哈工大金屬學(xué)與熱處理-珠光體轉(zhuǎn)變-課件

§7.4珠光體轉(zhuǎn)變作業(yè)7.4

闡述片狀珠光體形成機(jī)制及形成過程。在什么條件下，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)槠瑺钪楣怏w？在什么條件下，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榱钪楣怏w？珠光體的性能取決于什么？

什么是珠光體的片間距？影響片間距的主要因素是什么？片間距大小對珠光體機(jī)械性能有什么影響？舉出獲得粒狀珠光體的兩種方法？決定滲碳體顆粒狀大小的主要因素是什么？

比較共析鋼片狀珠光體和粒狀珠光體的機(jī)械性能，并說明粒狀珠光體性能較優(yōu)的原因。1PPT課件鋼的過冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線等溫轉(zhuǎn)變曲線---“C”曲線/TTT曲線2PPT課件珠光體轉(zhuǎn)變§7.4珠光體轉(zhuǎn)變主要內(nèi)容：1.共析鋼片狀珠光體形成機(jī)制及形成過程(難點(diǎn))；2.片狀珠光體的機(jī)械性能及影響因素(重點(diǎn))；3.粒狀珠光體轉(zhuǎn)變的機(jī)理、形成過程以及粒狀珠光

體的性能特點(diǎn)；3PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變珠光體轉(zhuǎn)變：是過冷奧氏體在臨界溫度A1以下較高的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的轉(zhuǎn)變（共析鋼在A1～550℃之間），又稱高溫轉(zhuǎn)變。是典型的擴(kuò)散型相變。奧氏體γA1以下珠光體P（α+Fe3C）面心立方（fcc）0.77%C體心立方（bcc）0.0218%C復(fù)雜斜方6.69%C4PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變珠光體組織的分類(a)片狀珠光體(b)粒狀珠光體5PPT課件珠光體的片間距S0:

相鄰兩片F(xiàn)e3C(或F)的平均距離。片間距示意圖§7.4珠光體轉(zhuǎn)變片狀珠光體的組織形態(tài)6PPT課件組織(×1000)§7.4珠光體轉(zhuǎn)變片狀珠光體的組織形態(tài)7PPT課件①珠光體(pearlite)/粗珠光體

§7.4珠光體轉(zhuǎn)變片狀珠光體的組織形態(tài)片狀珠光體類型組織分為三種:③屈氏體(troostite)/極細(xì)珠光體②索氏體(sorbite)/細(xì)珠光體8PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變片狀珠光體的組織形態(tài)珠光體晶粒示意圖“珠光體團(tuán)”、“珠光體領(lǐng)域”或珠光體晶粒:珠光體片層間距方向大致相同的區(qū)域。9PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變10PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變一、珠光體形成的熱力學(xué)條件珠光體和奧氏體的自由能與溫度的關(guān)系ΔG=Gp-Gγ≤011PPT課件1.形核2.長大（一）片狀珠光體的形成§7.4珠光體轉(zhuǎn)變二、片狀珠光體的形成、組織和性能12PPT課件1）成片形成機(jī)制2.長大§7.4珠光體轉(zhuǎn)變橫向：交替形核與互相促進(jìn)、制約增厚（一）片狀珠光體的形成13PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變2.長大

片狀珠光體剛形成時碳的濃度示意圖（一）片狀珠光體的形成14PPT課件1）成片形成機(jī)制2.長大§7.4珠光體轉(zhuǎn)變橫向：交替形核與互相促進(jìn)、制約增厚縱向：碳的擴(kuò)散，F(xiàn)e3C片和鐵素體片一同向前增長（一）片狀珠光體的形成鐵原子自擴(kuò)散完成晶格重構(gòu)15PPT課件1.形核2.長大（一）片狀珠光體的形成§7.4珠光體轉(zhuǎn)變16PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（一）片狀珠光體的形成片狀珠光體組織17PPT課件二、片狀珠光體的形成2.長大§7.4珠光體轉(zhuǎn)變2）分枝長大機(jī)制

