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

鋼在熱處理時(shí)的冷卻方式

熱加保溫時(shí)間溫度臨界溫度連續(xù)冷卻等溫冷卻鋼在熱處理時(shí)的冷卻方式熱保溫時(shí)間溫度臨界溫度連續(xù)冷卻等11.過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖（TTT圖）過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線又稱TTT圖、IT圖或C曲線。綜合反映了過(guò)冷奧氏體在冷卻時(shí)的等溫轉(zhuǎn)變溫度、等溫時(shí)間和轉(zhuǎn)變量之間的關(guān)系（即反映了過(guò)冷奧氏體在不同的過(guò)冷度下等溫轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變開始時(shí)間、轉(zhuǎn)變終了時(shí)間、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物類型、轉(zhuǎn)變量與等溫溫度、等溫時(shí)間的關(guān)系）。TTT－TemperatureTimeTransformationIT－IsothermalTransformation1.過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖（TTT圖）過(guò)冷奧21.1過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的基本形式

（一）共析鋼的C曲線分析1.線、區(qū)的意義線：縱坐標(biāo)為溫度，橫坐標(biāo)為時(shí)間，臨界點(diǎn)A1線，MS線，Mf線，轉(zhuǎn)變開始線，轉(zhuǎn)變終了線。區(qū)：A1以上為穩(wěn)定A區(qū)，過(guò)冷A區(qū)，過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變區(qū)（A→P、A→B），轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)（P、B），M形成區(qū)（A→M）、M轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)（M或M+Ar）孕育期最短的部位，即轉(zhuǎn)變開始線的突出部分，稱為鼻子。

1.1過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的基本形式（一）共析鋼的C3共析碳鋼TTT曲線的分析穩(wěn)定的奧氏體區(qū)過(guò)冷奧氏體區(qū)A向產(chǎn)物轉(zhuǎn)變開始線A向產(chǎn)物轉(zhuǎn)變終止線

A+產(chǎn)物區(qū)產(chǎn)物區(qū)A1～550℃;高溫轉(zhuǎn)變區(qū);擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變;P轉(zhuǎn)變區(qū)。550～230℃;中溫轉(zhuǎn)變區(qū);半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變;

貝氏體(B)轉(zhuǎn)變區(qū);230～-50℃;低溫轉(zhuǎn)變區(qū);非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變;馬氏體(M)轉(zhuǎn)變區(qū)。時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度(℃)0400A1MsMf共析碳鋼TTT曲線的分析穩(wěn)定的奧氏體區(qū)過(guò)冷奧氏體區(qū)A向產(chǎn)4

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)A1～550℃）、過(guò)冷度小，P型組織轉(zhuǎn)變區(qū)，A→P；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，A→M；非擴(kuò)散型相變

(3).B型轉(zhuǎn)變：中溫區(qū)（550℃～MS），發(fā)生B轉(zhuǎn)變的區(qū)域，A→B。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；2.轉(zhuǎn)變產(chǎn)物依等溫溫度不同，大體可分為5共析鋼等溫轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物及形貌共析鋼等溫轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物及形貌6

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?。贿@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。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7

（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)變曲線在左上角有一條先共析F析出線，且該線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)變曲線在左上角有一條先共析滲碳體析出線，且隨含碳量增加向左上方移動(dòng)，直至消失。

（二）非共析鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲圖與共析鋼8亞共析鋼C曲線亞共析鋼C曲線9亞共析鋼的TTT曲線

FAP+FS+FTBM+A殘A3時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度(℃)0400A1MsMf亞共析鋼的TTT曲線FP10過(guò)共析鋼C曲線過(guò)共析鋼C曲線11過(guò)共析鋼的TTT曲線P+Fe3CⅡS+Fe3CⅡTBM+A殘

Fe3CⅡAACM時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度(℃)0400A1MsMf過(guò)共析鋼的TTT曲線P+Fe3CⅡS+F12

（三）合金鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線合金鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線由于受碳和合金元素的影響，圖形比較復(fù)雜。

常見(jiàn)的C曲線有四種形狀：(a)表示A→P和A→B轉(zhuǎn)變線重疊；(b)表示轉(zhuǎn)變終了線出現(xiàn)的二個(gè)鼻子；(c)表示轉(zhuǎn)變終了線分開，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。

