《连续冷却转变图（ CCT）的测定

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1、实验十一《连续冷却转变图（CCT）的测定与绘制》一．实验目的1．了解钢的连续冷却转变图的概念及其应用；2．了解钢的连续冷却转变图的测量方法特别是热膨胀法的原理与步骤；3．利用热模拟仪观察钢在加热及冷却中的相变并测量临界点；4．建立钢的连续冷却转变图（CCT曲线）。二．实验原理当材料在加热或冷却过程中发生相变时，若高温组织及其转变产物具有不同的比容和膨胀系数，则由于相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上，破坏了膨胀量与温度间的线性关系，从而可以根据热膨胀曲线上所显示的变化点来确定相变温度。这种根据试样长度的变化研究材料内部组织的变化规律的称

2、为热膨胀法（膨胀分析）。长期以来，热膨胀法已成为材料研究中常用的方法之一。通过膨胀曲线分析，可以测定相变温度和相变动力学曲线。钢的密度与热处理所得到的显微组织有关。钢中膨胀系数由大到小的顺序为：奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体；比容则相反，其顺序是：马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物（但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。从钢的热膨胀特性可知，当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时，钢的体积将发生突变。过冷奥氏体转变为铁素体、珠光体或马氏体时，钢的体积将膨胀；反之，钢的体积将收缩。冷却速度不同，相变温度不同。图1-1为40Cr

3、MoA钢冷却时的膨胀曲线。不同的钢有不同的热膨胀曲线。图1-140CrMoA钢冷却时的膨胀曲线连续钢连续冷却转变(ContinuousCoolingTransformation)曲线图，简称CCT曲线，系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响情况。钢的一般热处理、形变热处理、热轧以及焊接等生产工艺，均是在连续冷却的状态下发生相变的。因此CCT曲线与实际生产条件相当近似，所以它是制定工艺时的有用参考资料。根据连续冷却转变曲线，可以选择最适当的工艺规范，从而得到恰好的组织，达到提高强度和塑性以及防止焊接裂纹的产生等。连

4、续冷却转变曲线测定方法有多种，有金相法、膨胀法、磁性法、热分析法、末端淬火法等。除了最基本的金相法外，其他方法均需要用金相法进行验证。用热模拟机可以测出不同冷速下试样的膨胀曲线。发生组织转变时，冷却曲线偏离纯冷线性收缩，曲线出现拐折，拐折的起点和终点所对应转变的温度分别是相变开始点及终止点。将各个冷速下的开始温度、结束温度和相转变量等数据综合绘在“温度-时间对数”的坐标中，即得到钢的连续冷却曲线图(如图2)。动态热-力学模拟试验机Gleeble3500测定材料高温性能的原理如下：用主机中的变压器对被测定试样通电流，通过试样本身的电阻热

5、加热试样，使其按设定的加热速度加热到测试温度。保温一定时间后，以一定的冷却速度进行冷却。在加热、保温和冷却过程中用径向膨胀仪测量均温区的径向位移量（即膨胀量），绘制膨胀量-温度曲线如图1-1所示，测试不同冷却速度下试样的膨胀量-温度曲线。根据膨胀量-温度曲线确定不同冷却速度下的相转变开始点和结束点，即可绘制CCT曲线。图1-240CrMoA钢CCT曲线。三.实验设备及材料1.Gleeble3500热模拟机2.无碳化物贝/马（CFB/M）复相高强钢四.实验过程1.将热电偶焊到试样上；2.将试样装至仪器上，安装膨胀仪；3.关闭样品室，关闭

6、真空释放阀门，启动真空阀；4.按试验要求选择升温速率、最高温度、保温时间、冷却速率等参数进行编程；5.按下开始按钮，开始实验；6.试验结束后，打开真空释放阀门。五.实验结果与分析获得该材料的实验数据如下：奥氏体化温度910℃；Ac3=807℃；Ac1=769℃；Ms=295℃；Mf=160℃1.珠光体转变开始时间/s6747349588045519854211606086温度/℃6706606005925795305104802.珠光体转变结束时间/s8348645010261温度/℃6205815403.贝氏体转变开始时间/s951

7、6033674814736704温度/℃2903333553864104374.贝氏体转变结束时间/s21544794319318904温度/℃160194212240265绘出在“温度-时间对数”的坐标中的连续冷却曲线图(CCT曲线)1）冷速曲线1234567冷速（℃/s）73.51.560.70.350.070.0352）CCT曲线参考绘出图形