實(shí)驗(yàn)五六七-過冷奧氏體恒溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線的測定--實(shí)驗(yàn)部分

綜合實(shí)驗(yàn)

過冷奧氏體恒溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線的測定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握用金相——硬度法測定過冷奧氏體恒溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線的方法。2.熟悉過冷奧氏體在不同溫度范圍恒溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的特征，提高對組織的識別能力。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與材料1.實(shí)驗(yàn)材料：T8鋼2.試驗(yàn)設(shè)備：熱處理爐（885℃，700℃，660℃，580℃，496℃，288℃，240℃），洛氏硬度計(jì)，砂輪機(jī)，拋光機(jī)，金相顯微鏡三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.討論過冷奧氏體恒溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線的測定方法，制定工藝規(guī)范，并對試樣進(jìn)行熱處理；2.測定試樣硬度，并繪制不同轉(zhuǎn)變溫度下硬度隨保溫時(shí)間的變化曲線；3.制備金相試樣，觀測不同溫度下過冷奧氏體恒溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的特點(diǎn)，確定組織轉(zhuǎn)變量隨保溫時(shí)間的變化規(guī)律；4.綜合金相觀測與硬度測試的結(jié)果，確定過冷奧氏體恒溫轉(zhuǎn)變的開始時(shí)間及完成時(shí)間，繪制出過冷奧氏體恒溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線。5.對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)，提出改進(jìn)措施。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)——奧氏體恒溫轉(zhuǎn)變綜合動(dòng)力學(xué)曲線的測定小組討論：如何繪制奧氏體恒溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線?實(shí)驗(yàn)該如何設(shè)計(jì)？

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)——奧氏體恒溫轉(zhuǎn)變綜合動(dòng)力學(xué)曲線的測定

（2）將不同等溫溫度下奧氏體轉(zhuǎn)變的開始時(shí)間和終了時(shí)間綜合起來，繪制在以溫度-時(shí)間（對數(shù)）為坐標(biāo)的圖中，即可得到等溫轉(zhuǎn)變綜合動(dòng)力學(xué)曲線圖。

（1）測出一系列不同溫度下的恒溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線，在每一條動(dòng)力學(xué)曲線中，給出了任一等溫溫度下奧氏體轉(zhuǎn)變開始和轉(zhuǎn)變終了的時(shí)間。1、基本原理2、實(shí)驗(yàn)方法——采用金相硬度法測定C曲線

1）定量金相法測定過冷奧氏體在不同等溫溫度下作不同時(shí)間停留后的組織轉(zhuǎn)變量，以確定奧氏體開始分解（約5%的轉(zhuǎn)變量）、轉(zhuǎn)變50%及轉(zhuǎn)變終了（約有5%未轉(zhuǎn)變）的時(shí)間，并由此獲得一系列數(shù)據(jù)。

2）硬度法當(dāng)試樣開始轉(zhuǎn)變或轉(zhuǎn)變接近終了時(shí)，轉(zhuǎn)變量很難確定，因此，應(yīng)配合以硬度法，在試樣上測量洛氏硬度。當(dāng)未發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí)，組織全部為馬氏體，硬度值很高而且平穩(wěn)，變化不大。當(dāng)有轉(zhuǎn)變產(chǎn)物形成時(shí)，由于高溫和中溫轉(zhuǎn)變組織（如珠光體及貝氏體等）的硬度都低于馬氏體，因此硬度下降。

隨著轉(zhuǎn)變量增加，硬度值不斷下降，直至轉(zhuǎn)變完了，硬度值趨于平穩(wěn)。

圖中a-b為轉(zhuǎn)變前孕育期，b是為奧氏體轉(zhuǎn)變開始的時(shí)間，c為奧氏體轉(zhuǎn)變完了的時(shí)間。

3）金相硬度法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：是測定過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線最準(zhǔn)確的方法，而且可以直接觀察到不同等溫條件下轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織形態(tài)和數(shù)量，這是其它方法所不能代替的。缺點(diǎn)：需用試樣數(shù)量多，實(shí)驗(yàn)工作量大。試樣等溫轉(zhuǎn)變淬火后硬度曲線示意圖3、實(shí)驗(yàn)過程2）分別移入溫度低于A1線的不同溫度的等溫爐內(nèi)，進(jìn)行不同時(shí)間的等溫停留，使過冷奧氏體在不同的溫度下進(jìn)行不同程度的分解；

3）淬入水中。淬火溫度固定了試樣在該溫度下的組織，而使尚未轉(zhuǎn)變的奧氏體在淬火過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。

4）采用金相-硬度法對試樣進(jìn)行觀測分析。測定C曲線試樣的尺寸1）將必須數(shù)量的、具有一定大小尺寸的薄試樣加熱到鋼的臨界點(diǎn)以上，經(jīng)保溫達(dá)到充分奧氏體化。4、實(shí)驗(yàn)步驟

1）全班分成六個(gè)小組，每組的保溫溫度相同，保溫時(shí)間不同。每個(gè)同學(xué)領(lǐng)2個(gè)樣品，注意各自樣品的保溫溫度與保溫時(shí)間。

