金相热处理综合实训 教学课件 作者 燕样样 第3章 钢在冷却时的组织转变.pptVIP

钢在冷却时的组织转变 实际生产中，冷却速度较快，转变在较大过冷度下进行，不能用相图来分析。 转变的方式通常有两种，如图所示，一种是连续冷却，一种是等温冷却。 过冷奥氏体的等温转变 共析钢的TTT曲线（C，S曲线） 转变温度不同，产物不同，性能不同。 高温转变产物－珠光体型组织 粒状珠光体 珠光体型组织的性能 珠光体的片层间距=F和Fe3C片的厚度之和； 珠光体的片层间距取决于冷却速度； 珠光体的片层间距越小，P的力学性能越好。 与片状珠光体相比，粒状P的强度硬度较低，但是塑性韧性较好。 魏氏组织的形成 在亚共析钢和过共析钢中，由高温以较快的速度冷却时，先共析的铁素体或渗碳体从奥氏体晶界上沿着奥氏体的一定晶面向晶内生长，呈针状析出。在光学显微镜下可以观察到从奥氏体晶界上生长出来的铁素体或渗碳体近似平行，呈羽毛状或三角形，其间存在着珠光体的组织。这种组织称为魏氏组织。亚共析钢中魏氏组织为铁素体；过共析钢中魏氏组织为渗碳体。 魏氏组织形态 低温转变产物－马氏体 马氏体是碳在?-Fe中的过饱和固溶体。马氏体的成分与过冷奥氏体完全相同。 在Ms点以下，形成温度较低，属非扩散型相变。晶体结构变成体心正方结构,即c轴伸长。 马氏体转变的非恒温性。奥氏体温度降到 Ms点以下任一温度时，马氏体转变以极大速度进行，但转变很快停止。为了使转变继续进行，必须继续降低温度。 马氏体转变的不完全性。 马氏体的性能 马氏体的性能 马氏体的性能 中温转变产物－贝氏体 与M相比，上贝氏体强度低，不用。下贝氏体强度硬度较高、塑性韧性好。 B上的形态与性能 B下的形态与性能 贝氏体的性能 最终获得珠光体组织，其硬度（180HBS）最低，塑性最好。 最终转变产物为索氏体，其硬度(25～35HRC)比珠光体高，塑性较好。 获得托氏体组织（35～45HRC），硬度较索氏体高，而塑性较其差。 最终组织是托氏体+马氏体，其硬度（45～55HRC）比托氏体高，但塑性比其低。 转变为马氏体（55 ～ 65HRC）,其硬度最高，而塑性最低。 亚共析钢和过共析钢的C曲线 亚共析钢和过共析钢的TTT曲线和共析钢相比多了一条先共析F和Fe3C的析出线 渐近线 共析钢连续冷却转变产物 亚共析钢和过共析钢连续冷却转变产物 金相热处理综合实训课件 第1章 铁碳合金相图 金相热处理综合实训课件 金相热处理综合实训课件 第3章 钢在冷却时的组织转变 T12钢球化退火组织：在白色铁素体基体上均匀分布着颗粒状碳化物。 9CrSi球化退火后的组织：在白色铁素体基体上分布颗粒状碳化物及少量片状珠光体。 如图（a）所示为T8钢1200℃加热保温5min20s，先700℃等温2.5min再600℃等温2min后水淬的组织，由于淬火加热温度特别高，使T8钢产生了严重的脱碳，在随后的冷却过程中得到了白色网状和针状铁素体、深色托氏体及针状铁素体间的灰色板条状马氏体。 如图（b）所示为T12钢1150℃渗碳后正火的组织，为粗大白色针状和网状渗碳体及深色索氏体。 实际生产中，一般都是连续冷却。 1）共析钢连续冷却曲线上没有贝氏体转变区； 2）室温下的所有显微组织都是奥氏体转变而来； 3）vk是上临界冷却速度， vk′是下临界冷却速度。零件淬火时，当冷却速度vk′vvk时，可得到混合组织。 　　图示是T8钢1100℃加热保温30min水淬的组织，黑色沿晶界分布的极细珠光体（淬火托氏体）和粗大的淬火马氏体。由于加热温度很高，所以奥氏体晶粒粗大，而且大小很不均匀，淬火后出现了沿晶界的裂纹（该视场没有裂纹）。 　　如图a所示是45钢900℃加热保温25min油淬的显微组织，白色沿晶界分布的细网状先共析铁素体、羽毛状上贝氏体、深色团球状极细珠光体以及灰白色马氏体和残留奥氏体。由白色细网状先共析铁素体可以看出，因为加热温度比较高，所以奥氏体晶粒比较粗大。 　　如图b所示是T12钢1196℃加热保温30min水淬的显微组织，黑色沿晶界分布的淬火托氏体、沿晶界向晶内延伸的黑色羽毛状上贝氏体及灰色马氏体和残留奥氏体基体。从黑色淬火托氏体的分布可以看出，由于加热温度特别高，奥氏体晶粒特别粗大。该试样因为淬火时形成大量的托氏体，平均硬度56HRC，所以未淬裂；其余试样几乎没有淬火托氏体，硬度最高达63HRC，所以均已淬裂。 第3章 钢在冷却时的组织转变 制作：燕样样 本 章 要 点 学习目的：掌握钢在冷却时特征点Ar1、Ar3、Arcm的 含义、共析钢等温冷却C-曲线及其在不 同温度等温时转变产物的形态特征与性 能，