TTT和CCT過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)ppt課件

1、 熱熱加加保溫保溫時(shí)間溫度臨界溫度臨界溫度連續(xù)冷卻連續(xù)冷卻等溫冷卻等溫冷卻 過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)又稱(chēng)線(xiàn)又稱(chēng)TTTTTT圖、圖、ITIT圖或圖或C C曲曲線(xiàn)。綜合反映了過(guò)冷奧氏線(xiàn)。綜合反映了過(guò)冷奧氏體在冷卻時(shí)的等溫轉(zhuǎn)變溫體在冷卻時(shí)的等溫轉(zhuǎn)變溫度、等溫時(shí)間和轉(zhuǎn)變量之度、等溫時(shí)間和轉(zhuǎn)變量之間的關(guān)系即反映了過(guò)冷間的關(guān)系即反映了過(guò)冷奧氏體在不同的過(guò)冷度下奧氏體在不同的過(guò)冷度下等溫轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間、等溫轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間、轉(zhuǎn)變終了時(shí)間、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物轉(zhuǎn)變終了時(shí)間、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物類(lèi)型、轉(zhuǎn)變量與等溫溫度、類(lèi)型、轉(zhuǎn)變量與等溫溫度、等溫時(shí)間的關(guān)系）。等溫時(shí)間的關(guān)系）。 TTT TTTT e m p e

2、 r a t u r e T i m e T e m p e r a t u r e T i m e TransformationTransformation IT ITIsothermal Isothermal TransformationTransformation （一共析鋼的（一共析鋼的C C曲線(xiàn)分析曲線(xiàn)分析 1. 1.線(xiàn)、區(qū)的意義線(xiàn)、區(qū)的意義 線(xiàn)：縱坐標(biāo)為溫度，橫坐標(biāo)為線(xiàn)：縱坐標(biāo)為溫度，橫坐標(biāo)為時(shí)間，臨界點(diǎn)時(shí)間，臨界點(diǎn)A1A1線(xiàn)，線(xiàn)，MSMS線(xiàn)，線(xiàn)，MfMf線(xiàn)，線(xiàn)，轉(zhuǎn)變開(kāi)始線(xiàn)，轉(zhuǎn)變終了線(xiàn)。轉(zhuǎn)變開(kāi)始線(xiàn)，轉(zhuǎn)變終了線(xiàn)。 區(qū)：區(qū)：A1A1以上為穩(wěn)定以上為穩(wěn)定A A區(qū)，過(guò)冷區(qū)，過(guò)冷A A區(qū)，過(guò)

3、冷區(qū)，過(guò)冷A A等溫轉(zhuǎn)變區(qū)等溫轉(zhuǎn)變區(qū)APAP、ABAB），轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)），轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)P P、B B），）， M M形成區(qū)形成區(qū)AMAM）、）、M M轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)M M或或M+ArM+Ar） 孕育期最短的部位，即轉(zhuǎn)變開(kāi)孕育期最短的部位，即轉(zhuǎn)變開(kāi)始線(xiàn)的突出部分，稱(chēng)為鼻子。始線(xiàn)的突出部分，稱(chēng)為鼻子。 穩(wěn)定的奧氏體區(qū)穩(wěn)定的奧氏體區(qū)過(guò)冷奧氏體區(qū)過(guò)冷奧氏體區(qū)A向產(chǎn)向產(chǎn)物轉(zhuǎn)變開(kāi)始線(xiàn)物轉(zhuǎn)變開(kāi)始線(xiàn)A向產(chǎn)物向產(chǎn)物轉(zhuǎn)變終止線(xiàn)轉(zhuǎn)變終止線(xiàn) A +產(chǎn)產(chǎn) 物物 區(qū)區(qū)產(chǎn)物區(qū)產(chǎn)物區(qū)A1550;高溫轉(zhuǎn)變區(qū)高溫轉(zhuǎn)變區(qū);擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變;P 轉(zhuǎn)變區(qū)。轉(zhuǎn)變區(qū)。550230;中溫轉(zhuǎn)變中溫轉(zhuǎn)變區(qū)區(qū);半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變; 貝

