法分別測(cè)定不同等溫條件下奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始和終了時(shí)間。

目前三十五頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)5506502s10s5s2s5s10s30s40s目前三十六頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

二、硬度法：當(dāng)奧氏體未發(fā)生等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，淬入鹽水后奧氏體全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，硬度值高，為一定值；當(dāng)奧氏體發(fā)生部分等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，淬入鹽水后組織為馬氏體與珠光體或貝氏體的混合組織，硬度值下降且隨等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物量增多而不斷下降，直至轉(zhuǎn)變完了，硬度值趨于一定值；即當(dāng)奧氏體全部發(fā)生等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，淬入鹽水后組織為珠光體或貝氏體的組織，硬度值低，也為一定值；硬度開(kāi)始明顯下降所對(duì)應(yīng)的等溫時(shí)間即為過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間，硬度開(kāi)始保持不變所對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為轉(zhuǎn)變終了時(shí)間。用上述方法分別測(cè)定不同等溫條件下奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始和終了時(shí)間。目前三十七頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

三、繪制TTT曲線：最后將所有轉(zhuǎn)變開(kāi)始和終了點(diǎn)標(biāo)在溫度、時(shí)間坐標(biāo)上，并分別連接起來(lái)，即得到過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線，如圖。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)過(guò)冷奧氏體快速冷至不同的溫度區(qū)間進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，可能得到如下不同的產(chǎn)物及組織。圖的下部的MS點(diǎn)、Mf點(diǎn)也由實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定。目前三十八頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.2.2TTT圖的基本形式目前三十九頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)第一種：具有單一的C曲線(兩組C曲線完全重迭)如亞共析碳鋼、含非碳化物形成元素Ni、Cu、Si、<1.5%Mn的合金鋼兩組C曲線部分重迭，但2個(gè)鼻子時(shí)間基本相同，如37CrSi。目前四十頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)第二種：兩組C曲線分離，且兩組C曲線鼻子對(duì)應(yīng)的時(shí)間有差異，珠光體轉(zhuǎn)變向右顯著推移。如20Cr、40Cr、12Cr2Ni4、40CrNi、35CrMo、40CrMn（B的時(shí)間短）（含少量碳化物形成元素）。目前四十一頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)第三種：兩組C曲線分離，且兩組C曲線鼻子對(duì)應(yīng)的時(shí)間有差異，貝氏體轉(zhuǎn)變向右顯著推移。GCr15、9Cr、9Cr2、CrMn、CrW、CrWMn（P的時(shí)間短）。目前四十二頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

第四種：兩組C曲線完全分離，P明顯右移，只有B轉(zhuǎn)變曲線。如：45Cr3、40Cr2Ni4、35CrNi3Mo、5CrNiMo、5CrNiMoV、3Cr2W8。目前四十三頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)第五種：兩組C曲線完全分離，B明顯右移，只有P轉(zhuǎn)變曲線。如：Cr12，Cr5MoV，Cr12MoV，W18Cr4V目前四十四頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)第六種：兩組C曲線強(qiáng)烈右移，0℃?Ms，室溫以上只有碳化物析出線而不出現(xiàn)C曲線。如：4Cr14Ni14W2Mo。目前四十五頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.2.3影響過(guò)冷奧氏體C曲線形狀的因素

A的成分：Wc和合金元素奧氏體狀態(tài)：奧氏體晶粒大小的影響加熱溫度和保溫時(shí)間原始組織應(yīng)力塑性變形

目前四十六頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

(1)奧氏體含碳量含碳量不改變C曲線的形狀但對(duì)P轉(zhuǎn)變、B轉(zhuǎn)變的影響不同。共析鋼的過(guò)冷奧氏體最穩(wěn)定，C曲線最靠右。與共析鋼相比，亞共析鋼和過(guò)共析鋼C曲線的上部各多一條先共析相的析出線。

1.奧氏體的成分目前四十七頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)①

對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變影響①非共析鋼在發(fā)生P轉(zhuǎn)變之前有先共析相（鐵素體、滲碳體）析出，因此非共析鋼的過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變C曲線在左上角有一條先共析相析出線，且先共析相析出線隨含碳量的變化而移動(dòng)。②共析鋼的C曲線最靠右，亞共析鋼的C曲線隨含碳量增加向右移動(dòng)；過(guò)共析鋼的C曲線隨含碳量增加向左移動(dòng)。③碳對(duì)C曲線的影響不如Me。因此，共析鋼的C曲線離縱軸最遠(yuǎn)，共析鋼的過(guò)冷奧氏體最穩(wěn)定。

目前四十八頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)奧氏體中含碳量的影響過(guò)共析鋼共析鋼亞共析鋼時(shí)間溫度A1目前四十九頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)原因：在相同條件下，隨亞共析鋼中碳含量增加，獲得鐵素體晶核幾率下降，鐵素體長(zhǎng)大時(shí)需擴(kuò)散去的碳量增大，擴(kuò)散的距離增大，先共析鐵素體析出的孕育期增長(zhǎng)，鐵素體析出速度下降；一般認(rèn)為鐵素體析出有利與珠光體轉(zhuǎn)變，而珠光體的析出在鐵素體之后，鐵素體析出速度減慢，珠光體的析出速度也減慢，C曲線向右移動(dòng)。在過(guò)共析鋼中，若在Ac1～Accm之間加熱，隨碳含量增加，奧氏體中碳含量不變，未溶的滲碳體的量增加，未溶的滲碳體有促進(jìn)珠光體形核的作用，降低了奧氏體的穩(wěn)定性，C曲線向左移動(dòng)。若在Accm以上加熱，隨碳含量增加，奧氏體中碳含量增加，獲得滲碳體晶核幾率增加，先共析滲碳體與珠光體孕育期縮短，析出速度增加，轉(zhuǎn)變速度增加。這是由于隨碳量增加，珠光體的形成是在滲碳體之后，故也加快。C曲線向左移動(dòng)。

目前五十頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

②對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變

貝氏體長(zhǎng)大速度是受碳擴(kuò)散控制（碳在鐵素體內(nèi)的脫溶）。這是由于貝氏體轉(zhuǎn)變時(shí)領(lǐng)先相為鐵素體，隨奧氏體中碳含量的增加，獲得鐵素體晶核幾率下降。鐵素體長(zhǎng)大時(shí)，轉(zhuǎn)變時(shí)需擴(kuò)散的原子量增加，貝氏體轉(zhuǎn)變之前鐵素體轉(zhuǎn)變速度下降，貝氏體轉(zhuǎn)變也減慢，C曲線右移。