珠光體中滲碳體片分枝長大機(jī)制示意圖滲碳體片以分枝方式縱向生長18PPT課件

珠光體中滲碳體片分枝長大的情況§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（一）片狀珠光體的形成19PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（二）片狀珠光體的性能珠光體的機(jī)械性能取決于：1.珠光體層片間距S0

2.珠光體團(tuán)尺寸20PPT課件珠光體層片間距S0

與性能§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（二）片狀珠光體的性能21PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（二）片狀珠光體的性能珠光體團(tuán)直徑Nd和片間距S0

與性能22PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（二）片狀珠光體的性能珠光體團(tuán)直徑Nd和片間距S0

與性能23PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（二）片狀珠光體的性能珠光體層片間距S0

與性能24PPT課件3）由淬火組織回火獲得2）由過冷奧氏體直接分解而成1）由片狀珠光體或片狀珠光體加網(wǎng)狀二次滲碳體球化而成（球化退火）1.粒狀珠光體的形成§7.4珠光體轉(zhuǎn)變?nèi)?、粒狀珠光體的形成、組織和性能25PPT課件1）由片狀珠光體或片狀珠光體加網(wǎng)狀二次滲碳體球化而成（球化退火）：1.粒狀珠光體的形成未溶滲碳體將在略高于A1點(diǎn)溫度保溫將逐漸趨于球化§7.4珠光體轉(zhuǎn)變?nèi)?、粒狀珠光體的形成、組織和性能26PPT課件

片狀珠光體形成粒狀珠光體時球化過程示意圖§7.4珠光體轉(zhuǎn)變?nèi)?、粒狀珠光體的形成、組織和性能

過共析鋼中片狀滲碳體和網(wǎng)狀滲碳體球化過程示意圖27PPT課件3）由淬火組織回火獲得2）由過冷奧氏體直接分解而成1）由片狀珠光體或片狀珠光體加網(wǎng)狀二次滲碳體球化而成（球化退火）1.粒狀珠光體的形成§7.4珠光體轉(zhuǎn)變?nèi)?、粒狀珠光體的形成、組織和性能28PPT課件2.粒狀珠光體性能

取決于粒狀滲碳體的大小、形態(tài)和分布。顆粒越細(xì)，強(qiáng)度越高；顆粒越均勻，韌性越好。具有較好的切削加工性能及淬火工藝性能。粒狀滲碳體的大小、形態(tài)和分布與球化退火工藝有關(guān)（溫度、冷速、時間）而滲碳體的多少則決定于鋼的碳含量。29PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變

片狀珠光體形成時成片形成機(jī)制示意圖P粒狀比P片拉伸性能比較30PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（一）珠光體的形核率N和長大速度G四、珠光體轉(zhuǎn)變動力學(xué)31PPT課件（二）珠光體等溫轉(zhuǎn)變的動力學(xué)圖§7.4珠光體轉(zhuǎn)變四、珠光體轉(zhuǎn)變動力學(xué)32PPT課件(1)C%(2)合金元素四、珠光體轉(zhuǎn)變動力學(xué)2.奧氏體狀態(tài)1.化學(xué)成分的影響（三）影響珠光體轉(zhuǎn)變動力學(xué)的因素33PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變(1)在A1溫度以下的高溫區(qū)進(jìn)行，對非合金鋼約在550~720℃；(2)是滲碳體和鐵素體交替組成的片層狀組織，為共析轉(zhuǎn)變；(3)在滲碳體和鐵素體形核和長大的過程中，必須依靠碳的擴(kuò)散，是擴(kuò)散型相變；(4)珠光體的形核率隨轉(zhuǎn)變溫度的降低而增大，而原子的擴(kuò)散隨溫度的降低而困難，故珠光體轉(zhuǎn)變的溫度—時間曲線呈C字形。珠光體轉(zhuǎn)變的主要特點(diǎn)34PPT課件片狀珠光體：組織：(F+片狀滲碳體)三種:①珠光體②索氏體③屈氏體性能：取決于片層間距的大小。

較高的強(qiáng)度，塑韌性偏低。

片層間距愈小，其強(qiáng)度、硬度愈高，同時塑性、韌性也有所改善。

片間距影響因素：過冷度（珠光體形成溫度）粒狀珠光體：

組織：(F