4、氏體貝氏體( B ) 轉(zhuǎn)變區(qū)轉(zhuǎn)變區(qū);230 - 50;低溫轉(zhuǎn)低溫轉(zhuǎn)變區(qū)變區(qū);非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變;馬氏體馬氏體 ( M ) 轉(zhuǎn)變區(qū)。轉(zhuǎn)變區(qū)。時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度()0400A1MsMf 2. 轉(zhuǎn)變產(chǎn)物依等溫溫度不同，大體可分為三個(gè)溫度區(qū)： (1). P型轉(zhuǎn)變：高溫區(qū)臨界點(diǎn)A1550）、過(guò)冷度小，P型組織轉(zhuǎn)變區(qū)，AP；擴(kuò)散型相變 (2).M型轉(zhuǎn)變：低溫區(qū)在MS以下）、過(guò)冷度大，發(fā)生M轉(zhuǎn)變的區(qū)域，AM；非擴(kuò)散型相變 (3).B型轉(zhuǎn)變：中溫區(qū)550MS），發(fā)生B轉(zhuǎn)變的區(qū)域，AB。半擴(kuò)散型相變 需要指出的是，在中部區(qū)域P轉(zhuǎn)變區(qū)和

5、B轉(zhuǎn)變區(qū)可能重疊，得到P和B的混合組織；在下部區(qū)域M轉(zhuǎn)變和B轉(zhuǎn)變可能重疊，得到M和B的混合組織； 3.共析鋼的過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖為何呈“C字形？ 過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變速度受兩個(gè)主要因素：驅(qū)動(dòng)力Gv和原子的擴(kuò)散系數(shù)D。等溫溫度愈低，過(guò)冷度大，驅(qū)動(dòng)力Gv大，等溫轉(zhuǎn)變速度越大；但等溫溫度愈低，擴(kuò)散系數(shù)D減小，原子擴(kuò)散能力下降，轉(zhuǎn)變速度減??；這兩個(gè)因素的作用是矛盾的。 （1高溫時(shí)，過(guò)冷度小，驅(qū)動(dòng)力Gv小，擴(kuò)散系數(shù)D大，原子擴(kuò)散能力大，以驅(qū)動(dòng)力Gv影響為主。 （2低溫時(shí)，過(guò)冷度大，驅(qū)動(dòng)力Gv大，擴(kuò)散系數(shù)D小，原子擴(kuò)散能力小，以擴(kuò)散系數(shù)D影響為主。 上述兩個(gè)因素綜合作用的結(jié)果，在550是驅(qū)動(dòng)力和原子

6、的擴(kuò)散的作用都充分發(fā)揮，使孕育期最短，使TTT圖呈“C字形。 綜上所述， TTT圖為珠光體等溫轉(zhuǎn)變、馬氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變、貝氏體等溫轉(zhuǎn)變的綜合。 （二非共析鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲圖與共析鋼的A等溫轉(zhuǎn)變圖不同的是： 對(duì)亞共析鋼在發(fā)生P轉(zhuǎn)變之前有先共析F析出，因此亞共析鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)在左上角有一條先共析F析出線(xiàn)，且該線(xiàn)隨含碳量增加向右下方移動(dòng)，直至消失。 對(duì)過(guò)共析鋼在發(fā)生P轉(zhuǎn)變之前有先共析滲碳體析出，因此過(guò)共析鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)在左上角有一條先共析滲碳體析出線(xiàn)，且隨含碳量增加向左上方移動(dòng)，直至消失。 FAP + FS + FTBM + A殘殘A3時(shí)間時(shí)間(s)30010210310410108

7、00-100100200500600700溫度溫度()0400A1MsMfP + Fe3CS + Fe3CTBM + A殘殘 Fe3CAACM時(shí)間時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度溫度()0400A1MsMf （三合金鋼的過(guò)冷A 等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn) 合金鋼的過(guò)冷A 等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)由于受碳和合金元素的影響，圖形比較復(fù)雜。 常見(jiàn)的C曲線(xiàn)有四種形狀： (a) 表示AP和AB轉(zhuǎn)變線(xiàn)重疊； (b) 表示轉(zhuǎn)變終了線(xiàn)出現(xiàn)的二個(gè)鼻子； (c) 表示轉(zhuǎn)變終了線(xiàn)分開(kāi)，珠光體轉(zhuǎn)變的鼻尖離縱軸遠(yuǎn)； (d) 表示形成了二組獨(dú)立的C曲線(xiàn)。 綜上所述，C曲圖為珠光體等溫轉(zhuǎn)變、

8、馬氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變、貝氏體等溫轉(zhuǎn)變的綜合。需指出的是珠光體轉(zhuǎn)變和貝氏體轉(zhuǎn)變可能重疊得到珠光體加貝氏體混合組織。貝氏體轉(zhuǎn)變與M轉(zhuǎn)變也會(huì)疊。 lA A的成分：的成分：WcWc和合金元素和合金元素l奧氏體狀態(tài)：奧氏體晶粒大小的影響、奧氏體狀態(tài)：奧氏體晶粒大小的影響、加熱溫度和保溫時(shí)間、原始組織加熱溫度和保溫時(shí)間、原始組織l應(yīng)力應(yīng)力l塑性變形塑性變形 （一A的成分 1.含碳量 含碳量不改變C曲線(xiàn)的形狀但對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變、貝氏體轉(zhuǎn)變的影響不同。 （1對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變 非共析鋼在發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變之前有先共析相鐵素體、滲碳體析出，因此非共析鋼的過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變C曲線(xiàn)在左上角有一條先共析相析出線(xiàn)，且先共析相析出線(xiàn)隨含碳量