目前五十一頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)③對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變碳含量（Wc）增加，Ms下降、Mf下降；Ms和Mf下降不一致。Wc<0.6%，Mf比Ms下降得快。①碳含量增加，Wc<0.2%，Ms顯著下降；Wc>0.2%，Ms直線下降。②Wc<0.6%，Mf顯著下降；Wc>0.6%，Mf下降緩慢，Mf<0℃（低于室溫）。目前五十二頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)(2)合金元素

除Co、Al以外，大多數(shù)合金元素總是不同程度地延緩珠光體和貝氏體相變，這是由于它們?nèi)苋電W氏體后，增大其穩(wěn)定性，從而使C曲線右移。其中碳化物形成元素的影響最為顯著。如果碳化物形成元素未能溶入奧氏體，而是以殘存未溶碳化物微粒形式存在，則將起相反作用，使C曲線左移。如果碳化物全部溶入奧氏體，除Co、Al外，大多數(shù)合金元素總是不同程度地降低馬氏體轉(zhuǎn)變溫（Ms、Mf），并增加殘余奧氏體量。

目前五十三頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)奧氏體中含合金元素的影響:

除Co、Al(＞2.5%)外,所有合金元素溶入奧氏體中,會(huì)引起:向右移向下移MsA1A1Ms含Cr合金鋼目前五十四頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)合金元素對(duì)C曲線影響可分為兩大類：（1）非（或弱）碳化物形成元素：主要有Co、Ni、Mn、Cu、Si、B等。這類元素除Co、Al(＞2.5%)外使C曲線右移，但對(duì)C曲線的形狀影響不大。（2）碳化物形成元素：主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Nb等。這類元素溶入奧氏體，從而使C曲線右移，且改變C曲線的形狀和位置，使珠光體轉(zhuǎn)變的C曲線移向高溫、貝氏體轉(zhuǎn)變的C曲線移向低溫，從而C曲線分離成上下兩部分，呈現(xiàn)雙C曲線的特征。合金元素對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變與對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變的影響有所不同。

目前五十五頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)Cr元素及含量對(duì)C曲線的影響目前五十六頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)①合金元素對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變除Co、Al以外，大多數(shù)合金元素是延緩P轉(zhuǎn)變。合金元素對(duì)P轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)影響的原因：合金元素的自擴(kuò)散、對(duì)碳的擴(kuò)散、改變了A→F轉(zhuǎn)變速度、改變了臨界點(diǎn)、對(duì)奧氏體/F界面的拖拽作用。在這些合金元素中Mo的影響最為強(qiáng)烈，W為Mo的影響一半，Cr、Mn、Ni明顯提高過(guò)冷A的穩(wěn)定性，Si、Al稍有提高過(guò)冷A體的穩(wěn)定性，Co減小過(guò)冷A的穩(wěn)定性。②合金元素對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變除Co、Al以外，大多數(shù)合金元素使Ms、Mf下降?；瘜W(xué)成分對(duì)Ms點(diǎn)的影響的原因：（1）改變了T0；（2）改變了奧氏體的強(qiáng)度。③合金元素對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變除Co、Al以外，大多數(shù)合金元素是延緩B轉(zhuǎn)變，這是由于它們?nèi)苋階后，增大其穩(wěn)定性，從而使C曲線右移。但它們的作用不如碳顯著。合金元素對(duì)B轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)影響的原因：（1）合金元素影響碳在A和F中擴(kuò)散；改變了A→F轉(zhuǎn)變速度；改變了BS點(diǎn)；影響在一定溫度下的相間自由能差，影響驅(qū)動(dòng)力。強(qiáng)碳化物形成元素減緩B轉(zhuǎn)變速度。

目前五十七頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)2.

奧氏體晶粒大小奧氏體晶粒度增加，奧氏體晶粒愈細(xì)，晶界面積增多，使晶界形核的珠光體易于形核，有利于珠光體轉(zhuǎn)變發(fā)生，C曲線左移，會(huì)加速珠光體轉(zhuǎn)變，但對(duì)晶內(nèi)形核的貝氏體貝氏體轉(zhuǎn)變影響較?。籄晶粒愈粗，C曲線右移。對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變奧氏體晶粒長(zhǎng)大，缺陷減少及奧氏體均勻化。馬氏體形成的阻力減小，Ms升高。晶粒度對(duì)8640鋼（C0.38～0.43％，Mn0.75～1.0％，Si0.2～0.3％，Ni0.4～0.7％，Cr0.4～0.6％，Mo0.15～0.25％）TTT曲線的影響

目前五十八頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)3.

奧氏體的均勻化程度奧氏體成分越均勻，冷卻時(shí)新相形核與長(zhǎng)大過(guò)程中所需的擴(kuò)散時(shí)間就越長(zhǎng)，因此使C曲線右移，并且還使Ms點(diǎn)下降。目前五十九頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

4.原始組織

原始組織主要影響A成分均勻性。在相同加熱條件下，原始組織愈細(xì)，加熱后奧氏體成分愈均勻，隨之冷卻后珠光體轉(zhuǎn)變和貝氏體轉(zhuǎn)變的形核率下降，長(zhǎng)大減慢，C曲線右移。原始組織愈粗，奧氏體成分不均勻，促進(jìn)奧氏體分解，C曲線左移。

3.

