鋼過冷奧氏體轉(zhuǎn)變及熱處理概述

1、第3章 鋼的過冷奧氏體轉(zhuǎn)變及熱處理概述 在A1溫度以下未轉(zhuǎn)變的奧氏體稱為過冷奧氏體，奧氏體冷卻時(shí)發(fā)生的轉(zhuǎn)變均發(fā)生在這種過冷奧氏體中，稱為過冷奧氏體轉(zhuǎn)變。 1. 過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變類型 a. 珠光體轉(zhuǎn)變 b. 貝氏體轉(zhuǎn)變 c. 馬氏體轉(zhuǎn)變u 高溫區(qū)高溫區(qū)(A1550C)u 冷卻速度比較冷卻速度比較 緩慢緩慢u 擴(kuò)散型相變擴(kuò)散型相變u 退火、正火退火、正火u 中溫區(qū)中溫區(qū)(550CMs)u半擴(kuò)散型相變半擴(kuò)散型相變u 等溫淬火等溫淬火u 低溫區(qū)低溫區(qū) (Ms以下以下)u非擴(kuò)散型相變非擴(kuò)散型相變u 淬火淬火 2. 過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變 過冷奧氏體轉(zhuǎn)變在過冷奧氏體轉(zhuǎn)變在A1溫度以下的某一個(gè)恒溫度以下的某一個(gè)

2、恒定溫度下發(fā)生，稱為過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變定溫度下發(fā)生，稱為過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變(Iso-thermal Transformation, IT)。 轉(zhuǎn)變的規(guī)律可以繪制成為由轉(zhuǎn)變溫度轉(zhuǎn)變的規(guī)律可以繪制成為由轉(zhuǎn)變溫度-轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變時(shí)間時(shí)間-轉(zhuǎn)變量構(gòu)成的平面圖形，稱為過冷奧氏體轉(zhuǎn)變量構(gòu)成的平面圖形，稱為過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖等溫轉(zhuǎn)變圖(Temperature-Time- Transformation, TTT)。 等溫轉(zhuǎn)變圖通常呈字母等溫轉(zhuǎn)變圖通常呈字母“C”的形狀，又稱的形狀，又稱為為C曲線曲線。 過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的建立 金屬在組織轉(zhuǎn)變的同時(shí)必然伴隨某些物理性質(zhì)的金屬在組織轉(zhuǎn)變的同時(shí)必然伴隨某些物理

3、性質(zhì)的變化，如體積、磁性、電阻率等的變化，同時(shí)還會(huì)放變化，如體積、磁性、電阻率等的變化，同時(shí)還會(huì)放出或吸收相變潛熱，可采用出或吸收相變潛熱，可采用金相金相、膨脹膨脹、磁性磁性、電阻電阻和和熱分析熱分析等方法測定等溫轉(zhuǎn)變圖。等方法測定等溫轉(zhuǎn)變圖。以金相以金相法測定等溫轉(zhuǎn)變圖為例法測定等溫轉(zhuǎn)變圖為例 過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的分析 孕育期最小處稱C曲線的“鼻尖”。共析鋼為550C。 過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的基本形式 影響過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的因素過共過共析鋼析鋼共析共析 鋼鋼亞共亞共析鋼析鋼時(shí)間溫度A12、合金元素的影響、合金元素的影響 除除Co、Al（2.5%）外，所有溶入奧氏體元外，所有溶入奧

4、氏體元素都增加過冷奧氏體的素都增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性，使過冷奧氏體穩(wěn)定性，使過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線等溫轉(zhuǎn)變曲線右移右移，并，并使使Ms點(diǎn)下降點(diǎn)下降。向右移向右移向下移向下移MsA1 a. 非碳化物形成元素非碳化物形成元素 只只改變改變C曲線位置曲線位置，但，但不改變其形狀不改變其形狀。 如如Ni, Cu, Si b. 弱碳化物形成元素弱碳化物形成元素 如如Mn c. 強(qiáng)碳化物形成元素強(qiáng)碳化物形成元素 改變改變C曲線位置和形態(tài)曲線位置和形態(tài) 如如Cr, Mo,W, V 不同合金系列等溫轉(zhuǎn)變圖形狀和位置討論如下：不同合金系列等溫轉(zhuǎn)變圖形狀和位置討論如下： (1) 造成珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)和貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)分離