綜上所述，C曲圖為珠光體等溫轉(zhuǎn)變、馬氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變、貝氏體等溫轉(zhuǎn)變的綜合。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。

（三）合金鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線131.2影響過(guò)冷奧氏體C曲線形狀的因素

A的成分：Wc和合金元素奧氏體狀態(tài)：奧氏體晶粒大小的影響、加熱溫度和保溫時(shí)間、原始組織應(yīng)力塑性變形

1.2影響過(guò)冷奧氏體C曲線形狀的因素A的成分：Wc和合金14

（一）A的成分

1.含碳量含碳量不改變C曲線的形狀但對(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①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曲線在左上角有一條先共析相析出線，且先共析相析出線隨含碳量的變化而移動(dòng)。②共析鋼的C曲線最靠右，亞共析鋼的C曲線隨含碳量增加向右移動(dòng)；過(guò)共析鋼的C曲線隨含碳量增加向左移動(dòng)。③碳對(duì)C曲線的影響不如Me。因此，共析鋼的C曲線離縱軸最遠(yuǎn)，共析鋼的過(guò)冷奧氏體最穩(wěn)定。

（一）A的成分15奧氏體中含碳量的影響:過(guò)共析鋼共析鋼亞共析鋼時(shí)間溫度A1奧氏體中含碳量的影響:過(guò)共共析亞共時(shí)間溫度A116非共析鋼和共析鋼的TTT圖比較非共析鋼和共析鋼的TTT圖比較17原因：

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)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之后，鐵素體析出速度減慢，珠光體的析出速度也減慢，C曲線向右移動(dòng)。在過(guò)共析鋼中，若在Ac1～Accm之間加熱，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，未溶的滲碳體有促進(jìn)珠光體形核的作用，降低了奧氏體的穩(wěn)定性，C曲線向左移動(dòng)。若在Accm以上加熱，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，珠光體的形成是在滲碳體之后，故也加快。C曲線向左移動(dòng)。

原因：18

（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曲線右移。（3）對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變碳含量（Wc）增加，Ms下降、Mf下降；Ms和Mf下降不一致。Wc<0.6%，Mf比Ms下降得快。①碳含量增加，Wc<0.2%，Ms顯著下降；Wc>0.2%，Ms直線下降。②Wc<0.6%，Mf顯著下降；Wc>0.6%，Mf下降緩慢，Mf<0℃（低于室溫）。（2）對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變19

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式存在，則將起相反作用，使C曲線左移。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。

2.合金元素20

合金元素對(duì)C曲線影響可分為兩大類：（1）非（或弱）碳化物形成元素：主要有Co、Ni、Mn、Cu、Si、B等。這類元素除Co外使C曲線右移，但對(duì)C曲線的形狀影響不大。（2）碳化物形成元素：主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Nb等。這類元素溶入奧氏體，從而使C曲線右移，且改變C曲線的形狀和位置，使珠光體轉(zhuǎn)變的C曲線移向高溫、貝氏體轉(zhuǎn)變的C曲線移向低溫，從而C曲線分離成上下兩部分，呈現(xiàn)雙C曲線的特征。合金元素對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變與對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變的影響有所不同。

合金元素對(duì)C曲線影響可分為兩大類：21合金元素的影響:

除Co、Al(＞2.5%)外,所有合金元素溶入奧氏體中,會(huì)引起:向右移向下移MsA1A1Ms含Cr合金鋼合金元素的影響:向右移向下移MsA1A1Ms含Cr合金鋼22

（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A→F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A→F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。

（1）對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變23

（二）奧氏體狀態(tài)1.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曲線左移；雖然使貝氏體轉(zhuǎn)變速度增加，C曲線左移。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曲線左移。（二）奧氏體狀態(tài)24

（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。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。（1）對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變25

（2）對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變加熱溫度和保溫時(shí)間的影響是兩方面的。①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。②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曲線右移。