9、的變化而移動(dòng)。 共析鋼的C曲線(xiàn)最靠右，亞共析鋼的C曲線(xiàn)隨含碳量增加向右移動(dòng)；過(guò)共析鋼的C曲線(xiàn)隨含碳量增加向左移動(dòng)。 碳對(duì)C曲線(xiàn)的影響不如Me。 因此，共析鋼的C曲線(xiàn)離縱軸最遠(yuǎn)，共析鋼的過(guò)冷奧氏體最穩(wěn)定。 奧氏體中含碳量的影響奧氏體中含碳量的影響:過(guò)共過(guò)共析鋼析鋼共析共析 鋼鋼亞共亞共析鋼析鋼時(shí)間溫度A1 緣由：緣由： 在相同條件下，隨亞共析鋼中碳含量增加，在相同條件下，隨亞共析鋼中碳含量增加，獲得鐵素體晶核幾率下降，鐵素體長(zhǎng)大時(shí)獲得鐵素體晶核幾率下降，鐵素體長(zhǎng)大時(shí)需擴(kuò)散去的碳量增大，擴(kuò)散的距離增大，需擴(kuò)散去的碳量增大，擴(kuò)散的距離增大，先共析鐵素體析出的孕育期增長(zhǎng)，鐵素體先共析鐵素體析出的孕育期

10、增長(zhǎng)，鐵素體析出速度下降；一般認(rèn)為鐵素體析出有利析出速度下降；一般認(rèn)為鐵素體析出有利與珠光體轉(zhuǎn)變，而珠光體的析出在鐵素體與珠光體轉(zhuǎn)變，而珠光體的析出在鐵素體之后，鐵素體析出速度減慢，珠光體的析之后，鐵素體析出速度減慢，珠光體的析出速度也減慢，出速度也減慢，C C曲線(xiàn)向右移動(dòng)。曲線(xiàn)向右移動(dòng)。 在過(guò)共析鋼中，若在在過(guò)共析鋼中，若在Ac1Ac1AccmAccm之間加熱，之間加熱，隨碳含量增加，奧氏體中碳含量不變，未隨碳含量增加，奧氏體中碳含量不變，未溶的滲碳體的量增加，未溶的滲碳體有促溶的滲碳體的量增加，未溶的滲碳體有促進(jìn)珠光體形核的作用，降低了奧氏體的穩(wěn)進(jìn)珠光體形核的作用，降低了奧氏體的穩(wěn)定性，定

11、性，C C曲線(xiàn)向左移動(dòng)。若在曲線(xiàn)向左移動(dòng)。若在AccmAccm以上加熱，以上加熱，隨碳含量增加，奧氏體中碳含量增加，獲隨碳含量增加，奧氏體中碳含量增加，獲得滲碳體晶核幾率增加，先共析滲碳體與得滲碳體晶核幾率增加，先共析滲碳體與珠光體孕育期縮短，析出速度增加，轉(zhuǎn)變珠光體孕育期縮短，析出速度增加，轉(zhuǎn)變速度增加。這是由于隨碳量增加，珠光體速度增加。這是由于隨碳量增加，珠光體的形成是在滲碳體之后，故也加快。的形成是在滲碳體之后，故也加快。C C曲線(xiàn)曲線(xiàn)向左移動(dòng)。向左移動(dòng)。 （2對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變 貝氏體長(zhǎng)大速度是受碳擴(kuò)散控制碳在鐵素體內(nèi)的脫溶）。這是由于貝氏體轉(zhuǎn)變時(shí)領(lǐng)先相為鐵素體，隨奧氏體中碳含量的增加，獲

12、得鐵素體晶核幾率下降。鐵素體長(zhǎng)大時(shí)，轉(zhuǎn)變時(shí)需擴(kuò)散的原子量增加，貝氏體轉(zhuǎn)變之前鐵素體轉(zhuǎn)變速度下降，貝氏體轉(zhuǎn)變也減慢，C曲線(xiàn)右移。 （3對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變 碳含量Wc添加，Ms下降、Mf下降；Ms和Mf下降不一致。Wc0.6%，Mf比Ms下降得快。 碳含量增加， Wc0.2%，Ms直線(xiàn)下降。 Wc0.6%，Mf下降緩慢，Mf0（低于室溫）。 2.合金元素 如果碳化物全部溶入奧氏體，除Co、Al以外，大多數(shù)合金元素總是不同程度地延緩珠光體和貝氏體相變，這是由于它們?nèi)苋電W氏體后，增大奧氏體穩(wěn)定性，從而使C曲線(xiàn)右移。其中碳化物形成元素的影響最為顯著。如果碳化物形成元素未能溶入奧氏體，而是以殘存未溶碳化物微粒形