5、造成珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)和貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)分離 (2) 僅有貝氏體轉(zhuǎn)變的等溫轉(zhuǎn)變圖僅有貝氏體轉(zhuǎn)變的等溫轉(zhuǎn)變圖在含碳量較低在含碳量較低(wc 1.0 % W, 0.3% Mo (3) 僅有珠光體轉(zhuǎn)變的等溫轉(zhuǎn)變圖僅有珠光體轉(zhuǎn)變的等溫轉(zhuǎn)變圖 (4)在馬氏體點(diǎn)在馬氏體點(diǎn)(Ms)以上整個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)都不出現(xiàn)除了以上整個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)都不出現(xiàn)除了碳化物析出之外的奧氏體分解。碳化物析出之外的奧氏體分解。硼的影響硼的影響鈷和鋁的影響鈷和鋁的影響 Co不影響不影響C曲線的形狀，但是降低過冷奧曲線的形狀，但是降低過冷奧氏體的穩(wěn)定性，使等溫轉(zhuǎn)變圖的開始線和終了氏體的穩(wěn)定性，使等溫轉(zhuǎn)變圖的開始線和終了線均線均左移左移。并且。并且Co提

6、高提高M(jìn)s點(diǎn)點(diǎn)。 Al使貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)左移，即降低了過冷奧使貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)左移，即降低了過冷奧氏體的穩(wěn)定性。同時(shí)會(huì)使珠光體轉(zhuǎn)變氏體的穩(wěn)定性。同時(shí)會(huì)使珠光體轉(zhuǎn)變C曲線上曲線上移移。3、奧氏體晶粒尺寸的影響、奧氏體晶粒尺寸的影響 奧氏體晶粒細(xì)小奧氏體晶粒細(xì)小晶界總面積晶界總面積有利于有利于新相的形核和原子的擴(kuò)散新相的形核和原子的擴(kuò)散有利于先共析轉(zhuǎn)有利于先共析轉(zhuǎn)變和珠光體轉(zhuǎn)變變和珠光體轉(zhuǎn)變使珠光體轉(zhuǎn)變曲線使珠光體轉(zhuǎn)變曲線左移左移； 奧氏體晶粒度奧氏體晶粒度對貝氏體轉(zhuǎn)變影響不大對貝氏體轉(zhuǎn)變影響不大； 奧氏體晶粒粗大奧氏體晶粒粗大加快馬氏體轉(zhuǎn)變加快馬氏體轉(zhuǎn)變Ms點(diǎn)點(diǎn) 。 奧氏體的均勻度奧氏體的均勻度對過冷奧

7、氏體等溫轉(zhuǎn)變曲對過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的位置也有影響。線的位置也有影響。 奧氏體成分越均勻奧氏體成分越均勻奧氏體的穩(wěn)定性奧氏體的穩(wěn)定性新相的形核和長大過程所需要的時(shí)間新相的形核和長大過程所需要的時(shí)間過冷過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線右移右移。4、原始組織的影響、原始組織的影響 奧氏體化溫度越高，保溫時(shí)間越長，則形奧氏體化溫度越高，保溫時(shí)間越長，則形成的奧氏體晶粒越粗大，奧氏體的成分也就越成的奧氏體晶粒越粗大，奧氏體的成分也就越均勻，從而增加奧氏體的穩(wěn)定性，使過冷奧氏均勻，從而增加奧氏體的穩(wěn)定性，使過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線體等溫轉(zhuǎn)變曲線右移右移。 反之，奧氏體化溫度越低，保溫時(shí)間越短，反

8、之，奧氏體化溫度越低，保溫時(shí)間越短，則形成的奧氏體晶粒越細(xì)小，未溶第二相顆粒則形成的奧氏體晶粒越細(xì)小，未溶第二相顆粒越多，越多，從而降低奧氏體的穩(wěn)定性，使過冷奧氏從而降低奧氏體的穩(wěn)定性，使過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線體等溫轉(zhuǎn)變曲線左移左移。 形變形變會(huì)細(xì)化奧氏體晶粒，或增加奧氏體的會(huì)細(xì)化奧氏體晶粒，或增加奧氏體的亞結(jié)構(gòu)，因此，奧氏體在高溫和低溫進(jìn)行變形亞結(jié)構(gòu)，因此，奧氏體在高溫和低溫進(jìn)行變形也會(huì)顯著影響珠光體轉(zhuǎn)變速度，一般說來，也會(huì)顯著影響珠光體轉(zhuǎn)變速度，一般說來，形形變量越大，奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變速度越快，變量越大，奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變速度越快，使使珠光體轉(zhuǎn)變曲線珠光體轉(zhuǎn)變曲線左左移移。5、形變的影響