（2）對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變26（三）塑性變形塑性變形加速珠光體轉(zhuǎn)變，C曲線左移。但對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變?cè)诟邷兀?00～1000℃）進(jìn)行塑性變形，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，C曲線右移；在BS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，C曲線左移。對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變來(lái)說(shuō)，①若在Ms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氏體轉(zhuǎn)變，使Ms升高，產(chǎn)生應(yīng)變誘發(fā)馬氏體。②若在Ms～Mf溫度范圍內(nèi)的某一溫度進(jìn)行塑性變形也會(huì)促進(jìn)奧氏體在該溫度下向馬氏體轉(zhuǎn)變。③若在Md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

（三）塑性變形27

（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曲線右移，Ms下降。綜上所述，過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線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。

（四）應(yīng)力281.3C曲線測(cè)定方法

TTT圖的建立是在等溫冷卻條件下，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

1.3C曲線測(cè)定方法TTT圖的29以金相法為例介紹共析鋼過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的建立。

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異來(lái)確定過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變開始時(shí)間和轉(zhuǎn)變終了時(shí)間。在溫度、時(shí)間坐標(biāo)上繪制C曲線。

以金相法為例介紹共析鋼過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線30共析碳鋼TTT曲線建立過(guò)程示意圖時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度(℃)0400A1共析碳鋼TTT曲線建立過(guò)程示意圖時(shí)間(s)300102131共析碳鋼TTT曲線建立過(guò)程示意圖共析碳鋼TTT曲線建立過(guò)程示意圖32

金相法硬度法其過(guò)程如下：將共析鋼加工成φ10--15mm、厚1.5mm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，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)行組織觀察。馬氏體在顯微鏡下呈白亮色。可見(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）（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)冷奧氏體轉(zhuǎn)變開始時(shí)間，到某一試樣中無(wú)白亮馬氏體（一般為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。用上述方法分別測(cè)定不同等溫條件下奧氏體轉(zhuǎn)變開始和終了時(shí)間。金相法硬度法其過(guò)程如下：33

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)變開始時(shí)間，硬度開始保持不變所對(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)變開始和終了時(shí)間。最后將所有轉(zhuǎn)變開始和終了點(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，如圖6-4。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)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。圖的下部的MS點(diǎn)、Mf點(diǎn)也由實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定。同時(shí)，在等溫轉(zhuǎn)變停留不同時(shí)間之341.4C曲線的應(yīng)用

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A→P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

1.4C曲線的應(yīng)用1.等溫淬火35穩(wěn)定的奧氏體區(qū)時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度(℃)0400A1MsMf連續(xù)冷卻過(guò)程中TTT曲線的分析V1V2VkV3V4V1=5.5℃/s:爐冷;PV2=20℃/s:空冷;SV3=33℃/s:油冷;T+M+A殘V4≥138℃/s:水冷;M+A殘穩(wěn)定的奧氏體區(qū)時(shí)間(s)30010210310410108036共析鋼過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線在連續(xù)冷卻中的應(yīng)用共析鋼過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線在連續(xù)冷卻中的應(yīng)用372過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖

過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖（又稱CCT圖或CT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)冷奧氏體在不同的冷卻速度下轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變開始時(shí)間、轉(zhuǎn)變終了時(shí)間、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物類型、轉(zhuǎn)變量與轉(zhuǎn)變溫度、轉(zhuǎn)變時(shí)間的關(guān)系）。CCT－ContinuousCoolingTransformation

2過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖過(guò)382.1過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的基本形式

（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、區(qū)的意義線：縱坐標(biāo)為溫度，橫坐標(biāo)為時(shí)間，A1線，MS、Mf線、P轉(zhuǎn)變開始線，P轉(zhuǎn)變終了線，P轉(zhuǎn)變中止線。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)（A→P），M形成區(qū)（A→M）、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)（P、M）。注意：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2.1過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的基本形式（一）共析鋼C39

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：（1）V<VC’，A→P全部（2）VC’<V<VC，A→P部分，剩余A→M（3）V>VC，A→M全部注意：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’—2.在不同的冷卻速度下A發(fā)生的轉(zhuǎn)變40共析碳鋼TTT曲線與CCT曲線的比較穩(wěn)定的奧氏體區(qū)時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度(℃)0400A1MsMfCCT曲線TTT曲線共析碳鋼TTT曲線與CCT曲線的比較穩(wěn)定的奧氏體區(qū)時(shí)間(41