13、式存在，則將起相反作用，使C曲線(xiàn)左移。 如果碳化物全部溶入奧氏體，除Co、Al外，大多數(shù)合金元素總是不同程度地降低馬氏體轉(zhuǎn)變溫Ms、Mf），并增加殘余奧氏體量。 合金元素的影響合金元素的影響: 除除Co、Al (2.5% ) 外外,所有合金所有合金元元 素溶入奧氏體中素溶入奧氏體中,會(huì)引起會(huì)引起:向右移向右移向下移向下移MsA1A1Ms含含Cr合金鋼合金鋼 （1對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變 除Co、Al以外，大多數(shù)合金元素是延緩P轉(zhuǎn)變。合金元素對(duì)P轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)影響的原因：合金元素的自擴(kuò)散、對(duì)碳的擴(kuò)散、改變了AF轉(zhuǎn)變速度、改變了臨界點(diǎn)、對(duì)奧氏體/F界面的拖拽作用。在這些合金元素中Mo的影響最為強(qiáng)烈，W為Mo的影響

14、一半，Cr、Mn、Ni明顯提高過(guò)冷A的穩(wěn)定性，Si、Al稍有提高過(guò)冷A體的穩(wěn)定性，Co減小過(guò)冷A的穩(wěn)定性。 （2對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變 除Co、Al以外，大多數(shù)合金元素使Ms 、Mf下降。化學(xué)成分對(duì)Ms點(diǎn)的影響的原因：（1）、改變了T0；（2）、改變了奧氏體的強(qiáng)度。 （3對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變 除Co、Al以外，大多數(shù)合金元素是延緩B轉(zhuǎn)變，這是由于它們?nèi)苋階后，增大其穩(wěn)定性，從而使C曲線(xiàn)右移。但它們的作用不如碳顯著。合金元素對(duì)B轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)影響的原因：（1合金元素影響碳在A和F中擴(kuò)散；改變了AF轉(zhuǎn)變速度；改變了BS點(diǎn)；影響在一定溫度下的相間自由能差，影響驅(qū)動(dòng)力。強(qiáng)碳化物形成元素減緩B轉(zhuǎn)變速度。 （二奧氏體狀態(tài) 1.

15、 奧氏體晶粒大小的影響 奧氏體晶粒度增加，晶粒愈細(xì)，晶界面積增多，使晶界形核的珠光體易于形核，有利于珠光體轉(zhuǎn)變發(fā)生，C曲線(xiàn)左移；雖然使貝氏體轉(zhuǎn)變速度增加，C曲線(xiàn)左移。但對(duì)晶內(nèi)形核的貝氏體轉(zhuǎn)變影響不如珠光體轉(zhuǎn)變大。對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變奧氏體晶粒長(zhǎng)大，缺陷減少及奧氏體均勻化。馬氏體形成的阻力減小，Ms升高。 2.加熱溫度和保溫時(shí)間 加熱溫度和保溫時(shí)間主要是通過(guò)改變奧氏體成分和狀態(tài)來(lái)影響珠光體轉(zhuǎn)變和貝氏體轉(zhuǎn)變。因?yàn)閵W氏體成分不一定是鋼的成分，所以加熱溫度和保溫時(shí)間不同，得到的奧氏體也不一樣，必然對(duì)隨后的冷卻轉(zhuǎn)變起影響。 3.原始組織 主要影響奧氏體成分均勻性。原始組織愈細(xì)，加熱后奧氏體均勻化快，奧氏體成分愈

16、均勻，隨之冷卻后珠光體轉(zhuǎn)變和貝氏體轉(zhuǎn)變的形核率下降，長(zhǎng)大減慢，C曲線(xiàn)右移。 原始組織愈粗，奧氏體成分不均勻，促進(jìn)奧氏體分解，C曲線(xiàn)左移。 （1對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變 提高奧氏體化加熱溫度和保溫時(shí)間，一使奧氏體晶粒長(zhǎng)大，晶界面積減少，珠光體形核位置減少，使珠光體難于形核，C曲線(xiàn)右移；二使奧氏體均勻化程度高，濃度梯度下降，形核長(zhǎng)大減慢，C曲線(xiàn)右移。所以一定要指明成分，晶粒度及奧氏體化溫度，才可查得相應(yīng)的C曲線(xiàn)。 當(dāng)奧氏體化溫度下降，保溫時(shí)間縮短, 奧氏體成分不均勻，晶粒減小，晶界面積增加，珠光體形核位置增加，形核率增加，C曲線(xiàn)左移。 上述二種影響，當(dāng)珠光體轉(zhuǎn)變是在高溫時(shí)更為劇烈。 （2對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變 加熱溫度