2）將試樣放入高溫爐（885℃）內(nèi)加熱，保溫5min，然后迅速轉(zhuǎn)入等溫爐內(nèi)（溫度各為700℃，660℃，580℃，496℃，288℃，240℃），按預(yù)定時(shí)間保溫后，即迅速淬入水中。

3）將試樣用粗砂紙磨平，然后用洛氏硬度計(jì)測量硬度，每塊試樣測三~五點(diǎn)，取平均值。4）將試樣在砂輪上磨出一個(gè)截面（如圖所示）。應(yīng)特別注意不能使試樣過分發(fā)熱，以免發(fā)生回火，磨砂輪時(shí)應(yīng)隨時(shí)用水冷卻。

5）磨制金相試樣時(shí)應(yīng)注意保持試樣截面的平直，不能有弧度。

6）浸蝕樣品——試樣拋光后，用硝酸酒精溶液浸蝕，待試樣稍一變色，即用清水沖洗干凈，以停止浸蝕，然后用酒精沖洗吹干。

7）觀察樣品的組織特點(diǎn)，采用定量金相測定過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變量。

8）照相，各組將照片疊加，觀察并分析過冷奧氏體轉(zhuǎn)變量隨保溫時(shí)間的變化規(guī)律。

9）各小組綜合數(shù)據(jù)，繪出各等溫溫度下的硬度與保溫時(shí)間的關(guān)系曲線及組織轉(zhuǎn)變量與保溫時(shí)間的關(guān)系曲線，確定不同溫度下轉(zhuǎn)變開始及轉(zhuǎn)變終了時(shí)間，并分析結(jié)果；

10）全班數(shù)據(jù)綜合，溫度——時(shí)間坐標(biāo)（對數(shù)）上繪出過冷奧氏體恒溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線，并分析結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：（實(shí)驗(yàn)做完后由班長收齊通一交）

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（包括實(shí)驗(yàn)方法與注意事項(xiàng)）；

3.觀測不同等溫溫度、不同等溫時(shí)間所得顯微組織，照相，描繪出所觀察到的金相組織，采用定量金相的方法測定轉(zhuǎn)變量，并給出各自試樣的硬度值。

4.各小組綜合數(shù)據(jù)，繪出各等溫溫度下的硬度與保溫時(shí)間的關(guān)系曲線及組織轉(zhuǎn)變量與保溫時(shí)間的關(guān)系曲線，確定不同溫度下轉(zhuǎn)變開始及轉(zhuǎn)變終了時(shí)間，并分析結(jié)果；

5.全班數(shù)據(jù)綜合，繪出過冷奧氏體恒溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線，并分析結(jié)果；

6.思考題：

（1）珠光體、貝氏體和馬氏體類型的組織形貌有何特征？如何在顯微鏡下進(jìn)行區(qū)分？（2）轉(zhuǎn)變溫度及保溫時(shí)間對轉(zhuǎn)變組織及性能有何影響？（3）本次實(shí)驗(yàn)是否達(dá)到了目的，如何改進(jìn)。第一次課任務(wù)熱處理，打磨，測硬度，預(yù)磨至800號砂紙，試樣應(yīng)標(biāo)記清楚—保溫溫度×保溫時(shí)間，硬度值，務(wù)弄混；各小組綜合硬度數(shù)據(jù)，用excel或origin繪出各等溫溫度下的硬度-保溫時(shí)間關(guān)系曲線，初步確定不同溫度下轉(zhuǎn)變開始時(shí)間及轉(zhuǎn)變終了時(shí)間，分析結(jié)果，并討論；保管好各自試樣，切勿弄丟，下次課帶來觀察分析組織。思考題：在鹽浴爐等溫轉(zhuǎn)變時(shí)如何保證各試樣不弄混？如果在鹽浴爐等溫轉(zhuǎn)變結(jié)束(400℃

×10s)，取出試樣時(shí)不慎將多個(gè)試樣同時(shí)帶出，應(yīng)如何處理？如何才能保證硬度測試結(jié)果的準(zhǔn)確性？第二次課任務(wù)1、各小組帶來各自等溫溫度下的硬度-保溫時(shí)間關(guān)系曲線，討論確定不同溫度下轉(zhuǎn)變開始時(shí)間及轉(zhuǎn)變終了時(shí)間，并分析結(jié)果及其產(chǎn)生原因。2、拋光，浸蝕，觀察組織并定量，照相，照片命名方式：保溫溫度-保溫時(shí)間-學(xué)號。

拋光注意事項(xiàng)：試樣飛出丟失消除預(yù)磨的劃痕，保持拋光面的平整，不產(chǎn)生弧度注意把握浸蝕程度，過猶不及，避免二次拋光引起的虛假組織第三次課任務(wù)1、拋光，浸蝕，觀察組織并定量，照相照片命名方式：保溫溫度-保溫時(shí)間-學(xué)號；2、各小組綜合金相組織觀察與硬度測試結(jié)果，進(jìn)一步精確確定不同溫度下轉(zhuǎn)變開始時(shí)間及轉(zhuǎn)變終了時(shí)間；3、全班數(shù)據(jù)綜合，繪出過冷奧