(二）非共析鋼CCT圖分析1.亞共析鋼CCT圖亞共析鋼CCT圖與共析鋼CCT圖有很大的差別，亞共析鋼CCT圖出現(xiàn)了先共析F析出區(qū)和貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)。馬氏體轉(zhuǎn)變開始線與等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖不同，MS不再為水平線，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MS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)有各種產(chǎn)物存在的區(qū)域和各種速度的冷卻曲線。冷卻曲線終端的小圓圈內(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。冷卻曲線與轉(zhuǎn)變終了線交點(diǎn)處的數(shù)字為該產(chǎn)物所占的百分?jǐn)?shù)。根據(jù)各冷卻曲線通過(guò)的區(qū)域及其與轉(zhuǎn)變終了線交點(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)。

(二）非共析鋼CCT圖分析4245鋼的CCT圖45鋼的CCT圖43

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，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，使周圍奧氏體貧碳，而使MS升高的緣故。

2.過(guò)共析鋼CCT圖443.CCT圖的類型合金鋼的連續(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)的等溫動(dòng)力學(xué)圖和連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖請(qǐng)參考專門的圖冊(cè)。連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖與奧氏體化條件(溫度、時(shí)間)有關(guān)，與奧氏體晶粒度有關(guān)，原因同等溫轉(zhuǎn)變相似。不同的冷卻速度可得到不同產(chǎn)物

3.CCT圖的類型452.3過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的測(cè)定

CCT圖的建立是在連續(xù)冷卻條件下，利用過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變過(guò)程中的組織形態(tài)和物理性質(zhì)的變化，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法繪制的。但測(cè)定的困難，原因：維持恒定冷速困難；各種組織的精確定量困難；冷卻過(guò)程中時(shí)間、溫度的精確測(cè)量困難。

測(cè)定方法有：金相硬度法、膨脹法、端淬法及磁性法等。

2.3過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的測(cè)定46以金相硬度法測(cè)定CCT圖的方法如下:為取得恒定冷速，采用一組高度和內(nèi)徑相同而外徑各不相同的套。將一組高度和外徑與上述的套相匹配的試樣，放入套中，經(jīng)奧氏體化后冷卻。在同一種介質(zhì)中，外徑不同的套中的試樣有不同的冷卻速度，這樣就可以得到以不同恒速冷卻的一組試樣。經(jīng)一定時(shí)間冷卻后淬入鹽水中，自套中取出試樣，測(cè)定硬度和觀察組織，就可得到不同途徑下轉(zhuǎn)變的開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)。將這些點(diǎn)連起來(lái)就構(gòu)成了CCT圖。

以金相硬度法測(cè)定CCT圖的方法如下:47過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的測(cè)定過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的測(cè)定48內(nèi)容P轉(zhuǎn)變B轉(zhuǎn)變M轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變T（上限T)A1～550℃（A1）550℃～Ms（Bs）Ms～Mf（Ms）形成過(guò)程形核與長(zhǎng)大形核與長(zhǎng)大形核與長(zhǎng)大領(lǐng)先相F或Fe3CF無(wú)是否有孕育期？有有無(wú)形核部位晶界晶界、晶內(nèi)晶體缺陷轉(zhuǎn)變速度慢快極快切變共格性、浮凸效應(yīng)無(wú)有有C原子擴(kuò)散有有無(wú)Fe與Me原子有無(wú)無(wú)等溫轉(zhuǎn)變的完全性完全可以完全、不完全不完全轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及組成P（F+Fe3C）B（F+Cem）M(單相）轉(zhuǎn)變產(chǎn)物形態(tài)片狀羽毛、針葉狀板條、片狀轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的硬度低中高內(nèi)容P轉(zhuǎn)變B轉(zhuǎn)變M轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變T（上限T)A149

Thankyou拯畏怖汾關(guān)爐烹霉躲渠早膘岸緬蘭輛坐蔬光膊列板哮瞥疹傻俘源拯割宜跟三叉神經(jīng)痛-治療三叉神經(jīng)痛-治療拯畏怖汾關(guān)爐烹霉躲渠早膘岸緬蘭輛坐蔬光膊列板哮瞥疹50