17、和保溫時(shí)間的影響是兩方面的。提高奧氏體化加熱溫度和保溫時(shí)間，奧氏體晶粒長(zhǎng)大，缺陷減少及奧氏體均勻化。馬氏體形成的阻力減小，Ms升高。提高奧氏體化加熱溫度和保溫時(shí)間，有利于碳和合金元素溶入奧氏體中。Ms下降。若排除化學(xué)成分的影響，提高奧氏體化加熱溫度和保溫時(shí)間，使MS升高。（3對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變 奧氏體化溫度越高，奧氏體成分均勻化程度高，減緩碳的再分配；同時(shí)奧氏體晶粒越大，貝氏體轉(zhuǎn)變的孕育期越長(zhǎng)，貝氏體轉(zhuǎn)變的速度減慢，C曲線(xiàn)右移。 （三塑性變形（三塑性變形 塑性變形加速珠光體轉(zhuǎn)變，塑性變形加速珠光體轉(zhuǎn)變，C曲線(xiàn)左移。但對(duì)曲線(xiàn)左移。但對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變?cè)诟邷刎愂象w轉(zhuǎn)變?cè)诟邷?001000）進(jìn)行塑性變）進(jìn)行塑性

18、變形，貝氏體轉(zhuǎn)變的孕育期越長(zhǎng)，貝氏體轉(zhuǎn)變的形，貝氏體轉(zhuǎn)變的孕育期越長(zhǎng)，貝氏體轉(zhuǎn)變的速度減慢，轉(zhuǎn)變的不完全性增大，速度減慢，轉(zhuǎn)變的不完全性增大，C曲線(xiàn)右移；曲線(xiàn)右移；在在BS點(diǎn)低溫亞穩(wěn)的奧氏體區(qū)進(jìn)行塑性變形加速點(diǎn)低溫亞穩(wěn)的奧氏體區(qū)進(jìn)行塑性變形加速貝氏體轉(zhuǎn)變，貝氏體轉(zhuǎn)變，C曲線(xiàn)左移。曲線(xiàn)左移。 對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變來(lái)說(shuō)，若在對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變來(lái)說(shuō)，若在Ms以上某一溫度范以上某一溫度范圍內(nèi)經(jīng)塑性變形會(huì)促進(jìn)奧氏體在該溫度下向馬圍內(nèi)經(jīng)塑性變形會(huì)促進(jìn)奧氏體在該溫度下向馬氏體轉(zhuǎn)變，使氏體轉(zhuǎn)變，使Ms升高，產(chǎn)生應(yīng)變誘發(fā)馬氏體。升高，產(chǎn)生應(yīng)變誘發(fā)馬氏體。若在若在MsMf溫度范圍內(nèi)的某一溫度進(jìn)行塑性溫度范圍內(nèi)的某一溫度進(jìn)行塑性

19、變形也會(huì)促進(jìn)奧氏體在該溫度下向馬氏體轉(zhuǎn)變。變形也會(huì)促進(jìn)奧氏體在該溫度下向馬氏體轉(zhuǎn)變。若在若在Md以上某一溫度范圍內(nèi)經(jīng)塑性變形不會(huì)以上某一溫度范圍內(nèi)經(jīng)塑性變形不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變誘發(fā)馬氏體產(chǎn)生應(yīng)變誘發(fā)馬氏體 （四應(yīng)力 在奧氏體狀態(tài)下施加拉應(yīng)力或單向壓應(yīng)力，促進(jìn)奧氏體分解，珠光體轉(zhuǎn)變和貝氏體轉(zhuǎn)變加快，C曲線(xiàn)左移，Ms升高。在奧氏體狀態(tài)下施加多向壓應(yīng)力，減慢奧氏體分解，珠光體轉(zhuǎn)變和貝氏體轉(zhuǎn)變減慢，C曲線(xiàn)右移，Ms下降。 綜上所述，過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)的形狀和位置受上述多種因素的影響，因此在使用時(shí)必須注意其標(biāo)明的試驗(yàn)條件，包括鋼的成分包括微量元素）、奧氏體化條件、外界條件等。 TTT圖的建立是在等溫冷卻條件

