第三節(jié)鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變

第三節(jié)鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變

A體等溫轉(zhuǎn)變動力學曲線（a）A體等溫轉(zhuǎn)變曲線（C曲線）的建立（b）一、過冷奧氏體的等溫冷卻轉(zhuǎn)變共析鋼的C曲線分析二、冷卻轉(zhuǎn)變后的組織和性能

1、珠光體（A1～550℃）轉(zhuǎn)變一是晶格重組，二是鐵、碳原子擴散，屬擴散型轉(zhuǎn)變珠光體：A1～650℃索氏體：650～600℃托氏體：600～550℃轉(zhuǎn)變產(chǎn)物P型組織——F+層片狀Fe3C層片間距：P>S>T珠光體P，3800×索氏體S8000×托氏體T8000×過冷奧氏體高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的形成溫度和性能組織名稱表示符號形成溫度范圍/℃硬度片間距/nm能分辨片層的放大倍數(shù)珠光體PA1~650170~200HB150~450＜500×索氏體S650~60025~35HRC80~150＞1000×托氏體T600~55035~40HRC30~80＞2000×可見：珠光體的片層間距越小，硬度越高。同一成分的鋼，組織為片狀珠光體時硬度和強度比粒狀珠光體的高，但塑性、韌性低，為改善工具鋼的切削性能，常用球化退火萊得到粒狀珠光體組織，降低鋼的硬度。2、貝氏體轉(zhuǎn)變上貝氏體：550～350℃，呈羽毛狀,小片狀Fe3C分布在F間。強度和韌性差下貝氏體：350℃～Ms點，呈針狀,韌性高，綜合機械性能好中溫轉(zhuǎn)變：550℃～Ms點轉(zhuǎn)變特點：半擴散型，鐵原子不擴散，碳原子有一定的擴散能力轉(zhuǎn)變產(chǎn)物：貝氏體，即Fe3C分布在含過飽和碳的鐵素體上的兩相混合物

上貝氏體的形成過程光學顯微照片1300×電子顯微照片5000×45鋼，B上+B下，×400

上貝氏體中的Fe3C分布于鐵素體條之間，分割了基體的連續(xù)性，易脆斷，故上貝氏體的強度和韌性較低下貝氏體的形成F針內(nèi)定向分布著細小Fe2.4C顆粒電子顯微照片12000×T8鋼，B下，黑色針狀光學顯微照片×400

3、馬氏體轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變特點：1）無擴散型轉(zhuǎn)變Fe和C原子都不進行擴散，M是體心正方的C過飽和的F，固溶強化顯著2）降溫形成

連續(xù)冷卻完成3）瞬時性M的形成速度很快，溫度↓則轉(zhuǎn)變量↑

4）轉(zhuǎn)變的不完全性(AR)M轉(zhuǎn)變總要殘留少量A，A中的C%↑則MS、Mf↓，殘余A含量↑AR的量主要取決于MS和MF點的位置5）M形成時體積膨脹

造成很大內(nèi)應力。馬氏體(M)：C在a－Fe中的過飽和固溶體。Fe-1.8C，冷至-100℃Fe-1.8C，冷至-60℃馬氏體的組織類型C%<0.2%時，為板條M（低碳M）。C%>1.0%時，為針狀M。板條M,平行的細板條束組成針狀M（凸透鏡狀）C%↑→M硬度↑，針狀M硬度高，塑韌性差。板條M強度高，塑韌性較好三、影響C曲線的因素1）含碳量(奧氏體的含碳量)

2）合金元素

除Co外，絕大多數(shù)合金元素溶入奧氏體后，都使C曲線右移，形狀也可能會發(fā)生改變。3）加熱溫度和保溫時間

隨溫度的提高和保溫時間的延長，增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性，使C曲線右移。二、過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變（CCT曲線）Ps——A→P開始線Pf——A→P終止線K——P型轉(zhuǎn)變終止線Vk