9、、形變的影響注意：注意： 在應(yīng)用在應(yīng)用TTTTTT圖時(shí)，必須注意其標(biāo)明的試驗(yàn)圖時(shí)，必須注意其標(biāo)明的試驗(yàn)條件，如奧氏體化溫度、鋼的化學(xué)成分、晶條件，如奧氏體化溫度、鋼的化學(xué)成分、晶粒度等是否與實(shí)際應(yīng)用條件相符，否則可能粒度等是否與實(shí)際應(yīng)用條件相符，否則可能造成錯(cuò)誤。造成錯(cuò)誤。 3. 過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變 過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線（過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線（Continuous Cooling Transformation CCT）反映過冷奧氏反映過冷奧氏體在體在連續(xù)冷卻條件連續(xù)冷卻條件下的轉(zhuǎn)變規(guī)律，是分析轉(zhuǎn)變下的轉(zhuǎn)變規(guī)律，是分析轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織與性能的依據(jù)，也是制訂熱處理工產(chǎn)物的組織與性能的依據(jù)，也

10、是制訂熱處理工藝的重要參考資料。藝的重要參考資料。70060050040030020010000.1 1 10 102 103 104 105時(shí)間時(shí)間 /s溫度溫度 / A1MsAPPAHB 550 390 240 210 180F22723565過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的建立 測定測定CCT圖一般較測定圖一般較測定TTT圖困難：圖困難： 維持恒定的冷卻速度十分困難，而恒定冷卻維持恒定的冷卻速度十分困難，而恒定冷卻速度是保證速度是保證CCT圖規(guī)范化的基本條件圖規(guī)范化的基本條件 在連續(xù)冷卻中，一般轉(zhuǎn)變產(chǎn)物不是單一的，在連續(xù)冷卻中，一般轉(zhuǎn)變產(chǎn)物不是單一的，因此各種組織的精確定量也比較困難因此

11、各種組織的精確定量也比較困難 在快速冷卻中，保證測量時(shí)間和溫度的精確在快速冷卻中，保證測量時(shí)間和溫度的精確度也是不容易的度也是不容易的 測定測定CCT圖通常是綜合應(yīng)用膨脹法、金相法、端淬圖通常是綜合應(yīng)用膨脹法、金相法、端淬法、熱分析法來測定的。法、熱分析法來測定的。金相法金相法端淬法端淬法膨脹法膨脹法試樣：試樣： 3mm 10mm 將試樣在真空下感應(yīng)加熱至奧氏體化并保溫，將試樣在真空下感應(yīng)加熱至奧氏體化并保溫，在程序控制冷卻條件下連續(xù)冷卻，從不同冷卻速在程序控制冷卻條件下連續(xù)冷卻，從不同冷卻速度下試樣的膨脹變化曲線確定相變的開始點(diǎn)（轉(zhuǎn)度下試樣的膨脹變化曲線確定相變的開始點(diǎn)（轉(zhuǎn)變量變量1%1%）

12、、終了點(diǎn)（轉(zhuǎn)變量）、終了點(diǎn)（轉(zhuǎn)變量99%99%）所對應(yīng)的溫度和）所對應(yīng)的溫度和時(shí)間，將測得的數(shù)據(jù)標(biāo)在溫度時(shí)間，將測得的數(shù)據(jù)標(biāo)在溫度- -時(shí)間坐標(biāo)中，連接時(shí)間坐標(biāo)中，連接有意義的點(diǎn)，便得到過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線。有意義的點(diǎn)，便得到過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線。 為了提高測量精度，常配合使用金相法和熱為了提高測量精度，常配合使用金相法和熱分析法。分析法。 共析鋼的過冷奧共析鋼的過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線最氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線最簡單，它只有簡單，它只有珠光體珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)轉(zhuǎn)變區(qū)和和馬氏體轉(zhuǎn)變馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)區(qū)，沒有貝氏體轉(zhuǎn)變，沒有貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，說明區(qū)，說明共析鋼在共析鋼在連連續(xù)冷卻過程中不會(huì)發(fā)續(xù)冷卻過程中不會(huì)發(fā)生貝氏體