奧氏體的均勻化程度奧氏體成分越均勻，冷卻時(shí)新相形核與長(zhǎng)大過(guò)程中所需的擴(kuò)散時(shí)間就越長(zhǎng)，因此使C曲線右移，并且還使Ms點(diǎn)下降。目前六十頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.奧氏體的加熱溫度和保溫時(shí)間

相同條件下加熱溫度和保溫時(shí)間主要是通過(guò)改變奧氏體成分和狀態(tài)來(lái)影響珠光體轉(zhuǎn)變和貝氏體轉(zhuǎn)變。因?yàn)閵W氏體成分不一定是鋼的成分，必然對(duì)隨后的冷卻轉(zhuǎn)變起影響。當(dāng)原始組織相同時(shí)，提高奧氏體化加熱溫度和保溫時(shí)間，將會(huì)促進(jìn)碳化物溶解使奧氏體成分均勻和奧氏體晶粒長(zhǎng)大，C曲線右移。奧氏體中有未溶解的碳化物、促進(jìn)奧氏體分解，C曲線左移。目前六十一頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)①加熱溫度和保溫時(shí)間對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變提高奧氏體化加熱溫度和保溫時(shí)間，一使奧氏體晶粒長(zhǎng)大，晶界面積減少，珠光體形核位置減少，使珠光體難于形核，C曲線右移；二使奧氏體均勻化程度高，濃度梯度下降，形核長(zhǎng)大減慢，C曲線右移。所以一定要指明成分，晶粒度及奧氏體化溫度，才可查得相應(yīng)的C曲線。當(dāng)奧氏體化溫度下降，保溫時(shí)間縮短,奧氏體成分不均勻，晶粒減小，晶界面積增加，珠光體形核位置增加，形核率增加，C曲線左移。上述二種影響，當(dāng)珠光體轉(zhuǎn)變是在高溫時(shí)更為劇烈。目前六十二頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)②加熱溫度和保溫時(shí)間對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變加熱溫度和保溫時(shí)間的影響是兩方面的。①提高奧氏體化加熱溫度和保溫時(shí)間，奧氏體晶粒長(zhǎng)大，缺陷減少及奧氏體均勻化。馬氏體形成的阻力減小，Ms升高。②提高奧氏體化加熱溫度和保溫時(shí)間，有利于碳和合金元素溶入奧氏體中。Ms下降。若排除化學(xué)成分的影響，提高奧氏體化加熱溫度和保溫時(shí)間，使MS升高。③加熱溫度和保溫時(shí)間對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變奧氏體化溫度越高，奧氏體成分均勻化程度高，減緩碳的再分配；同時(shí)奧氏體晶粒越大，貝氏體轉(zhuǎn)變的孕育期越長(zhǎng)，貝氏體轉(zhuǎn)變的速度減慢，C曲線右移。

目前六十三頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

6.塑性變形的影響無(wú)論是高溫（在奧氏體穩(wěn)定區(qū)域）還是低溫（在亞穩(wěn)定奧氏體區(qū)域）變形，對(duì)過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)均有顯著影響。

塑性變形加速珠光體轉(zhuǎn)變，C曲線左移。一般來(lái)說(shuō)，奧氏體塑性變形會(huì)使奧氏體晶粒細(xì)化（通過(guò)再結(jié)晶），或者是增加亞結(jié)構(gòu)（位錯(cuò)、攣晶、滑移帶）。并且隨著形變量增大，珠光體轉(zhuǎn)變?cè)杏趯⒖s短，使C曲線左移。對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變?cè)诟邷兀?00～1000℃）進(jìn)行塑性變形，貝氏體轉(zhuǎn)變的孕育期越長(zhǎng)，貝氏體轉(zhuǎn)變的速度減慢，轉(zhuǎn)變的不完全性增大，C曲線右移；在BS點(diǎn)低溫亞穩(wěn)的奧氏體區(qū)進(jìn)行塑性變形加速貝氏體轉(zhuǎn)變，C曲線左移。對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變來(lái)說(shuō)，①若在Ms以上某一溫度范圍內(nèi)經(jīng)塑性變形會(huì)促進(jìn)奧氏體在該溫度下向馬氏體轉(zhuǎn)變，使Ms升高，產(chǎn)生應(yīng)變誘發(fā)馬氏體。②若在Ms～Mf溫度范圍內(nèi)的某一溫度進(jìn)行塑性變形也會(huì)促進(jìn)奧氏體在該溫度下向馬氏體轉(zhuǎn)變。③若在Md以上某一溫度范圍內(nèi)經(jīng)塑性變形不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變誘發(fā)馬氏體

目前六十四頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

7.應(yīng)力的影響在奧氏體狀態(tài)下施加拉應(yīng)力或單向壓應(yīng)力，促進(jìn)奧氏體分解，珠光體轉(zhuǎn)變和貝氏體轉(zhuǎn)變加快，C曲線左移，Ms升高。在奧氏體狀態(tài)下施加多向壓應(yīng)力，減慢奧氏體分解，珠光體轉(zhuǎn)變和貝氏體轉(zhuǎn)變減慢，C曲線右移，Ms下降.綜上所述，過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的形狀和位置受上述多種因素的影響，因此在使用時(shí)必須注意其標(biāo)明的試驗(yàn)條件，包括鋼的成分（微量元素）、奧氏體化條件、外界條件等。目前六十五頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)本節(jié)小結(jié)能繪制共析鋼的過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖，標(biāo)注并分析各線、區(qū)的意義；隨過(guò)冷度增加，過(guò)冷奧氏體發(fā)生的哪三種轉(zhuǎn)變？轉(zhuǎn)變產(chǎn)物和轉(zhuǎn)變類型。過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖為何呈“C”字形？非共析鋼的TTT圖與共析鋼的TTT圖的異同點(diǎn)。影響過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的因素。采用金相硬度法測(cè)定共析鋼冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖的原理和過(guò)程。目前六十六頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)本節(jié)思考題

1.能繪制共析鋼的TTT圖，標(biāo)注并分析各線、區(qū)的意義；

2.隨過(guò)冷度增加，過(guò)冷奧氏體發(fā)生的哪三種轉(zhuǎn)變？轉(zhuǎn)變產(chǎn)物和轉(zhuǎn)變類型。

3.TTT圖為何呈“C”字形？

4.非共析鋼的TTT圖與共析鋼的TTT圖的異同？

5.影響TTT圖的因素有哪些？如何影響？

6.采用金相硬度法測(cè)定共析鋼TTT圖的原理和過(guò)程。

7.過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的應(yīng)用。目前六十七頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.3過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖（又稱CCT圖或CT圖）：綜合反映了過(guò)冷奧氏體在連續(xù)冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變溫度、時(shí)間和轉(zhuǎn)變量之間的關(guān)系（即反映了過(guò)冷奧氏體在不同的冷卻速度下轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間、轉(zhuǎn)變終了時(shí)間、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物類型、轉(zhuǎn)變量與轉(zhuǎn)變溫度、轉(zhuǎn)變時(shí)間的關(guān)系）。CCT－ContinuousCoolingTransformationdiagram目前六十八頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.3.1過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的建立CCT圖的建立是在連續(xù)冷卻條件下，利用過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變過(guò)程中的組織形態(tài)和物理性質(zhì)的變化，通過(guò)測(cè)定不同冷速下過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變量的方法繪制的。但測(cè)定的困難，原因是維持恒定冷速困難；各種組織的精確定量困難；冷卻過(guò)程中時(shí)間、溫度的精確測(cè)量困難。