20、下，利用過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織形態(tài)和物理性質(zhì)的變化，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法繪制的。 常見(jiàn)測(cè)定方法有： 金相法； 硬度法； 膨脹法； 磁性法及電阻法等 以金相法為例介紹共析鋼過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變以金相法為例介紹共析鋼過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)的建立。曲線(xiàn)的建立。 金相法法是將金相法和硬度法結(jié)合在一起的金相法法是將金相法和硬度法結(jié)合在一起的方法，其原理是利用金相顯微鏡直接觀(guān)察過(guò)冷奧方法，其原理是利用金相顯微鏡直接觀(guān)察過(guò)冷奧氏體在不同等溫溫度下進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物的組氏體在不同等溫溫度下進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物的組織形態(tài)和數(shù)量，并測(cè)量轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的硬度，根據(jù)組織形態(tài)和數(shù)量，并測(cè)量轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的硬度，根據(jù)組織的變化和硬度的差

21、異來(lái)確定過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)織的變化和硬度的差異來(lái)確定過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間和轉(zhuǎn)變終了時(shí)間。在溫度、時(shí)變的轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間和轉(zhuǎn)變終了時(shí)間。在溫度、時(shí)間坐標(biāo)上繪制間坐標(biāo)上繪制C曲線(xiàn)。曲線(xiàn)。 時(shí)間時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度溫度()0400A1 金相法硬度法其過(guò)程如下：金相法硬度法其過(guò)程如下： 將共析鋼加工成將共析鋼加工成10-15mm、厚、厚1.5 mm圓片狀試樣，圓片狀試樣，并分成若干組，每次取一組試樣，在鹽浴爐內(nèi)加熱使之奧并分成若干組，每次取一組試樣，在鹽浴爐內(nèi)加熱使之奧氏體化后，置于一定溫度的恒溫鹽浴槽中進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變，氏體化后

22、，置于一定溫度的恒溫鹽浴槽中進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變，停留不同時(shí)間之后，逐個(gè)取出并快速浸入鹽水中，使等溫停留不同時(shí)間之后，逐個(gè)取出并快速浸入鹽水中，使等溫過(guò)程中未分解的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樾孪囫R氏體。則淬火后得到過(guò)程中未分解的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樾孪囫R氏體。則淬火后得到的馬氏體量即等溫過(guò)程中未及轉(zhuǎn)變的奧氏體量。將各試樣的馬氏體量即等溫過(guò)程中未及轉(zhuǎn)變的奧氏體量。將各試樣經(jīng)制備后進(jìn)行組織觀(guān)察。馬氏體在顯微鏡下呈白亮色?？山?jīng)制備后進(jìn)行組織觀(guān)察。馬氏體在顯微鏡下呈白亮色?？梢?jiàn)，白亮的馬氏體數(shù)量就等于未轉(zhuǎn)變的過(guò)冷奧氏體數(shù)量。見(jiàn)，白亮的馬氏體數(shù)量就等于未轉(zhuǎn)變的過(guò)冷奧氏體數(shù)量。當(dāng)在顯微鏡下發(fā)現(xiàn)某一試樣剛出現(xiàn)灰黑色產(chǎn)物珠光體）當(dāng)在顯微鏡

23、下發(fā)現(xiàn)某一試樣剛出現(xiàn)灰黑色產(chǎn)物珠光體）（一般為（一般為99.5%馬氏體時(shí)，所對(duì)應(yīng)的等溫時(shí)間即為過(guò)冷馬氏體時(shí)，所對(duì)應(yīng)的等溫時(shí)間即為過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間，到某一試樣中無(wú)白亮馬氏體一般奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間，到某一試樣中無(wú)白亮馬氏體一般為為0.5%馬氏體時(shí)，所對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為轉(zhuǎn)變終了時(shí)間。用馬氏體時(shí)，所對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為轉(zhuǎn)變終了時(shí)間。用上述方法分別測(cè)定不同等溫條件下奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始和終了上述方法分別測(cè)定不同等溫條件下奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始和終了時(shí)間。時(shí)間。 同時(shí)，在等溫轉(zhuǎn)變停留不同時(shí)間之后，逐個(gè)取出并快速淬入鹽水同時(shí)，在等溫轉(zhuǎn)變停留不同時(shí)間之后，逐個(gè)取出并快速淬入鹽水中，當(dāng)奧氏體未發(fā)生等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，淬入鹽水后奧氏體全部