13、相變生貝氏體相變。過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線分析70060050040030020010000.1 1 10 102 103 104 105時(shí)間時(shí)間 /s溫度溫度 / 共析鋼的共析鋼的CCT圖圖A1MsAPPA共析、過共析鋼的共析、過共析鋼的CCT圖上無貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)圖上無貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)原因：原因：n 由于碳含量較高，使貝氏體相變需要擴(kuò)散更由于碳含量較高，使貝氏體相變需要擴(kuò)散更多的碳原子，轉(zhuǎn)變速度太慢，從而在連續(xù)冷卻多的碳原子，轉(zhuǎn)變速度太慢，從而在連續(xù)冷卻條件下，轉(zhuǎn)變難以實(shí)現(xiàn)。條件下，轉(zhuǎn)變難以實(shí)現(xiàn)。n 母相奧氏體的碳含量較高時(shí)，奧氏體的屈服母相奧氏體的碳含量較高時(shí)，奧氏體的屈服強(qiáng)度也較高，導(dǎo)致切變

14、阻力增大，難以按切變強(qiáng)度也較高，導(dǎo)致切變阻力增大，難以按切變機(jī)制實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣改組。機(jī)制實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣改組。70060050040030020010000.1 1 10 102 103 104 105時(shí)間時(shí)間 /s溫度溫度 / 共析鋼的共析鋼的CCT圖圖A1MsAPPAv1v2v3vcvcn左邊為過冷奧氏左邊為過冷奧氏體轉(zhuǎn)變體轉(zhuǎn)變開始線開始線；n右邊為過冷奧氏右邊為過冷奧氏體轉(zhuǎn)變體轉(zhuǎn)變終了線終了線；n下面連線為過冷下面連線為過冷奧氏體轉(zhuǎn)變奧氏體轉(zhuǎn)變中止中止線線。 Ms和冷速線和冷速線vc以以下為下為馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)。珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)由三條由三條曲線構(gòu)成：曲線構(gòu)成：7006005004003

15、0020010000.1 1 10 102 103 104 105時(shí)間時(shí)間 /s溫度溫度 / 共析鋼的共析鋼的CCT圖圖A1MsAPPAv1v2v3vcvcp過冷奧氏體以過冷奧氏體以v1速速度冷卻度冷卻：冷卻曲線：冷卻曲線與珠光體轉(zhuǎn)變與珠光體轉(zhuǎn)變開始開始線線相交時(shí)，奧氏體相交時(shí)，奧氏體開始向珠光體轉(zhuǎn)變；開始向珠光體轉(zhuǎn)變；與珠光體轉(zhuǎn)變與珠光體轉(zhuǎn)變終了終了線線 相 交 時(shí) ， 得 到相 交 時(shí) ， 得 到100%珠光體。珠光體。70060050040030020010000.1 1 10 102 103 104 105時(shí)間時(shí)間 /s溫度溫度 / 共析鋼的共析鋼的CCT圖圖A1MsAPPAv1v2v

16、3vcvcp過冷奧氏體冷卻速過冷奧氏體冷卻速度增大到度增大到vc ：轉(zhuǎn)變：轉(zhuǎn)變過程與過程與v1時(shí)相同，也時(shí)相同，也得到得到100%珠光體，珠光體，但轉(zhuǎn)變開始與終了但轉(zhuǎn)變開始與終了溫度降低，轉(zhuǎn)變區(qū)溫度降低，轉(zhuǎn)變區(qū)間增大，轉(zhuǎn)變時(shí)間間增大，轉(zhuǎn)變時(shí)間縮短?？s短。70060050040030020010000.1 1 10 102 103 104 105時(shí)間時(shí)間 /s溫度溫度 / 共析鋼的共析鋼的CCT圖圖A1MsAPPAv1v2v3vcvcp過冷奧氏體以過冷奧氏體以v3速速度冷卻度冷卻：冷卻曲線：冷卻曲線與珠光體轉(zhuǎn)變與珠光體轉(zhuǎn)變開始開始線線相交時(shí)，發(fā)生珠相交時(shí)，發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變；但冷至光體轉(zhuǎn)變；但冷至轉(zhuǎn)