測(cè)定方法有：金相硬度法、膨脹法、端淬法及磁性法等。一般用快速膨脹儀，樣品尺寸Φ8×12mm。目前六十九頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

金相硬度法測(cè)定CCT圖的方法如下:為取得恒定冷速，采用一組高度和內(nèi)徑相同而外徑各不相同的套。將一組高度和外徑與上述的套相匹配的試樣，放入套中，經(jīng)奧氏體化后冷卻。在同一種介質(zhì)中，外徑不同的套中的試樣有不同的冷卻速度，這樣就可以得到以不同恒速冷卻的一組試樣。經(jīng)一定時(shí)間冷卻后淬入鹽水中，自套中取出試樣，測(cè)定硬度和觀察組織，就可得到不同途徑下轉(zhuǎn)變的開(kāi)始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)。將這些點(diǎn)連起來(lái)就構(gòu)成了CCT圖。目前七十頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.3.2過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖(CCT圖)

1.CCT圖分析及特點(diǎn)共析鋼過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的基本形式如圖，該圖的縱坐標(biāo)為溫度，橫坐標(biāo)為時(shí)間，采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)。

(1)線、區(qū)的意義

線：縱坐標(biāo)為溫度，橫坐標(biāo)為時(shí)間，A1線，MS、Mf線、P轉(zhuǎn)變開(kāi)始線，P轉(zhuǎn)變終了線，P轉(zhuǎn)變中止線。當(dāng)連續(xù)冷卻曲線碰到轉(zhuǎn)變中止線時(shí)，珠光體轉(zhuǎn)變中止，余下的奧氏體一直保持到Ms以下轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。

區(qū)：穩(wěn)定A區(qū)，過(guò)冷A區(qū)，過(guò)冷A連續(xù)冷卻P轉(zhuǎn)變區(qū)（A→P），M形成區(qū)（A→M）、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)（P、M）。目前七十一頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)(2)CCT圖的特點(diǎn)共析鋼的CCT曲線沒(méi)有貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，在珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)之下多了一條轉(zhuǎn)變中止線。當(dāng)連續(xù)冷卻曲線碰到轉(zhuǎn)變中止線時(shí)，珠光體轉(zhuǎn)變中止，余下的奧氏體一直保持到Ms以下轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。圖中的Vk為CCT曲線的臨界冷卻速度，即獲得全部馬氏體組織時(shí)的最小冷卻速度。Vk’為TTT曲線的臨界冷卻速度.Vk’1.5Vk。目前七十二頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)2.連續(xù)冷卻速度對(duì)轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的影響（分析）隨冷卻速度增加，A發(fā)生以下轉(zhuǎn)變：

(1)V<VK’，A→P全部

(2)VK’<V<VK，A→P部分，剩余A→M

(3)V>VK，A→M全部

注意：VK’和VK為臨界冷卻速度.臨界冷卻速度VK—下臨界冷卻速度VK’—Vk’Vk時(shí)間/s溫度/℃共析鋼CCT圖共析溫度連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線完全退火正火等溫轉(zhuǎn)變曲線油淬水淬M+A’M+T+A’SP200100目前七十三頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

共析鋼過(guò)冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變組織目前七十四頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

3.非共析鋼CCT圖分析

(1)亞共析鋼CCT圖亞共析鋼CCT圖與共析鋼CCT圖有很大的差別，亞共析鋼CCT圖出現(xiàn)了先共析F析出區(qū)和貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，多A→F開(kāi)始線。馬氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始線與等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖不同，MS不再為水平線，而是向右下側(cè)傾斜，這是由于珠光體與貝氏體的轉(zhuǎn)化，F(xiàn)析出使使奧氏體含碳量得到富化，而使MS降低的緣故。35CrMo鋼的過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖，圖內(nèi)有各種產(chǎn)物存在的區(qū)域和各種速度的冷卻曲線。冷卻曲線終端的小圓圈內(nèi)數(shù)字為轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的硬度值，可為洛氏硬度或維氏硬度。冷卻曲線與轉(zhuǎn)變終了線交點(diǎn)處的數(shù)字為該產(chǎn)物所占的百分?jǐn)?shù)。根據(jù)各冷卻曲線通過(guò)的區(qū)域及其與轉(zhuǎn)變終了線交點(diǎn)處的數(shù)字，就可斷定在該冷速下冷卻可得到的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及其所占的百分?jǐn)?shù)。

目前七十五頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

(2)過(guò)共析鋼CCT圖過(guò)共析鋼CCT圖與共析鋼CCT圖相似，也無(wú)貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，不同的是出現(xiàn)了先共析Fe3C析出區(qū)，CCT曲線多一條A→Fe3C轉(zhuǎn)變開(kāi)始線。MS也不為水平線，而是向右上側(cè)傾斜，這是由于馬氏體轉(zhuǎn)變前有先共析Fe3C析出或部分珠光體轉(zhuǎn)變，使周圍奧氏體貧碳，而使MS升高的緣故。目前七十六頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)不同含碳量對(duì)過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖的影響共析鋼CCT曲線過(guò)共析鋼CCT曲線亞共析鋼CCT曲線目前七十七頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)亞共析鋼連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線和產(chǎn)物共析鋼連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線和產(chǎn)物過(guò)共析鋼連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線和產(chǎn)物含碳量對(duì)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變的影響目前七十八頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

