热处理工艺学课件--第03章珠光体转变

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1、第三章珠光体转变1课件前言A在低温下为不稳定组织，当钢冷时，先沿GS、ES析出先共析铁素体和先共析渗碳体，同时A成分向共析成分靠拢，在低于A1时，发生共析转变冷速不同，过冷度不同，Fe、C原子的活性不同，转变机制不同高温转变（缓冷）：珠光体转变中温转变（中速）：贝氏体转变低温转变（快速）：马氏体转变2课件§3-1珠光体的组织形态珠光体P：共析成分A冷却到A1以下时，分解成为铁素体和渗碳体的混合物，通常为层片状3课件粒状珠光体4课件珠光体片间距S0：150～450nm片状珠光体（珠光体）PS0：80～150nm索氏体SS0：30～8

2、0nm屈氏体T5课件§3-2珠光体形成机制珠光体形成的热力学转变驱动力：自由焓差转变条件：GP

3、及成分不均匀的高碳区9课件加热在A1以上的球化过程共析、过共析：AC1～ACcm；亚共析：AC1～AC3奥氏体化温度较低，保温时间不长→奥氏体化未充分进行→A不均匀，存在未溶渗碳体→冷至A1以下，未溶渗碳体作为现成的晶核长成粒状渗碳体→现成粒状P奥氏体化温度较高，渗碳体充分溶解→保温时间短，A不均匀→高碳区形成粒状渗碳体10课件加热在A1以下的球化过程胶态平衡理论－自发过程第二相颗粒的溶解度（S）与其曲率半径（r）有关C%↑C%↓C%↑C11课件晶体缺陷的影响12课件§3-3亚（过）共析钢的珠光体转变亚（过）共析钢的珠光体转变类似

4、于共析钢的珠光体转变，不同之处在于：先共析铁素体的析出先共析渗碳体的析出伪共析转变重点：魏氏组织13课件伪共析转变14课件亚共析钢中α先共析的析出α先共析的形态：块状、网状、片状析出方式：转变温度较高时：扩散机制，网状、块状转变温度较低时：半扩散机制，片状－魏氏组织铁素体15课件魏氏组织铁素体45钢200×16课件过共析钢中Fe3C先共析的析出α先共析的形态：网状、片状析出方式：转变温度较高时：扩散机制，网状转变温度较低时：半扩散机制，片状－魏氏组织渗碳体17课件魏氏组织渗碳体T12A400×18课件钢中魏氏组织（W）多为魏氏组织

5、铁素体形态：羽毛状分布：片状分布（截面针状）形成条件：C%：亚共析：0.2～0.4%；过共析：>1.2%一定冷却速度或一定等温温度（较低）A晶粒粗大易形成铸造、锻造、热轧后砂冷、空冷；焊缝热影响区19课件W对机械性能的影响W＋粗晶粒：强度↓，延伸率↓，冲击韧性↓↓W＋细晶粒：性能有所上升20课件W的消除加热到AC3以上采用双重正火第一次：AC3＋150～200℃，W溶解第二次：AC3＋40～60℃（正常正火范围），细化晶粒21课件§3-4珠光体转变动力学形核率I及线长大速度Vτ↑→I很快饱和，饱和后降为0τ对V无关，τ一定时，V一

6、定22课件珠光体转变动力学曲线有孕育期随等温温度的降低，孕育期先减后增，有极小值时间珠光体转变量700℃500℃550℃23课件珠光体转变动力学图“C”曲线有孕育期有鼻温t1>t2>t3>t424课件亚共析过共析25课件影响珠光体转变的动力学因素化学成分C%：亚共析：C%↑→TTT右移→孕育期↑过共析：C%↑→TTT左移→孕育期↓Me：除Co加入使TTT左移外，其余使TTT右移加热温度，保温时间T↑、τ↑→奥氏体晶粒越粗大奥氏体晶粒越粗、成分越均匀→TTT右移原始组织：粗大→左移；细小→右移应力：拉应力→左移；压应力→右移塑性变形

7、：A状态下变形量↑→TTT左移26课件§3-5P转变所得产物的力学性能片状珠光体影响因素：片间距（S0）、珠光体团直径（Nd）S0↓、Nd↓→σ↑、HB↑、δ(ψ)↑S0对冷脆转折温度存在极小值粒状珠光体与片状相比，在成分相同情况下，强度、硬度稍低，但塑性好可切削性好、冷成型性好加热淬火时，变形、开裂倾向小常作为重要的中间热处理工艺27课件