17、變轉(zhuǎn)變中止線中止線時(shí)，則時(shí)，則珠光體轉(zhuǎn)變停止；珠光體轉(zhuǎn)變停止；繼續(xù)冷至繼續(xù)冷至Ms點(diǎn)以下，點(diǎn)以下，未轉(zhuǎn)變奧氏體發(fā)生未轉(zhuǎn)變奧氏體發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。馬氏體轉(zhuǎn)變。 室溫組織？室溫組織？70060050040030020010000.1 1 10 102 103 104 105時(shí)間時(shí)間 /s溫度溫度 / 共析鋼的共析鋼的CCT圖圖A1MsAPPAv1v2v3vcvcp過冷奧氏體冷卻速過冷奧氏體冷卻速度大于度大于vc ：奧氏體：奧氏體過冷到過冷到Ms點(diǎn)以下發(fā)點(diǎn)以下發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變生馬氏體轉(zhuǎn)變，冷，冷至至Mf點(diǎn)轉(zhuǎn)變終止，點(diǎn)轉(zhuǎn)變終止，最終得到組織：最終得到組織：馬馬氏體氏體+奧氏體奧氏體殘余殘余。 以上分析表明

18、，以上分析表明， vc、vc是兩個(gè)臨界冷卻速度。是兩個(gè)臨界冷卻速度。nvc過冷奧氏體在連續(xù)冷卻過程中不發(fā)生過冷奧氏體在連續(xù)冷卻過程中不發(fā)生分解，全部冷卻到分解，全部冷卻到Ms點(diǎn)以下發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)點(diǎn)以下發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的最小冷卻速度，稱變的最小冷卻速度，稱上臨界冷卻速度上臨界冷卻速度或或臨界淬火速度臨界淬火速度。nvc過冷奧氏體全部得到珠光體的最大過冷奧氏體全部得到珠光體的最大冷卻速度，稱為冷卻速度，稱為下臨界冷卻速度下臨界冷卻速度。 以上分析表明，以上分析表明， vc、vc是兩個(gè)臨界冷卻速度。是兩個(gè)臨界冷卻速度。nvc過冷奧氏體在連續(xù)冷卻過程中不發(fā)生過冷奧氏體在連續(xù)冷卻過程中不發(fā)生分解，全部冷卻到

19、分解，全部冷卻到Ms點(diǎn)以下發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)點(diǎn)以下發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的最小冷卻速度，稱變的最小冷卻速度，稱上臨界冷卻速度上臨界冷卻速度或或臨界淬火速度臨界淬火速度。nvc過冷奧氏體全部得到珠光體的最大過冷奧氏體全部得到珠光體的最大冷卻速度，稱為冷卻速度，稱為下臨界冷卻速度下臨界冷卻速度。淬火臨界速度主要取決于CCT曲線的位置。使CCT曲線左移的各種因素，都將使臨界淬火速度增大。而使CCT曲線右移的各種因素，都將降低臨界淬火速度。p亞共析鋼的亞共析鋼的CCT曲線曲線：與共析鋼的與共析鋼的CCT曲線曲線相比有較大差異：相比有較大差異：出現(xiàn)了出現(xiàn)了先共析鐵素體先共析鐵素體區(qū)區(qū)和和貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，Ms

20、線右端降低線右端降低（先（先共析鐵素體析出和貝共析鐵素體析出和貝氏體轉(zhuǎn)變使周圍奧氏氏體轉(zhuǎn)變使周圍奧氏體富碳所致）。體富碳所致）。亞共析鋼亞共析鋼CCT曲線曲線亞共析鋼亞共析鋼CCT曲線曲線vcvcn當(dāng)冷卻速度小于下臨界速度當(dāng)冷卻速度小于下臨界速度vc時(shí)，奧氏體只時(shí)，奧氏體只析出鐵素體和發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，不發(fā)生貝氏析出鐵素體和發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，不發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變。體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變。n當(dāng)冷卻速度上臨界速度當(dāng)冷卻速度上臨界速度vc時(shí)，過冷奧氏體時(shí)，過冷奧氏體只發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。只發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。n當(dāng)冷卻速度介于上臨界速度當(dāng)冷卻速度介于上臨界速度vc與與vc之間時(shí)，之間時(shí)，冷卻曲線先后穿過四個(gè)區(qū)