4.CCT圖的類型合金鋼的連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖由于受碳和合金元素的影響，圖形比較復(fù)雜。常見(jiàn)的等溫動(dòng)力學(xué)圖和連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖請(qǐng)參考專門的圖冊(cè)。連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖與奧氏體化條件(溫度、時(shí)間)有關(guān)，與奧氏體晶粒度有關(guān)，原因同等溫轉(zhuǎn)變相似。不同的冷卻速度可得到不同產(chǎn)物。過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖的幾種主要類型：a)碳鋼和含非碳化物形成元素的低合金鋼；b)合金結(jié)構(gòu)鋼；c)合金工具鋼；d)含有多量Mn、Cr、Ni、Mo的合金結(jié)構(gòu)鋼(18Cr2Ni4WA)；e)高鉻鋼(如3Cr13)；f)易形成碳化物的奧氏體鋼目前七十九頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.3.3共析碳鋼TTT曲線與CCT曲線的比較穩(wěn)定的奧氏體區(qū)時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度(℃)0400A1MsMfCCT曲線TTT曲線目前八十頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)1、CCT曲線相對(duì)于TTT圖的右下方。2、CCT曲線只有相當(dāng)于TTT圖上半部分。

3、共析、過(guò)共析鋼的CCT圖上不出現(xiàn)貝氏體相變。合金鋼連續(xù)冷卻時(shí)可以有珠光體轉(zhuǎn)變而無(wú)貝氏體轉(zhuǎn)變，也可以有貝氏體轉(zhuǎn)變而無(wú)珠光體轉(zhuǎn)變，或者兩者兼而有之。4、轉(zhuǎn)變?cè)谝粋€(gè)溫度范圍內(nèi)完成，往往獲得混合組織。主要由于C%高，B體相變需要擴(kuò)散較多碳原子，相變速度太慢，從而在實(shí)際冷卻條件下，難以實(shí)現(xiàn)相變對(duì)成分的要求。母相C%高，導(dǎo)致切變阻力增大，難以實(shí)現(xiàn)按切變機(jī)制實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣改組的模式。Ms線發(fā)生曲折F先析出，B相變，使A的C%↑，使之向下曲折（Ms下降）。部分P相變，使A的C%↓，Ms↑，向上曲折。5、存在臨界冷卻速度（Vk）。TTT曲線與CCT曲線的比較：目前八十一頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.3.4鋼的臨界冷卻速度連續(xù)冷卻時(shí)過(guò)冷A的轉(zhuǎn)變過(guò)程和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物取決于鋼的冷卻速度。

抑制先共析鐵素體或先共析碳化物析出、抑制珠光體或貝氏體轉(zhuǎn)變的臨界冷卻速度。它們分別可以用與CCT圖中先共析鐵素體或先共析碳化物析出線，珠光體或貝氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始線相切的冷卻曲線所對(duì)應(yīng)的冷卻速度來(lái)表示。目前八十二頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)臨界淬火速度主要取決于鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變CCT曲線的形狀和位置。凡是使CCT曲線右移的因素，都將降低臨界淬火速度，提高形成馬氏體的能力，容易獲得完全的馬氏體組織。在連續(xù)冷卻時(shí)，使過(guò)冷奧氏體不發(fā)生分解，完全轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體(包括殘余奧氏體)的最低冷卻速度稱為臨界淬火速度，通常以VK表示。臨界淬火速度表征了鋼淬火冷卻形成馬氏體的能力，它是決定鋼件淬透層深度的主要因素，也是合理選用鋼材和正確制定熱處理工藝的重要依據(jù)之一。目前八十三頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.3.5過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖的應(yīng)用

(1)分級(jí)淬火法

工件加熱奧氏體化后隨之浸入溫度稍高于鋼的Ms點(diǎn)的液態(tài)介質(zhì)（鹽浴或堿浴爐）中，保溫適當(dāng)時(shí)間，待鋼件的內(nèi)、外層都達(dá)到介質(zhì)溫度后取出緩冷，以獲得馬氏體組織的淬火工藝稱為分級(jí)淬火法。分級(jí)淬火可減少內(nèi)應(yīng)力，避免工件在淬火過(guò)程中的變形和開(kāi)裂。1.過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的應(yīng)用目前八十四頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

(2)等溫淬火法

將工件在稍高于Ms的恒溫鹽浴或堿浴槽中，保溫足夠長(zhǎng)時(shí)間，從而獲得下貝氏體組織的淬火方法稱為等溫淬火。經(jīng)等溫淬火零件具有良好的綜合力學(xué)性能，淬火應(yīng)力小。適用于形狀復(fù)雜、尺寸較小但要求精密的工、模具等。等溫淬火法目前八十五頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

(3)等溫退火用于合金鋼鍛、鑄件和過(guò)共析鋼、合金工模具鋼，以消除冷卻時(shí)形成的巨大應(yīng)力。操作時(shí)將零件加熱到完全退火的高溫區(qū)域(Ac1或Ac3以上)，再快速冷卻到稍低于Ar1等溫,發(fā)生A→P轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變?cè)诤銣叵逻M(jìn)行，組織均勻，可大大縮短退火時(shí)間。目前八十六頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

(4)形變熱處理形變熱處理是綜合了形變強(qiáng)化和熱處理強(qiáng)化的一種工藝。在制定形變熱處理工藝時(shí)也都要考慮鋼的TTT圖，可判斷該鋼種是否適合于進(jìn)行這兩種形變熱處理，以及選擇形變的溫度范圍、形變時(shí)間及隨后的淬火方法或等溫淬火溫度和保溫時(shí)間等。形變熱處理將合金鋼加熱到兩條C曲線中間的A穩(wěn)定區(qū)域變形，可提高缺陷密度及材料強(qiáng)度。

低溫形變淬火和低溫形變等溫淬火是把奧氏體化后的鋼件急冷到奧氏體轉(zhuǎn)變?cè)杏谳^長(zhǎng)的溫度區(qū)域(常為500～600℃)進(jìn)行變形，然后淬火或等溫淬火。

5.定性解釋連續(xù)冷卻的奧氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程

目前八十七頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)CCT圖指出的是在不同連續(xù)冷卻條件下，過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變的過(guò)程、產(chǎn)物和硬度。(1)已知直徑和冷卻介質(zhì)，利用上圖可算出表面和心部冷速。根據(jù)這些冷速，再利用CCT圖中的冷速與轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的關(guān)系，可預(yù)測(cè)熱處理后的組織和性能以及合理選用鋼材上的應(yīng)用。主要利用：①端淬試驗(yàn)數(shù)據(jù)；②不同直徑鋼料冷卻曲線；③從奧氏體化溫度到500℃間的冷卻時(shí)間；(2)選擇冷卻規(guī)范。根據(jù)設(shè)計(jì)要求(組織、硬度等)，由CCT圖選出冷卻速度的上下限。再由不同直徑棒料在水、油、空氣中的冷卻曲線圖，依照所需的試樣直徑，選出奧氏體化溫度和冷卻介質(zhì)，使冷速在所要求的范圍內(nèi)，為制定工藝條件提供依據(jù)。2.過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的應(yīng)用目前八十八頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)(3)其他類型的CCT圖可直接測(cè)出臨界冷速，或利用CCT圖得到(與非M轉(zhuǎn)變開(kāi)始線相切處，即為臨界冷速)。