拯畏怖汾關(guān)爐烹霉躲渠早膘岸緬蘭輛坐蔬光膊列板哮瞥疹傻俘源拯割宜跟三叉神經(jīng)痛-治療三叉神經(jīng)痛-治療拯畏怖汾關(guān)爐烹霉躲渠早膘岸緬蘭輛坐蔬光膊列板哮瞥疹51鋼在熱處理時(shí)的冷卻方式

熱加保溫時(shí)間溫度臨界溫度連續(xù)冷卻等溫冷卻鋼在熱處理時(shí)的冷卻方式熱保溫時(shí)間溫度臨界溫度連續(xù)冷卻等521.過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖（TTT圖）過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線又稱TTT圖、IT圖或C曲線。綜合反映了過(guò)冷奧氏體在冷卻時(shí)的等溫轉(zhuǎn)變溫度、等溫時(shí)間和轉(zhuǎn)變量之間的關(guān)系（即反映了過(guò)冷奧氏體在不同的過(guò)冷度下等溫轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變開始時(shí)間、轉(zhuǎn)變終了時(shí)間、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物類型、轉(zhuǎn)變量與等溫溫度、等溫時(shí)間的關(guān)系）。TTT－TemperatureTimeTransformationIT－IsothermalTransformation1.過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖（TTT圖）過(guò)冷奧531.1過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的基本形式

（一）共析鋼的C曲線分析1.線、區(qū)的意義線：縱坐標(biāo)為溫度，橫坐標(biāo)為時(shí)間，臨界點(diǎn)A1線，MS線，Mf線，轉(zhuǎn)變開始線，轉(zhuǎn)變終了線。區(qū)：A1以上為穩(wěn)定A區(qū)，過(guò)冷A區(qū)，過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變區(qū)（A→P、A→B），轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)（P、B），M形成區(qū)（A→M）、M轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)（M或M+Ar）孕育期最短的部位，即轉(zhuǎn)變開始線的突出部分，稱為鼻子。

1.1過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的基本形式（一）共析鋼的C54共析碳鋼TTT曲線的分析穩(wěn)定的奧氏體區(qū)過(guò)冷奧氏體區(qū)A向產(chǎn)物轉(zhuǎn)變開始線A向產(chǎn)物轉(zhuǎn)變終止線

A+產(chǎn)物區(qū)產(chǎn)物區(qū)A1～550℃;高溫轉(zhuǎn)變區(qū);擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變;P轉(zhuǎn)變區(qū)。550～230℃;中溫轉(zhuǎn)變區(qū);半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變;

貝氏體(B)轉(zhuǎn)變區(qū);230～-50℃;低溫轉(zhuǎn)變區(qū);非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變;馬氏體(M)轉(zhuǎn)變區(qū)。時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度(℃)0400A1MsMf共析碳鋼TTT曲線的分析穩(wěn)定的奧氏體區(qū)過(guò)冷奧氏體區(qū)A向產(chǎn)55

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)A1～550℃）、過(guò)冷度小，P型組織轉(zhuǎn)變區(qū)，A→P；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，A→M；非擴(kuò)散型相變

(3).B型轉(zhuǎn)變：中溫區(qū)（550℃～MS），發(fā)生B轉(zhuǎn)變的區(qū)域，A→B。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；2.轉(zhuǎn)變產(chǎn)物依等溫溫度不同，大體可分為56共析鋼等溫轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物及形貌共析鋼等溫轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物及形貌57

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)變速度減小；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。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58

（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)變曲線在左上角有一條先共析F析出線，且該線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)變曲線在左上角有一條先共析滲碳體析出線，且隨含碳量增加向左上方移動(dòng)，直至消失。

（二）非共析鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲圖與共析鋼59亞共析鋼C曲線亞共析鋼C曲線60亞共析鋼的TTT曲線

FAP+FS+FTBM+A殘A3時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度(℃)0400A1MsMf亞共析鋼的TTT曲線FP61過(guò)共析鋼C曲線過(guò)共析鋼C曲線62過(guò)共析鋼的TTT曲線P+Fe3CⅡS+Fe3CⅡTBM+A殘