21、域，最后得到鐵素冷卻曲線先后穿過四個(gè)區(qū)域，最后得到鐵素體、珠光體、貝氏體及馬氏體的混合組織。體、珠光體、貝氏體及馬氏體的混合組織。p過共析鋼的過共析鋼的CCT曲線曲線：與共析鋼的與共析鋼的CCT曲線很曲線很相似，也無貝氏體轉(zhuǎn)變相似，也無貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，不同之處：區(qū)，不同之處：有有先先共析滲碳體區(qū)共析滲碳體區(qū)，Ms線線右端升高右端升高（先共析滲碳（先共析滲碳體析出使周圍奧氏體貧體析出使周圍奧氏體貧碳所致）。碳所致）。過共析鋼過共析鋼CCT曲線曲線 合金鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線與合金元素的合金鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線與合金元素的種類與數(shù)量有關(guān)，具體情況可查有關(guān)手冊。種類與數(shù)量有關(guān)，具體情況可查有關(guān)手冊。 總

22、體上看，合金元素對總體上看，合金元素對CCT圖的影響規(guī)圖的影響規(guī)律與律與TTT圖基本相似。圖基本相似。CCT圖與TTT圖的比較pCCT曲線位于曲線位于TTT曲線曲線右下方右下方，表明在連續(xù)冷，表明在連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變過程中過冷奧氏卻轉(zhuǎn)變過程中過冷奧氏體轉(zhuǎn)變溫度低于等溫轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)變溫度低于等溫轉(zhuǎn)變，且變，且孕育期較長孕育期較長。其。其它鋼種也有類似規(guī)律。它鋼種也有類似規(guī)律。pTTT圖的臨界冷卻速圖的臨界冷卻速度為度為CCT圖的圖的1.5倍：倍：v連連 v等等 / 1.5 pTTT圖的臨界冷卻速圖的臨界冷卻速度為度為CCT圖的圖的1.5倍：倍：p等溫轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物為單等溫轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物為單一組織，而連續(xù)冷卻一組織，

23、而連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物可能是混轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物可能是混合組織，可以把連續(xù)合組織，可以把連續(xù)轉(zhuǎn)變看作無數(shù)個(gè)微小轉(zhuǎn)變看作無數(shù)個(gè)微小等溫轉(zhuǎn)變的總和。等溫轉(zhuǎn)變的總和。v連連 v等等 / 1.5 p共析鋼與過共析鋼的共析鋼與過共析鋼的CCT圖無貝氏體轉(zhuǎn)變而圖無貝氏體轉(zhuǎn)變而TTT圖有。這是由于奧圖有。這是由于奧氏體的碳濃度高，使貝氏體的碳濃度高，使貝氏體轉(zhuǎn)變的氏體轉(zhuǎn)變的孕育期延長孕育期延長，在連續(xù)冷卻時(shí)貝氏體轉(zhuǎn)在連續(xù)冷卻時(shí)貝氏體轉(zhuǎn)變來不及進(jìn)行便已冷卻變來不及進(jìn)行便已冷卻至室溫。至室溫。pCCT曲線獲得困難，曲線獲得困難，TTT曲線容易測得。曲線容易測得。p可用可用TTT曲線曲線定性說明定性說明連續(xù)冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變

24、連續(xù)冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變情況。方法是將情況。方法是將CCT曲曲線繪在線繪在TTT曲線上，依曲線上，依其與其與TTT 曲線交點(diǎn)的位曲線交點(diǎn)的位置來說明最終轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。置來說明最終轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。 用用TTT曲線定性說明共析鋼曲線定性說明共析鋼連續(xù)冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變連續(xù)冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變爐爐冷冷空空冷冷油油冷冷水水冷冷PST+M+AM+A過冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖的應(yīng)用 TTT TTT圖的應(yīng)用圖的應(yīng)用 分級淬火分級淬火 將奧氏體化后的工件在將奧氏體化后的工件在稍高于或低于稍高于或低于Ms點(diǎn)的熱點(diǎn)的熱態(tài)淬火介質(zhì)中保持適當(dāng)態(tài)淬火介質(zhì)中保持適當(dāng)時(shí)間，待鋼件的內(nèi)外層時(shí)間，待鋼件的內(nèi)外層溫度基本一致時(shí)取出空溫度基本一致時(shí)取出空冷，以

