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钢的热处理原理与工艺 钢的过冷奥氏体转变图 五.过冷奥氏体连续转变图 IT图的主要反映了过冷A等温转变的规律,主要用于研究相变机理、 组织形态等。在一般热处理生产中,多为连续冷却,所以难以直接应用,CCT图(连续转变图,Continuous、Cooling、Fransformation)能比较接近实际热处理冷却条件,应用更方便有效。 (一)共析碳钢的连续冷却转变图(图6) PS:P开始转变线; PZ:P转变结束线; 图6共析碳钢连续冷却转变图 K: 是P转变终止线; VK: 上临界冷却速度,它是得到全部M组织的最小冷却速度。VK越 小,钢件在 淬火时越易得到M组织,淬硬性越好。 VK′:下临界冷却速度,它是得到全部P组织的最大冷却速度。VK′ 越 小,退火 所需的时间就越长。 (二)用途: 如果我们知道了某钢中的CT曲线,我们就能利用它估计某连续冷却转变的温度范围、转变所需时间、转变产物及其性能。 1.预测热处理后零件的组织及性能 2.确定临界冷却速度VK 用于选材、选淬火介质的重要参数之一。 3.选择淬火介质 当CCT鼻子处孕育期为2S时,φ25零件水淬可淬硬; 当CCT鼻子处孕育期为5~10S时,φ25零件油淬可淬硬; 当CCT鼻子处孕育期为>100S时,φ25零件空气中即可淬硬; (三) IT 曲线与CT曲线的比较 1.用途 IT:仅能粗略地、定性地估计在连续冷却时的转变情况。 CT:能较准确地用来作为制定、分析热处理工艺的依据。 2.位置:CT在IT的右下方,即CT的过冷度、孕育期较IT大 图7含0.84%碳钢CT图与IT图 图8 40Cr钢IT图(虚线)与CT图 ①13mm钢板:油冷。按照等温转变图,应在690℃开始转变,640℃结 束,但实际上是660℃开始转变,590℃结束; ②11mm:水冷,按照等温图可得部分P型组织,但实际上能得全部M.,可 见应用CT曲线更符合实际情况。图8为45Cr等温转变图 (IT)和CT图的比较. * ●过冷奥氏体等温转变图(IT) IT图也称TTT曲线(Time-Temperature-Transformation),因形状如字母“C”,故称C曲线。 主要反映了过冷A等温转变的规律,主要用于研究相变机理、组织形态等。在一般热处理生产中,多为连续冷却,所以难以直接应用, ●过冷奥氏体连续转变图(CT) CT图也称 CCT图(连续转变图,Continuous-Cooling-Fransformation)能比较接近实际热处理冷却条件,应用更方便有效。 1.钢加热到A状态,用不同的介质,A在不同的过冷度下转变的产物(P、B、M或它们的混合组织)的组织与性能有很大差别,导致钢材最终性能的多种多样。 2. 钢的过冷A转变动力学图是研究某一成分的钢在过冷A转变产物与温度、时间的关系及其变化规律。 为什么要研究过冷奥氏体转变图 3. 奥氏体的冷却条件分两大类: 1) 平衡冷却条件 特征:不考虑时间因素的极其缓慢的冷却。Fe-Fe3C相图就是这样获得的。 2)非平衡冷却条件 特征:受时间因素的影响在人们的生产实践中,更多遇到的是非平衡冷却条件的相变,掌握过冷A的非平衡冷却条件下的转变规律,对热处理生产指导意义更直接。 ●本章主要介绍过冷A等温转变图和连续冷却转变图及其内在联系。这两种动力学图是制定热处理工艺、选择钢材和预测热处理后零件性能的重要理论依据之一。 一.IT图的建立 ●常用的方法有: ①金相硬度法 ②膨胀法 ③磁性法 ④电阻法 ●金相硬度法: 是最基本直观和精确的方法,也是常用方法之一。 它是将一组试样(φ10~15mm,厚度1.5mm左右,数量5~10个)加热奥氏体化→迅速冷却到各个不同的等温温度(置于导热性好的熔融金属或盐溶炉)→在每个温度保温(停留)不同时间后淬火(淬入盐水中)→在500倍金相显微镜下观察其分解产物和转变量,当分解产物出现1~2%时,所对应的保温就认为在该保温温度的转变开始时间。当分解产物达98%时间为转变终了时间。 图1 共析碳钢IT曲线测试示意图 图1 共析碳钢IT图 二、过冷A等温转变图的基本形式 1. 结构: 1)A1是临界点; 2)转变开始线左方是过冷A区; 3)转变结束线右方是转变结束区(P或B); 4)两线之间是转变过渡区:
初级会计持证人
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