24、轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，中，當(dāng)奧氏體未發(fā)生等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，淬入鹽水后奧氏體全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，硬度值高，為一定值；當(dāng)奧氏體發(fā)生部分等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，淬入鹽水后組織硬度值高，為一定值；當(dāng)奧氏體發(fā)生部分等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，淬入鹽水后組織為馬氏體與珠光體或貝氏體的混合組織，硬度值下降且隨等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為馬氏體與珠光體或貝氏體的混合組織，硬度值下降且隨等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物量增多而不斷下降，直至轉(zhuǎn)變完了，硬度值趨于一定值；即當(dāng)奧氏體全量增多而不斷下降，直至轉(zhuǎn)變完了，硬度值趨于一定值；即當(dāng)奧氏體全部發(fā)生等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，淬入鹽水后組織為珠光體或貝氏體的組織，硬度值部發(fā)生等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，淬入鹽水后組織為珠光體或貝氏體的組織，硬度值低，也為一定值；硬度開(kāi)始明

25、顯下降所對(duì)應(yīng)的等溫時(shí)間即為過(guò)冷奧氏體低，也為一定值；硬度開(kāi)始明顯下降所對(duì)應(yīng)的等溫時(shí)間即為過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間，硬度開(kāi)始保持不變所對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為轉(zhuǎn)變終了時(shí)間。用轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間，硬度開(kāi)始保持不變所對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為轉(zhuǎn)變終了時(shí)間。用上述方法分別測(cè)定不同等溫條件下奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始和終了時(shí)間。上述方法分別測(cè)定不同等溫條件下奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始和終了時(shí)間。 最后將所有轉(zhuǎn)變開(kāi)始和終了點(diǎn)標(biāo)在溫度、時(shí)間坐標(biāo)上，并分別連接最后將所有轉(zhuǎn)變開(kāi)始和終了點(diǎn)標(biāo)在溫度、時(shí)間坐標(biāo)上，并分別連接起來(lái)，即得到過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)，如圖起來(lái)，即得到過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)，如圖6-4。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)過(guò)冷。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)過(guò)冷奧氏體快速冷至不同的溫度區(qū)

26、間進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，可能得到如下不同的奧氏體快速冷至不同的溫度區(qū)間進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，可能得到如下不同的產(chǎn)物及組織。產(chǎn)物及組織。 圖的下部的圖的下部的MS點(diǎn)、點(diǎn)、Mf點(diǎn)也由實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定。點(diǎn)也由實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定。 1.等溫淬火 將加熱到淬火溫度的零件淬入350至MS點(diǎn)之間的恒溫槽中，長(zhǎng)時(shí)間等溫，可得到下貝氏體； 2.等溫退火 用于合金鋼鍛、鑄件，以消除冷卻時(shí)形成的巨大應(yīng)力。操作時(shí)將零件加熱到完全退火的高溫區(qū)域，再冷卻到AP區(qū)域等溫，使發(fā)生P轉(zhuǎn)變。 3.形變熱處理 形變熱處理將合金鋼加熱到兩條C曲線(xiàn)中間的A穩(wěn)定區(qū)域變形，可提高缺陷密度及材料強(qiáng)度。 4.定性解釋連續(xù)冷卻的奧氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程 穩(wěn)定的奧氏體區(qū)穩(wěn)定

27、的奧氏體區(qū)時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度()0400A1MsMf連續(xù)冷卻過(guò)程中連續(xù)冷卻過(guò)程中 TTT 曲線(xiàn)的分析曲線(xiàn)的分析V1V2VkV3V4V1 = 5.5/s :爐冷爐冷 ; PV2 = 20/s :空冷空冷 ; SV3 = 33/s :油冷油冷;T+M+A殘殘V4 /s :水冷水冷 ; M+A殘殘 過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖又稱(chēng)過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖又稱(chēng)CCT圖或圖或CT圖）：綜合反映了過(guò)冷奧氏體在連續(xù)冷卻時(shí)的圖）：綜合反映了過(guò)冷奧氏體在連續(xù)冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變溫度、時(shí)間和轉(zhuǎn)變量之間的關(guān)系即反映了過(guò)轉(zhuǎn)變溫度、時(shí)間和轉(zhuǎn)變量之間的關(guān)系即反映

28、了過(guò)冷奧氏體在不同的冷卻速度下轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間、冷奧氏體在不同的冷卻速度下轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間、轉(zhuǎn)變終了時(shí)間、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物類(lèi)型、轉(zhuǎn)變量與轉(zhuǎn)變溫度、轉(zhuǎn)變終了時(shí)間、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物類(lèi)型、轉(zhuǎn)變量與轉(zhuǎn)變溫度、轉(zhuǎn)變時(shí)間的關(guān)系）。轉(zhuǎn)變時(shí)間的關(guān)系）。 CCTContinuous Cooling Transformation （一共析鋼CCT圖分析 共析鋼過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的基本形式如圖，該圖的縱坐標(biāo)為溫度，橫坐標(biāo)為時(shí)間，采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)。 1.線(xiàn)、區(qū)的意義 線(xiàn)：縱坐標(biāo)為溫度，橫坐標(biāo)為時(shí)間，A1線(xiàn)，MS、Mf線(xiàn)、P轉(zhuǎn)變開(kāi)始線(xiàn)，P轉(zhuǎn)變終了線(xiàn)，P轉(zhuǎn)變中止線(xiàn)。 區(qū)：穩(wěn)定A區(qū)，過(guò)冷A區(qū)，過(guò)冷A連續(xù)冷卻P轉(zhuǎn)變區(qū)AP），M形成區(qū)