①了解和確定轉(zhuǎn)變的范圍。如在圖中可讀出，貝氏體轉(zhuǎn)變發(fā)生在490℃至MS之間。又如已知了冷卻介質(zhì)和試樣直徑，從圖上可直接讀出心部組織。例如，可讀出直徑50mm的試樣，空冷后心部得到貝氏體組織。

②確定臨界直徑和臨界冷卻速度。臨界直徑即淬火后，整個(gè)圓棒均為馬氏體的最大直徑；臨界冷速即淬火后，整個(gè)圓棒均為馬氏體的最小冷速。例如，由圖可讀出，空冷臨界直徑為10mm，油冷臨界直徑為100mm，水冷臨界直徑為120mm。

③推測(cè)心部硬度

目前八十九頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)本節(jié)小結(jié)能繪制共析鋼過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖分析：線、區(qū)的意義，臨界冷卻速度；不同的冷卻速度下奧氏體發(fā)生的轉(zhuǎn)變；

CCT圖的特點(diǎn)，淬火臨界冷卻速度的概念；采用金相硬度法測(cè)定過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的原理和過(guò)程。會(huì)分析亞共析鋼的過(guò)冷奧氏體CCT圖各線、區(qū)的意義；非共析鋼CCT圖與非共析鋼CCT圖的異同，過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的應(yīng)用目前九十頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)本節(jié)思考題

1.能繪制共析鋼CCT圖分析：線、區(qū)的意義；非共析鋼CCT圖與非共析鋼CCT圖的異同點(diǎn)？

2.不同的冷卻速度下奧氏體發(fā)生的轉(zhuǎn)變；

3.CCT圖有何特點(diǎn)？何謂淬火臨界冷卻速度？影響淬火臨界冷卻速度的因素有哪些？如何影響？對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有何意義？

4.采用金相硬度法測(cè)定CCT圖的原理和過(guò)程。

5.會(huì)分析亞共析鋼的CCT圖各線、區(qū)的意義；

6.鋼的TTT圖和CCT圖的區(qū)別與聯(lián)系？

7.過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖有何應(yīng)用？目前九十一頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.4常規(guī)熱處理方法目前九十二頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)重要零部件生產(chǎn)過(guò)程毛坯生產(chǎn)(鑄造或鍛造)預(yù)備熱處理(退火或正火)機(jī)械粗加工機(jī)械精加工成品退火與正火冷卻速度較慢，主要用來(lái)改善材料工藝性能，消除殘余應(yīng)力、改善組織、細(xì)化晶粒，調(diào)整硬度、改善切削性能等等——預(yù)備熱處理獲得優(yōu)異的綜合力學(xué)性能——最終熱處理最終熱處理(淬火和回火)目前九十三頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

鋼的熱處理工藝是指根據(jù)鋼在加熱和冷卻過(guò)程中的組織轉(zhuǎn)變規(guī)律制定的具體加熱、保溫和冷卻的工藝參數(shù)。熱處理工藝種類很多，其分類如下：

（1）根據(jù)加熱、冷卻方式及獲得組織和性能的不同，鋼的熱處理可分為：普通熱處理（退火、正火、淬火和回火）、表面熱處理（表面淬火和化學(xué)熱處理等）及形變熱處理。（2）根據(jù)熱處理在零件整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的位置和作用可分為：預(yù)備熱處理和最終熱處理。熱處理的分類熱處理普通熱處理表面熱處理退火正火淬火回火表面淬火化學(xué)熱處理火焰加熱感應(yīng)加熱其它其它氮化滲碳形變熱處理目前九十四頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)鋼的熱處理幾個(gè)概念：

整體熱處理：對(duì)工件整體進(jìn)行穿透加熱的熱處理工藝。常用的有退火、正火、淬火和回火。

表面熱處理：僅對(duì)工件表層進(jìn)行熱處理以改變其組織和性能的工藝。常用的是表面淬火和回火。

化學(xué)熱處理：將工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入它的表面，以改變其化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝。常用的有滲碳、滲氮、碳氮共滲、氮碳共滲等。目前九十五頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.4.1鋼的退火退火（annealing）與正火（normalizing）主要用于預(yù)備熱處理，即安排在鑄造、鍛造之后，切削加工之前，用以消除前一工序所帶來(lái)的某些缺陷，為隨后的工序作準(zhǔn)備。只有當(dāng)工件性能要求不高時(shí)才作為最終熱處理。真空退火爐退火爐目前九十六頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)退火:將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫，然后緩慢冷卻(爐冷)的熱處理工藝叫做退火。退火的目的：

⑴調(diào)整硬度，便于切削加工。適合加工的硬度為170-250HB。⑵消除或改善工件在鑄、鍛、焊等加工過(guò)程中所造成的成分不均勻或組織缺陷，以提高工件的工藝性能和使用性能。消除內(nèi)應(yīng)力或加工硬化，防止加工中變形。⑶細(xì)化晶粒，為最終熱處理作組織準(zhǔn)備。目前九十七頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)退火的分類:1.根據(jù)加熱溫度可分為兩大類：一類是在臨界溫度（Ac1或Ac3）以上的退火，又稱為相變重結(jié)晶退火，包括完全退火、不完全退火、球化退火和擴(kuò)散退火等；另一類是在臨界溫度以下的退火，包括再結(jié)晶退火及去應(yīng)力退火等。退火重結(jié)晶退火擴(kuò)散退火完全退火普通退火等溫退火球化退火普通球化退火等溫球化退火低溫退火再結(jié)晶退火去應(yīng)力退火2.根據(jù)冷卻方式可分為兩大類：等溫退火和連續(xù)冷卻退火。目前九十八頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

