钢的热处理——钢的冷却转变要点教学文案.ppt

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1、钢的热处理——钢的冷却转变要点表45钢经840℃加热后，不同条件冷却后的机械性能冷却方法σb,MN/m2σs,MN/m2δ，%ψ，%HRC随炉冷却53028032.549.315～18空气冷却670～72034015～1845～5018～24油中冷却90062018～204845～60水中冷却11007207～812～1452～6一过冷奥氏体恒温转变动力学曲线的建立过冷奥氏体恒温转变动力学曲线：在各种过冷度下，过冷奥氏体向其他组织转变的转变量与恒温保温时间的关系曲线。（TTT）（C曲线）TTT－

2、TemperatureTimeTransformation方法：金相-硬度法、膨胀法、磁性法、热分析法等。步骤:（1）选择一系列试样，将试样加热奥氏体化；（2）将试样在A1点下不同温度保温不同时间；（3）淬水冷却，以保留，固定转变产物；（4）确定各温度、时间下转变产物及转变量；（5）建立转变温度，转变时间与转变产物、转变量的关系曲线。共析碳钢TTT曲线建立过程示意图(1)时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A1共析碳钢TTT曲线

3、建立过程示意图(2)二过冷奥氏体恒温转变产物动力学曲线及特点过冷奥氏体等温转变动力学图（TTT图）过冷奥氏体等温转变曲线又称TTT图、IT图或C曲线。综合反映了过冷奥氏体在冷却时的等温转变温度、等温时间和转变量之间的关系（即反映了过冷奥氏体在不同的过冷度下等温转变的转变开始时间、转变终了时间、转变产物类型、转变量与等温温度、等温时间的关系）。TTT－TemperatureTimeTransformationIT－IsothermalTransformation1、过冷A等温转变动力学图的基本形式

4、（一）共析钢的C曲线分析1.线、区的意义线：纵坐标为温度，横坐标为时间，临界点A1线，MS线，Mf线，转变开始线，转变终了线。区：A1以上为稳定A区，过冷A区，过冷A等温转变区（A→P、A→B），转变产物区（P、B），M形成区（A→M）、M转变产物区（M或M+Ar）孕育期最短的部位，即转变开始线的突出部分，称为鼻子。共析碳钢TTT曲线的分析稳定的奥氏体区过冷奥氏体区A向产物转变开始线A向产物转变终止线A+产物区产物区A1～550℃;高温转变区;扩散型转变;P转变区。550～230℃;中温转变区;

5、半扩散型转变;贝氏体(B)转变区;230～-50℃;低温转变区;非扩散型转变;马氏体(M)转变区。时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A1MsMf2.转变产物依等温温度不同，大体可分为三个温度区(转变类型)：(1).P型转变：高温区（临界点A1～550℃）、过冷度小，P型组织转变区，A→P；扩散型相变(2).M型转变：低温区（在MS以下）、过冷度大，发生M转变的区域，A→M；非扩散型相变(3).B型转变：中温区（550℃～MS）

6、，发生B转变的区域，A→B。半扩散型相变需要指出的是，在中部区域P转变区和B转变区可能重叠，得到P和B的混合组织；在下部区域M转变和B转变可能重叠，得到M和B的混合组织；为什么呈C字形（存在鼻点）？过冷奥氏体转变速度取决于转变驱动力和扩散能力，而△T↑，△G↑，D↓。在A1~550℃区间,随过冷度增大,原子扩散较快,转变速度较快。550℃以下,随过冷度增大,原子扩散速度越来越慢,因而转变速度减慢。（二）非共析钢的过冷A等温转变曲图对亚共析钢在发生P转变之前有先共析F析出，因此亚共析钢的过冷A等温

7、转变曲线在左上角有一条先共析F析出线，且该线随含碳量增加向右下方移动，直至消失。对过共析钢在发生P转变之前有先共析渗碳体析出，因此过共析钢的过冷A等温转变曲线在左上角有一条先共析渗碳体析出线，且随含碳量增加向左上方移动，直至消失。（三）合金钢的过冷A等温转变曲线合金钢的过冷A等温转变曲线由于受碳和合金元素的影响，图形比较复杂。常见的C曲线有四种形状：(a)表示A→P和A→B转变线重叠；(b)表示转变终了线出现的二个鼻子；(c)表示转变终了线分开，珠光体转变的鼻尖离纵轴远；(d)表示形成了二组独立

8、的C曲线。综上所述，C曲图为珠光体等温转变、马氏体连续转变、贝氏体等温转变的综合。需指出的是珠光体转变和贝氏体转变可能重叠得到珠光体加贝氏体混合组织。贝氏体转变与M转变也会叠。三、TTT曲线的类型第一种：两组C曲线完全重迭，如亚共析碳钢、含非碳化物形成元素Ni、Cu、Si、<1.5%Mn的合金钢两组C曲线部分重迭，但2个鼻子时间基本相同（不常见），如37CrSi.第二、三种：两组C曲线分离，且两组C曲线鼻子对应的时间有差异。如20Cr、40Cr、12Cr2Ni4、40CrNi、35CrMo、40