第六章過冷奧氏體轉變圖

第六章過冷奧氏體轉變圖1第一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五1.1過冷奧氏體等溫轉變圖的建立表示轉變量與轉變溫度和時間的關系TTT圖----TimeTemperatureTransformationIT圖----IsothermalTransformationC曲線1.過冷奧氏體等溫轉變圖第二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五圖6-1從S曲線(a)到C曲線(b)轉變開始轉變終了孕育期鼻子

孕育期

IncubationPeriod轉變開始線與縱坐標軸之間的距離，表示在各不同溫度下過冷奧氏體等溫分解所需的準備時間。

鼻子----C曲線上轉變開始線的突出部，孕育期最短的部位。第三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五金相硬度法奧氏體和轉變產(chǎn)物的金相形態(tài)和硬度不同。

膨脹法奧氏體和轉變產(chǎn)物的比容不同。磁性法及電阻法

奧氏體為順磁性，轉變產(chǎn)物為鐵磁性。C曲線的測定方法第四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五圖6-2共析碳鋼的C曲線第五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五圖6-3具有先共析線的C曲線a)亞共析鋼b)過共析鋼第六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五（1）碳含量亞共析鋼中，隨碳含量的上升,C曲線右移；過共析鋼中，隨碳含量的上升，C曲線左移。因此，共析鋼的C曲線離縱軸最遠，共析鋼的過冷奧氏體最穩(wěn)定。1.2影響C曲線的因素第七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五（2）合金元素除Co、Al以外，合金元素均使C曲線右移，即增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性，具體影響見圖6-4。（3）加熱條件奧氏體化溫度越高，保溫時間越長，則形成的奧氏體晶粒越粗大，成分也越均勻，同時也有利于難溶碳化物的溶解。所有這些都降低奧氏體分解時的形核率，增加奧氏體的穩(wěn)定性，使C曲線右移。第八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五圖6-4合金元素對C曲線位置及形狀的影響第九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五CCT曲線

ContinuousCoolingTransformation一般采用快速膨脹儀測定。2.過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉變圖2.1過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉變圖的建立第十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五

cc’線為珠光體轉變中止線。轉變并未最后完成，但過冷奧氏體已停止分解。

臨界冷卻速度VC

是使過冷奧氏體不發(fā)生分解，得到完全馬氏體組織（包括AR）的最低冷卻速度。珠光體轉變中止線圖6-5共析碳鋼的CCT曲線第十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五2.2CCT圖的特點分析圖6-6亞共析鋼的CCT圖

向下曲折第十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五圖6-7過共析鋼的CCT圖向上曲折第十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五①共析、過共析鋼的CCT圖上無貝氏體轉變區(qū)原因：由于碳含量較高，使貝氏體相變需要擴散更多的碳原子，轉變速度太慢，從而在連續(xù)冷卻條件下，轉變難以實現(xiàn)。母相奧氏體的碳含量較高時，奧氏體的屈服強度也較高，導致切變阻力增大，難以按切變機制實現(xiàn)點陣改組。第十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五②MS線發(fā)生曲折有部分貝氏體相變時，貝氏體鐵素體先析出，提高了A中的碳含量，MS↓，向下曲折。有部分珠光體相變時，滲碳體是領先相，使A的C%↓，MS↑，向上曲折。③CCT曲線位于C曲線的右下方連續(xù)冷卻轉變時轉變溫度較低，孕育期較長。第十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五3.用C曲線估計臨界冷卻速度（1）等溫轉變時在溫度T下，等溫的孕育期為Z(T)，則在溫度T下保溫Δτ時間所消耗的孕育期為：3.1過冷奧氏體的孕育期消耗第十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五

判據(jù)：IP=1時，珠光體相變開始。IP<1時，珠光體相變尚未進行。IP>1時，珠光體相變正在進行。（2）連續(xù)冷卻時把連續(xù)冷卻看成是許多時間非常短的等溫冷卻的合成。第十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五圖6-8CCT曲線與C曲線的關系ZiΔτiZ(T)珠光體轉變中止線第十八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五

每一個極小的時間段都對應一個相應的溫度Ti，同時在C曲線上也對應一定的孕育期Zi，在任一溫度Ti下，孕育期消耗量從A1冷至Tn時的IP為:第十九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五若把冷卻曲線無限細分，即令Δτi→0，則（6-1）式可寫成：第二十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五第二十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五

這就是說，冷卻速度為α的冷卻曲線與C曲線轉變開始線相交時(溫度為Tn)，IP<1，轉變未開始。只有進一步冷卻到更低溫度Tn’，并滿足時，轉變才開始，這就是CCT曲線位于C曲線右下方的原因。第二十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五在臨界冷卻速度VC下，從A1點冷卻到珠光體轉變中止線溫度TR’時，IP=1。第二十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五（3）根據(jù)C曲線估計VC

從縱軸上的A1點作冷卻曲線VC’與C曲線的轉變開始線的鼻子相切，切點所對應的溫度和孕育期分別為TR和ZR，則由于CCT曲線總在TTT曲線的右下方，所以第二十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五3.2冷速變化時的孕育期消耗量①若冷卻速度β<α，則即冷卻速度越慢，在相同的溫度范圍內(nèi)，孕育期消耗量越大，轉變將提前發(fā)生。第二十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五②冷卻過程中，冷速變化從A1到TP溫度，按β冷速冷卻；從TP到Tn溫度，按α冷速冷卻。圖6-9冷速變化時的孕育期消耗量A1TPPTnααβ時間τ溫度T(℃)第二十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五與以α恒速冷卻相比，若β<α，則孕育期消耗量增大，相變提前；若β>α，則孕育期消耗量減少，相變推遲。第二十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五③大型鍛件的逆硬化現(xiàn)象圖6-10解釋大型鍛件的逆硬化現(xiàn)象

αα淬火淬火溫度T(℃)A1TPPTR’β時間τ在空氣中預冷珠光體轉變中止線鍛件表面鍛件內(nèi)部第二十八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五

現(xiàn)象：大型鍛件在淬火時，如果在空氣中停留時間比較長，則淬火后，鍛件的表面硬度會低于內(nèi)部硬度，即出現(xiàn)逆硬化。

解釋：在鍛件表面，由于在空氣中預冷（從臨界點A1到P點），空冷冷速（β）低于淬火冷速（α），當繼續(xù)以淬火冷速（α）冷卻到TR’溫度時，孕育期消耗量已超過1，從而發(fā)生部分珠光體