(一).完全退火(鏈接)

1.定義：完全退火是將亞共析鋼加熱到Ac3以上，保溫一定時(shí)間，使組織完全奧氏體化后緩慢冷卻，以獲得接近平衡組織的熱處理工藝。

2.應(yīng)用：用于亞共析鋼（0.3～0.6%C）及合金鋼的鑄件、鍛件以及熱軋型材。

特點(diǎn)：加熱過(guò)程中獲得完全的奧氏體組織，冷卻后組織接近平衡組織。

3.目的：消除或改善亞共析鋼的鑄、鍛件的內(nèi)應(yīng)力，降低硬度、提高韌度、均勻組織，為后續(xù)加工做準(zhǔn)備，改善切削加工性能。同時(shí)消除殘余應(yīng)力。目前九十九頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

4.工藝：

（1）加熱溫度

Ac3以上20～30℃

（2）保溫時(shí)間

τ=KD

或τ=(3～4)＋(0.2～0.5)Q

（3）冷卻隨爐緩冷

注意：過(guò)共析鋼不能采用完全退火(?)

5.組織：P類近平衡組織T12完全退火組織（網(wǎng)狀），500倍目前一百頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

(二)等溫退火

1.等溫退火：將鋼加熱到Ac1或Ac3以上保溫，然后快速冷至稍低于Ar1等溫，是A→P，再空冷至室溫。

2.應(yīng)用：亞共析鋼的鑄鍛件和過(guò)共析鋼、合金工模具鋼特點(diǎn)：轉(zhuǎn)變?cè)诤銣叵逻M(jìn)行，組織均勻，可大大縮短退火時(shí)間。

3.工藝：（1）加熱溫度：與完全退火或球化退火相同

（2）溫度等溫：視鋼材成分和退火溫度而定。

（3）冷卻：可空冷至室溫。等溫退火可縮短工件在爐內(nèi)停留時(shí)間，更適合于孕育期長(zhǎng)的合金鋼。目前一百零一頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)（三）不完全退火(鏈接)1.不完全退火：將鋼加熱到Ac1－Ac3(亞共析鋼)或Ac1－Accm(過(guò)共析鋼)之間，保溫后緩慢冷卻，以獲得接近平衡組織的熱處理工藝。

2.應(yīng)用：亞共析鋼和過(guò)共析鋼

3.目的：

4.工藝：

（1）加熱溫度：Ac1～Ac3(亞)或Ac1～Accm(過(guò))之間（2）保溫時(shí)間：τ=KD

τ=(～4)＋(0.2～0.5)Q

（3）冷卻隨爐緩冷注：過(guò)共析鋼不完全退火實(shí)際上是球化退火的一種。目前一百零二頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)（四）球化退火(鏈接)

1.球化退火：通常加熱溫度是Ac1以上20～30℃,經(jīng)保溫后緩冷，使片狀滲碳體轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙罨蛄?。球化退火是將鋼中滲碳體（碳化物）球狀化的退火工藝,是不完全退火的一種。FFe3C球狀珠光體目前一百零三頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)2.應(yīng)用：主要用于共析鋼、過(guò)共析鋼及合金工、模具鋼,軸承鋼。近年來(lái)球化退火應(yīng)用于亞共析鋼（為改善變形工藝性）也取得成功。特點(diǎn)：加熱過(guò)程中片狀滲碳體發(fā)生不完全溶解而斷開(kāi)，形成細(xì)小滲碳體，冷卻過(guò)程中以球粒狀析出彌散分布在F基體上。3.目的：使組織中的網(wǎng)狀二次滲碳體和珠光體中片層狀的滲碳體球化，降低硬度，改善切削性能，并淬火做好組織準(zhǔn)備。

具有粒狀珠光體的高碳鋼有以下優(yōu)點(diǎn)：①硬度較低，便于切削加工；②減少淬火時(shí)過(guò)熱和變形傾向；③淬火后力學(xué)性能高，耐磨性好。目前一百零四頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)

共析鋼球化退火組織(化染)700

T10鋼球化退火組織(化染)500目前一百零五頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.球化退火類型(鏈接)

（1）P的球化

（2）由A轉(zhuǎn)變?yōu)榍蚧w一次球化退火工藝、二次球化退火工藝、往復(fù)球化退火工藝。

（3）M在稍低于Ar1的溫度分解

5.冷卻：爐冷或冷至Ar1以下較高溫度等溫。

T12正常球化退火組織，500倍目前一百零六頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)球化退火工藝1.緩慢冷卻（一次）球化退火接近于Ac1長(zhǎng)時(shí)間保溫使片狀滲碳體向球狀滲碳體轉(zhuǎn)化。其工藝：T10鋼球化退火

（1）加熱溫度：

Ac1＋（20～30）℃

（2）保溫時(shí)間：取決于工件的透燒時(shí)間但不宜過(guò)長(zhǎng)。

（3）冷卻：隨爐緩冷至600℃以下出爐空冷.目前一百零七頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)2.等溫球化退火將鋼加熱到略高于Ac1短時(shí)間保溫形成不均勻的A和未溶解的滲碳體（碳化物），然后通過(guò)緩冷或稍低于Ar1等溫。其工藝：

（1）加熱溫度：Ac1＋（20～30）℃（2）等溫溫度：

Ar1－（20～30）℃

（3）保溫時(shí)間：取決于工件的透燒時(shí)間但不宜過(guò)長(zhǎng)。

（4）冷卻：隨爐緩冷至600℃以下出爐空冷3.往復(fù)球化退火將鋼加熱到略高于Ac1保溫，然后冷至稍低于Ar1溫度等溫，并在A1上下循環(huán)加熱和冷卻多次，然后隨爐緩冷至600℃以下出爐空冷。對(duì)于有網(wǎng)狀二次滲碳體的過(guò)共析鋼，球化退火前應(yīng)先進(jìn)行正火，以消除網(wǎng)狀。目前一百零八頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)（五）擴(kuò)散退火（均勻化退火）(鏈接)1.擴(kuò)散退火：是指將鋼加熱到Ac3或Accm以上150～300℃，長(zhǎng)時(shí)間保溫，然后隨爐緩慢冷卻的熱處理工藝。其實(shí)質(zhì)是使鋼中的各元素在奧氏體中進(jìn)行充分?jǐn)U散，達(dá)到成分均勻化。

