第六章-钢的热处理原理.pptVIP

第六章 钢的热处理原理 6.1 钢在加热时的转变 6.2 钢在冷却时的转变 Fe-Fe3C合金平衡相图 1、铁碳合金的组元 2.铁碳合金中的相 3.相图中点、线、区及意义 二、典型铁碳合金的平衡结晶过程 W(C)=0.01%的工业纯铁的室温组织为F+Fe3CIII，它们的质量分数分别为： 钢的奥氏体晶粒大小直接影响冷却所得到的组织和性能。 奥氏体晶粒细小时，退火后所得的组织亦细，则钢的强度、塑性、韧性较好。奥氏体晶粒越细，淬火后得到的马氏体也细小，因而韧性也得到改善。 某一具体热处理或热加工条件下奥氏体的晶粒度称为实际晶粒度，它决定钢的性能； 钢在加热时奥氏体晶粒长大的倾向性用本质晶粒度来表示； 本质晶粒度：钢加热到930±10℃、保温8h，冷却后测得的晶粒度。 如果测得的晶粒细小，则该钢称为本质细晶粒钢，反之叫本质粗晶粒钢。本质细晶粒钢在930 ℃以下加热时晶粒长大的倾向性小，适于进行热处理。本质粗晶粒钢进行热处理时，需严格控制加热温度。 一、过冷A的等温转变 从铁碳相图可知，当温度在A1以上时，奥氏体是稳定的，能长期存在。当温度降到A1以下时，奥氏体即处于过冷状态，这种奥氏体称为过冷奥氏体（过冷 A ）； 过冷A是不稳定的，它会转变为其他组织。 钢在冷却时的转变，实质上是过冷奥氏体的转变。 共析钢等温转变曲线(TTT曲线，或称C曲线） TTT曲线（Time-Temperature-Transformation 曲线），又称C曲线，表示过冷奥氏体在不同过冷温度下的等温过程中，转变温度、转变时间与转变产物的关系； TTT曲线的建立是利用过冷A转变产物的组织形态和性能测定的。方法有金相测定法、硬度测定法、膨胀测定法、X射线结构分析法等。 珠光体组织包括： 珠光体P Pearlite； 索氏体S 英国冶金学家H.C.Sorby名字命名 又称细珠光体； 屈氏体T 法国金相学家L.Troost名字命名 也称极细珠光体或托氏体； 1、共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变 共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变曲线（CCT曲线，Continuous-Cooling-Transformation曲线） CCT曲线的测定：将一组试样奥氏体化后，以不同的冷却速度连续冷却，测出A转变开始点与结束点的温度与时间，并标在温度-时间坐标图上，分别连接所有转变开始点和结束点，即得到CCT曲线。 注意： 由于CCT曲线较难测定，因此一般用过冷A的等温转变曲线（TTT曲线）来分析连续转变的过程和产物（CCT曲线）； 需注意TTT曲线和CCT曲线的差异。 d. M 转变不彻底，总要残留少量A 。残余A的质量分数与Ms、Mf的的高低有关。A中的碳质量分数越高， Ms、Mf 越低，残余A质量分数就越高。w(c)0.6％，标上A’； 小结 1、过冷奥氏体 2、C曲线（TTT曲线），CCT曲线 3、共析钢过冷奥氏体的等温转变：高温转变，中温转变 4、马氏体转变 VK ----上临界冷却速度 （临界淬火速度） V冷＞VK 时，遇不到P 转变线 ，得到的组织为M VK′ ----下临界冷却速度 V冷＜VK′时，全部转变为P ●CCT 曲线中P转变开始线和 P 转变终了线均在TTT 曲线的右下方； ●连续冷却转变和等温转变相比，转变温度低 ，孕育期长； ※共析钢转变过程及产物 ●炉冷V1：缓慢冷却，转变温度较高，过冷A→P，粗片状 ●空冷V2：稍快速度，过冷A→S ，细片状 ●油冷V4 ：过冷A先有一部分转变为 T，剩余的 A 在冷却到 Ms 以下后转变为 M , 冷却到室温时，还有少量未转变的 A 保留下来，这种残留的A 称为残余A ,　T+M+A′ ●水冷V5 ：冷速很快，过冷A 直接冷却到Ms 以下，发生M 转变，冷却到室温保留部分A′, M+ A′ ※M 转变（低温转变）： Ms ~Mf 1）马氏体转变的特点 非扩散型转变，M 是碳在 α-Fe 中的过饱和固溶体；M为体心正方晶格。 b. M 的形成速度很快，无孕育期，是一个连续冷却的转变过程； c. M形成时造成时会体积膨胀，在钢中造成很大的内应力，严重时将使被处理零件开裂; （一）奥氏体的形成过程 四个基本过程：A 形核、A长大、剩余渗碳体溶解、A成分均匀化 亚共析钢 过共析钢 奥氏体化：钢在加热时奥氏体的形成过程 (二) 影响奥氏体转变速度的因素 ??? 1. 加热温度? ??? 随加热温度的提高, A化速度加快；? ??? 2. 加热速度? ??? 加热速度越快，发生转变的温度越高，转变所需的时间越短；? ??? 3. 钢中碳含量? ??? 碳含量增加，F和F