29、AM）、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)P、M）。 留意：共析鋼的過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖無(wú)貝氏體轉(zhuǎn)變 2.在不同的冷卻速度下A發(fā)生的轉(zhuǎn)變 隨冷卻速度增加，A發(fā)生以下轉(zhuǎn)變： （1VVC，AP全部 （2VCVVC ，AM全部 留意：VC和VC為臨界冷卻速度， 上臨界冷卻速度 VC 下臨界冷卻速度 VC 共析碳鋼共析碳鋼 TTT 曲線(xiàn)與曲線(xiàn)與CCT曲線(xiàn)的比較曲線(xiàn)的比較穩(wěn)定的奧氏體區(qū)穩(wěn)定的奧氏體區(qū)時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度()0400A1MsMfCCT曲線(xiàn)曲線(xiàn)TTT曲線(xiàn)曲線(xiàn) (二非共析鋼二非共析鋼CCT圖分析圖分析 1. 亞共析鋼亞共析鋼CCT圖圖 亞共析鋼

30、亞共析鋼CCT圖與共析鋼圖與共析鋼CCT圖有很大的差別，圖有很大的差別，亞共析鋼亞共析鋼CCT圖出現(xiàn)了先共析圖出現(xiàn)了先共析F析出區(qū)和貝氏體轉(zhuǎn)析出區(qū)和貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)。馬氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始線(xiàn)與等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖不同，變區(qū)。馬氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始線(xiàn)與等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖不同，MS不再為水平線(xiàn)，而是向右下側(cè)傾斜，這是由于珠不再為水平線(xiàn)，而是向右下側(cè)傾斜，這是由于珠光體與貝氏體的轉(zhuǎn)化，使奧氏體得到富化，而使光體與貝氏體的轉(zhuǎn)化，使奧氏體得到富化，而使MS降低的緣故。降低的緣故。 35CrMo鋼的過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖。圖內(nèi)鋼的過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖。圖內(nèi)有各種產(chǎn)物存在的區(qū)域和各種速度的冷卻曲線(xiàn)。有各種產(chǎn)物存在的區(qū)域和各

31、種速度的冷卻曲線(xiàn)。 冷卻曲線(xiàn)終端的小圓圈內(nèi)數(shù)字為轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的硬度冷卻曲線(xiàn)終端的小圓圈內(nèi)數(shù)字為轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的硬度值，可為洛氏硬度或維氏硬度。值，可為洛氏硬度或維氏硬度。 冷卻曲線(xiàn)與轉(zhuǎn)變終了線(xiàn)交點(diǎn)處的數(shù)字為該產(chǎn)物所冷卻曲線(xiàn)與轉(zhuǎn)變終了線(xiàn)交點(diǎn)處的數(shù)字為該產(chǎn)物所占的百分?jǐn)?shù)。根據(jù)各冷卻曲線(xiàn)通過(guò)的區(qū)域及其與轉(zhuǎn)占的百分?jǐn)?shù)。根據(jù)各冷卻曲線(xiàn)通過(guò)的區(qū)域及其與轉(zhuǎn)變終了線(xiàn)交點(diǎn)處的數(shù)字，就可斷定在該冷速下冷卻變終了線(xiàn)交點(diǎn)處的數(shù)字，就可斷定在該冷速下冷卻可得到的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及其所占的百分?jǐn)?shù)?？傻玫降霓D(zhuǎn)變產(chǎn)物及其所占的百分?jǐn)?shù)。 2. 過(guò)共析鋼CCT圖 過(guò)共析鋼CCT圖與共析鋼CCT圖相似，無(wú)貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，不同的是出現(xiàn)了先共析Fe3C析出區(qū)。MS也不為水平線(xiàn)，而是向右上側(cè)傾斜，這是由于馬氏體轉(zhuǎn)變前有先共析Fe3C析出或部分珠光體轉(zhuǎn)變，使周?chē)鷬W氏體貧碳，而使MS升高的緣故。 3. CCT圖的類(lèi)型圖的類(lèi)型 合金鋼的連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖由于受碳合金鋼的連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖由于受碳和合金元素的影響，圖形比較復(fù)雜。常見(jiàn)和合金元素的影響，圖形比較復(fù)雜