2.應(yīng)用：鑄錠和鑄件

3.目的：達(dá)到化學(xué)成分和組織均勻化。

4.工藝：(1)加熱溫度：

Ac3(亞)或Accm(過(guò))以上150～300℃(或0.8～0.9Tm而低于固相線)（要視鋼種和偏析程度）

(2)保溫時(shí)間：τ=8.5＋Q/4

(3)冷卻：隨爐緩冷。注意：擴(kuò)散退火的晶粒粗大，擴(kuò)散退火后再進(jìn)行一次完全退火或正火。目前一百零九頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)（六）再結(jié)晶退火(鏈接)

1.再結(jié)晶退火：指將冷變形后的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上，保溫適當(dāng)時(shí)間后，使變形晶粒轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)應(yīng)變的等軸新晶粒，從而消除加工硬化和殘余內(nèi)應(yīng)力的熱處理工藝。

2.應(yīng)用：作為冷塑性變形加工的中間工序。

3.目的:用于經(jīng)過(guò)冷塑性變形加工的工件（如冷壓低碳工件），用以消除加工硬化，提高塑性。

4.工藝：

(1)加熱溫度：

T再以上150～200℃（T再=0.4Tm）

(2)保溫時(shí)間：

(3)冷卻：空冷至室溫。目前一百一十頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)（七）去應(yīng)力退火(鏈接)

1.去應(yīng)力退火(又稱為回復(fù)退火)(鏈接)

2.應(yīng)用：去除鑄件、焊件以及塑性變形件中存在的內(nèi)應(yīng)力，以穩(wěn)定組織或尺寸。鑄件、鍛壓件、焊件、切削加工件等

3.目的：消除工件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定工件尺寸，減少變形。

特點(diǎn)：低溫退火，無(wú)組織變化.

4.工藝：（1）加熱溫度：其加熱溫度范圍很寬，通常是在再結(jié)晶溫度以下。

（2）加熱溫度：視工件大小和裝爐量而定。

（3）冷卻：盡量緩冷以免產(chǎn)生新的應(yīng)力。目前一百一十一頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)各種熱處理方法及冷卻曲線示意圖溫度(℃)名稱Ac3+30～50完全退火Ac1+30～50球化退火500～600去應(yīng)力退火Ac3+150～250擴(kuò)散退火目前一百一十二頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)名稱目的工藝制度組織應(yīng)用完全退火細(xì)化晶粒，消除鑄造偏析，降低硬度，提高塑性加熱到AC3＋20～50℃，爐冷至550℃左右空冷

F＋P亞共析鋼的鑄、鍛、軋件，焊接件球化退火降低硬度，改善切削性能，提高塑性韌性，為淬火作組織準(zhǔn)備加熱到AC1＋20～40℃，然后緩冷至600℃空冷片狀珠光體和網(wǎng)狀滲碳體組織轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙罟参?、過(guò)共析鋼及合金鋼的鍛件、軋件等等溫退火獲得均勻組織，為淬火作組織準(zhǔn)備加熱到AC3＋20～50℃合金鋼和高合金鋼擴(kuò)散退火改善或消除枝晶偏析，使成分均勻化加熱到Tm-100～200℃，先緩冷，后空冷粗大組織（組織嚴(yán)重過(guò)燒）合金鋼鑄錠及大型鑄鋼件或鑄件再結(jié)晶退火消除加工硬化，提高塑性加熱到再結(jié)晶溫度，再空冷變形晶粒變成細(xì)小的等軸晶冷變形加工的制品去應(yīng)力退火消除殘余應(yīng)力，提高尺寸穩(wěn)定性加熱到500～650℃緩冷至200℃空冷無(wú)變化鑄、鍛、焊、冷壓件及機(jī)加工件常用退火工藝制度小結(jié)目前一百一十三頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)4.4.2鋼的正火目的和工藝(鏈接)1.鋼的正火：將鋼件加熱到Ac3或Accm以上，保溫一定時(shí)間后，在空氣中冷卻得到細(xì)片狀珠光體組織的熱處理工藝。

正火的實(shí)質(zhì)是鋼完全A化加偽共析轉(zhuǎn)變。正火與退火的明顯差異是正火冷卻速度稍快。目前一百一十四頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)50鋼正火組織T12鋼正火組織正火溫度

2.正火組織：P類組織（偽P），比退火狀態(tài)的片層間距小，P領(lǐng)域也小。正火態(tài)S0=0.2?，退火態(tài)S0=0.5?。一般：●<0.6%C時(shí)，組織為F+S;●0.6%C時(shí)，組織為S。

目前一百一十五頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)3、正火的目的鋼的種類正火主要目的低、中碳鋼(≤0.6C%)和低碳合金鋼目的與退火的相同。消除鑄造和焊接過(guò)程引起的過(guò)熱組織缺陷，細(xì)化晶粒、提高硬度、改善切削加工性。中碳結(jié)構(gòu)鋼對(duì)力學(xué)性能要求不高或尺寸較大的結(jié)構(gòu)件，常用正火作為最終熱處理，以提高其強(qiáng)度、硬度。預(yù)備熱處理和正火代替調(diào)質(zhì)處理。正火可消除成形工藝過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷，保證合適的切削加工硬度，為后續(xù)熱處理做好組織準(zhǔn)備。過(guò)共析鋼消除網(wǎng)狀二次滲碳體、為球化退火和淬火做準(zhǔn)備高合金鋼淬火作用（空淬）§2－3退火與正火

注意：一般在生產(chǎn)中要改善切削性能，低碳鋼用正火，中碳鋼用退火或正火,高碳鋼用球化退火.目前一百一十六頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)碳鋼的硬度與熱處理的關(guān)系合適切削加工硬度范圍目前一百一十七頁(yè)\總數(shù)一百六十四頁(yè)\編于十二點(diǎn)與退火相比具有以下特點(diǎn)：

1）由于冷卻速度較退火快，所得組織比退火時(shí)要細(xì)；2）正火后的零件的強(qiáng)度和硬度比退火時(shí)高，且含碳量越高，差別越大；3）低碳鋼經(jīng)正火處理后的強(qiáng)度與硬度，與退火處理的差別不多，但正火處理是在爐外進(jìn)行，不占用設(shè)備，生產(chǎn)率高，所以低