25、獲得馬氏體組織冷，以獲得馬氏體組織的淬火工藝。的淬火工藝。 TTT TTT圖的應(yīng)用圖的應(yīng)用 等溫淬火等溫淬火 將奧氏體化后的工件以將奧氏體化后的工件以高于臨界淬火速度的冷高于臨界淬火速度的冷卻速度快冷至下貝氏體卻速度快冷至下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)某一溫度等溫保轉(zhuǎn)變區(qū)某一溫度等溫保持一定時(shí)間，使奧氏體持一定時(shí)間，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w的熱處轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w的熱處理工藝。理工藝。 TTT TTT圖的應(yīng)用圖的應(yīng)用 退火和等溫退火退火和等溫退火 有些含有些含Cr、Mo元素鋼的元素鋼的TTT曲線，其珠光體轉(zhuǎn)曲線，其珠光體轉(zhuǎn)變和貝氏體轉(zhuǎn)變曲線分變和貝氏體轉(zhuǎn)變曲線分離，退火加熱保溫后連離，退火加熱保溫后連續(xù)冷卻時(shí)有貝氏

26、體形成。續(xù)冷卻時(shí)有貝氏體形成。如果在珠光體轉(zhuǎn)變的較如果在珠光體轉(zhuǎn)變的較高溫度進(jìn)行等溫，則只高溫度進(jìn)行等溫，則只需要很短時(shí)間轉(zhuǎn)變即可需要很短時(shí)間轉(zhuǎn)變即可完成，然后出爐空冷，完成，然后出爐空冷，這就是所謂的等溫退火。這就是所謂的等溫退火。 TTT TTT圖的應(yīng)用圖的應(yīng)用 退火和等溫退火退火和等溫退火 有些含有些含Cr、Mo元素鋼的元素鋼的TTT曲線，其珠光體轉(zhuǎn)曲線，其珠光體轉(zhuǎn)變和貝氏體轉(zhuǎn)變曲線分變和貝氏體轉(zhuǎn)變曲線分離，退火加熱保溫后連離，退火加熱保溫后連續(xù)冷卻時(shí)有貝氏體形成。續(xù)冷卻時(shí)有貝氏體形成。如果在珠光體轉(zhuǎn)變的較如果在珠光體轉(zhuǎn)變的較高溫度進(jìn)行等溫，則只高溫度進(jìn)行等溫，則只需要很短時(shí)間轉(zhuǎn)變即可需

27、要很短時(shí)間轉(zhuǎn)變即可完成，然后出爐空冷，完成，然后出爐空冷，這就是所謂的等溫退火。這就是所謂的等溫退火。 TTT TTT圖的應(yīng)用圖的應(yīng)用 形變熱處理形變熱處理是綜合利用形變強(qiáng)化和相變強(qiáng)化最有效的金屬材是綜合利用形變強(qiáng)化和相變強(qiáng)化最有效的金屬材料強(qiáng)化技術(shù)之一，是將成形工藝和最終性能統(tǒng)一料強(qiáng)化技術(shù)之一，是將成形工藝和最終性能統(tǒng)一起來的工藝方法。起來的工藝方法。CCTCCT圖的應(yīng)用圖的應(yīng)用 確定臨界淬火速度確定臨界淬火速度 臨界淬火速度代表鋼接受淬火的能力，是決定臨界淬火速度代表鋼接受淬火的能力，是決定鋼件淬透層深度的主要因素，也是合理選擇鋼材鋼件淬透層深度的主要因素，也是合理選擇鋼材和正確制定熱處理

28、工藝的重要依據(jù)之一。和正確制定熱處理工藝的重要依據(jù)之一。 預(yù)測轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及性能預(yù)測轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及性能 選擇冷卻規(guī)范選擇冷卻規(guī)范 合理選用鋼材合理選用鋼材 4. 常規(guī)熱處理方法退火 將鋼加熱到臨界點(diǎn)以上將鋼加熱到臨界點(diǎn)以上(某些退火可可在臨界點(diǎn)某些退火可可在臨界點(diǎn)以下以下)，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻(一般為隨爐冷一般為隨爐冷卻卻)，以獲得接近平衡狀態(tài)的熱處理工藝。，以獲得接近平衡狀態(tài)的熱處理工藝。退火的目的退火的目的消除鋼錠的成分偏析，使成分均勻化消除鋼錠的成分偏析，使成分均勻化 消除鑄鍛件中的魏氏組織或帶狀組織，細(xì)化晶粒，均勻組織消除鑄鍛件中的魏氏組織或帶狀組織，細(xì)化晶粒，均勻組織降低硬度，改善組織，以便于切削加工降低硬度，改善組織，以便于切削加工改善高碳鋼中碳化物的形態(tài)和分布，為淬火做好組織準(zhǔn)備改善高碳鋼中碳化物的形態(tài)和分布，為淬火做好組織準(zhǔn)備正火 將鋼加熱到將鋼加熱到