Fe3CⅡAACM時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度(℃)0400A1MsMf過(guò)共析鋼的TTT曲線P+Fe3CⅡS+F63

（三）合金鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線合金鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線由于受碳和合金元素的影響，圖形比較復(fù)雜。

常見(jiàn)的C曲線有四種形狀：(a)表示A→P和A→B轉(zhuǎn)變線重疊；(b)表示轉(zhuǎn)變終了線出現(xiàn)的二個(gè)鼻子；(c)表示轉(zhuǎn)變終了線分開，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。

綜上所述，C曲圖為珠光體等溫轉(zhuǎn)變、馬氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變、貝氏體等溫轉(zhuǎn)變的綜合。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。

（三）合金鋼的過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線641.2影響過(guò)冷奧氏體C曲線形狀的因素

A的成分：Wc和合金元素奧氏體狀態(tài)：奧氏體晶粒大小的影響、加熱溫度和保溫時(shí)間、原始組織應(yīng)力塑性變形

1.2影響過(guò)冷奧氏體C曲線形狀的因素A的成分：Wc和合金65

（一）A的成分

1.含碳量含碳量不改變C曲線的形狀但對(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①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曲線在左上角有一條先共析相析出線，且先共析相析出線隨含碳量的變化而移動(dòng)。②共析鋼的C曲線最靠右，亞共析鋼的C曲線隨含碳量增加向右移動(dòng)；過(guò)共析鋼的C曲線隨含碳量增加向左移動(dòng)。③碳對(duì)C曲線的影響不如Me。因此，共析鋼的C曲線離縱軸最遠(yuǎn)，共析鋼的過(guò)冷奧氏體最穩(wěn)定。

（一）A的成分66奧氏體中含碳量的影響:過(guò)共析鋼共析鋼亞共析鋼時(shí)間溫度A1奧氏體中含碳量的影響:過(guò)共共析亞共時(shí)間溫度A167非共析鋼和共析鋼的TTT圖比較非共析鋼和共析鋼的TTT圖比較68原因：

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)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之后，鐵素體析出速度減慢，珠光體的析出速度也減慢，C曲線向右移動(dòng)。在過(guò)共析鋼中，若在Ac1～Accm之間加熱，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，未溶的滲碳體有促進(jìn)珠光體形核的作用，降低了奧氏體的穩(wěn)定性，C曲線向左移動(dòng)。若在Accm以上加熱，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，珠光體的形成是在滲碳體之后，故也加快。C曲線向左移動(dòng)。

原因：69

（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曲線右移。（3）對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變碳含量（Wc）增加，Ms下降、Mf下降；Ms和Mf下降不一致。Wc<0.6%，Mf比Ms下降得快。①碳含量增加，Wc<0.2%，Ms顯著下降；Wc>0.2%，Ms直線下降。②Wc<0.6%，Mf顯著下降；Wc>0.6%，Mf下降緩慢，Mf<0℃（低于室溫）。（2）對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變70

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式存在，則將起相反作用，使C曲線左移。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。

2.合金元素71

合金元素對(duì)C曲線影響可分為兩大類：（1）非（或弱）碳化物形成元素：主要有Co、Ni、Mn、Cu、Si、B等。這類元素除Co外使C曲線右移，但對(duì)C曲線的形狀影響不大。（2）碳化物形成元素：主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Nb等。這類元素溶入奧氏體，從而使C曲線右移，且改變C曲線的形狀和位置，使珠光體轉(zhuǎn)變的C曲線移向高溫、貝氏體轉(zhuǎn)變的C曲線移向低溫，從而C曲線分離成上下兩部分，呈現(xiàn)雙C曲線的特征。合金元素對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變與對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變的影響有所不同。

合金元素對(duì)C曲線影響可分為兩大類：72合金元素的影響:

除Co、Al(＞2.5%)外,所有合金元素溶入奧氏體中,會(huì)引起:向右移向下移MsA1A1Ms含Cr合金鋼合金元素的影響:向右移向下移MsA1A1Ms含Cr合金鋼73

（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A→F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A→F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。

（1）對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變74

（二）奧氏體狀態(tài)1.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曲線左移；雖然使貝氏體轉(zhuǎn)變速度增加，C曲線左移。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曲線左移。（二）奧氏體狀態(tài)75

（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。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。（1）對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變76

（2）對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變加熱溫度和保溫時(shí)間的影響是兩方面的。①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。②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曲線右移。

（2）對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變77（三）塑性變形塑性變形加速珠光體轉(zhuǎn)變，C曲線左移。但對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變?cè)诟邷兀?00～1000℃）進(jìn)行塑性變形，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，C曲線右移；在BS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，C曲線左移。對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變來(lái)說(shuō)，①若在Ms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氏體轉(zhuǎn)變，使Ms升高，產(chǎn)生應(yīng)變誘發(fā)馬氏體。②若在Ms～Mf溫度范圍內(nèi)的某一溫度進(jìn)行塑性變形也會(huì)促進(jìn)奧氏體在該溫度下向馬氏體轉(zhuǎn)變。③若在Md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

（三）塑性變形78

（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曲線右移，Ms下降。綜上所述，過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線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。

（四）應(yīng)力791.3C曲線測(cè)定方法

TTT圖的建立是在等溫冷卻條件下，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

1.3C曲線測(cè)定方法TTT圖的80以金相法為例介紹共析鋼過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的建立。

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異來(lái)確定過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變開始時(shí)間和轉(zhuǎn)變終了時(shí)間。在溫度、時(shí)間坐標(biāo)上繪制C曲線。

以金相法為例介紹共析鋼過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線81共析碳鋼TTT曲線建立過(guò)程示意圖時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度(℃)0400A1共析碳鋼TTT曲線建立過(guò)程示意圖時(shí)間(s)300102182共析碳鋼TTT曲線建立過(guò)程示意圖共析碳鋼TTT曲線建立過(guò)程示意圖83

金相法硬度法其過(guò)程如下：將共析鋼加工成φ10--15mm、厚1.5mm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，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。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）（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)冷奧氏體轉(zhuǎn)變開始時(shí)間，到某一試樣中無(wú)白亮馬氏體（一般為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。用上述方法分別測(cè)定不同等溫條件下奧氏體轉(zhuǎn)變開始和終了時(shí)間。金相法硬度法其過(guò)程如下：84

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)變開始時(shí)間，硬度開始保持不變所對(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)變開始和終了時(shí)間。最后將所有轉(zhuǎn)變開始和終了點(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，如圖6-4。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)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。圖的下部的MS點(diǎn)、Mf點(diǎn)也由實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定。同時(shí)，在等溫轉(zhuǎn)變停留不同時(shí)間之851.4C曲線的應(yīng)用

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A→P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

1.4C曲線的應(yīng)用1.等溫淬火86穩(wěn)定的奧氏體區(qū)時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度(℃)0400A1MsMf連續(xù)冷卻過(guò)程中TTT曲線的分析V1V2VkV3V4V1=5.5℃/s:爐冷;PV2=20℃/s:空冷;SV3=33℃/s:油冷;T+M+A殘V4≥138℃/s:水冷;M+A殘穩(wěn)定的奧氏體區(qū)時(shí)間(s)30010210310410108087共析鋼過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線在連續(xù)冷卻中的應(yīng)用共析鋼過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線在連續(xù)冷卻中的應(yīng)用882過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖

過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖（又稱CCT圖或CT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)冷奧氏體在不同的冷卻速度下轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變開始時(shí)間、轉(zhuǎn)變終了時(shí)間、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物類型、轉(zhuǎn)變量與轉(zhuǎn)變溫度、轉(zhuǎn)變時(shí)間的關(guān)系）。CCT－ContinuousCoolingTransformation

2過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖過(guò)892.1過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的基本形式

（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、區(qū)的意義線：縱坐標(biāo)為溫度，橫坐標(biāo)為時(shí)間，A1線，MS、Mf線、P轉(zhuǎn)變開始線，P轉(zhuǎn)變終了線，P轉(zhuǎn)變中止線。區(qū)：穩(wěn)定