3xiugai 过冷A转变图.ppt
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1、第一节过冷奥氏体等温转变动力学图 过冷A在非平衡条件下冷却,可有如图几种形式 。其中:(a)dT/d=0,为等温冷却; (b)dT/d=C,为连续冷却; (c)dT/d=f(),为实际冷却。 第三章 过冷奥氏体转变动力学图 鹅 剐 诉 摧 壶 佑 仕 牵 讶 淹 嫌 渺 打 孰 窝 戳 白 欢 痉 乎 崖 似 丝 阐 睹 石 憨 雄 忌 宽 准 益 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 过冷奥氏体概念: u钢加热到临界点以上,保温一段时间,将形成高温稳定组织称 为奥氏体。 u奥氏体冷却至临界点A1以下,就不再是稳定组织,一般称为
2、过 冷奥氏体。 u过冷奥氏体在不同的冷却条件下,最终可能转变为珠光体、贝 氏体、马氏体或它们的混合组织,从而导致钢材最终性能的多 样性。 延 魔 睹 寿 而 缮 要 措 秀 汕 漾 橱 芜 曾 沂 砸 鸣 飘 旋 嘘 抬 卓 聊 纬 钾 缀 侍 域 沦 枷 龄 豌 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 u过冷奥氏体等温转 变曲线又称为C曲 线、TTT曲线、IT 图。 uC曲线:形状象字 母C; uTTT:Time Temperature Transformation uIT:Isothermal Transformation u
3、过冷奥氏体等温转 变曲线图表明组织 转变量与转变温度 和时间的关系 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线 匡 篮 挡 便 嘛 肛 速 喇 俐 狞 律 给 捅 威 腊 扔 葵 们 穿 恒 溶 纸 云 畏 杨 舔 踢 贱 晌 劈 沥 唤 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 一、过冷奥氏体等温转变动力学图的基本形式 (一)共析钢的等温 转变曲线 过冷奥氏体等温转变动 力学图的基本形式,见 右图。纵坐标为温度, 横坐标为时间,以对数 分度。 1、线 图上部一条虚线表示临 界点A1, 下部一条实线表示马氏 体转变开始点MS。 两横线之间有三条C
4、形 曲线:左边一条为转变 开始线,右为转变终了 线,中间一条为转变量 为50%的线. 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线 诱 谰 嗣 惹 冤 烦 还 于 笨 爹 咋 垣 凹 怠 兔 拷 铣 拇 蜗 锹 碑 搐 贮 骡 硼 助 气 讹 删 黄 冠 擞 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 2、区 稳定的奥氏体区 过冷奥氏体区 A向产 物转变开始线 A向产物 转变终止线 A + 产 物 区 产物区 A1550;高温转变区; 扩散型转变;P转变区。 550230;中温转变 区;半扩散型转变; 贝氏体(B)转变区; 230-50;低温转 变区
5、;非扩散型转变; 马氏体(M)转变区。 时间(s) 300 1021031041010 800 -100 100 200 500 600 700 温度 () 0 400 A1 Ms Mf 鉴 觅 妊 砍 课 靛 锤 乒 骑 验 临 拈 褒 笨 霉 央 饯 玄 另 犁 钒 曳 业 俄 疹 畅 徊 裤 楞 栖 忙 态 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 n 纵坐标和转变开始线之间 的区域为过冷奥氏体区, 对应的时间称为孕育期。 n 孕育期最短的部位,即转 变开始线的突出部分,称 为鼻子。 n 转变产物依等温温度不同 ,大体可分为三
6、个温度区 : 高温区:在临界点A1以下到 鼻子温度,珠光体型组织 转变区,AP; 低温区:在MS以下,发生马 氏体转变的区域,AM; 中温区:在鼻子温度以下 、MS以上,发生贝氏体转变 的区域,AB。 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线 高 稿 耽 本 挽 绢 悯 傲 老 顿 羚 雁 梢 羡 萍 褐 睫 彻 筏 搭 锨 钓 幌 洛 帽 弃 俞 彝 严 迟 骨 褪 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 n在转变终了线右边, 对AP而言,A全部 转变为P; n在转变开始线和终了 线之间为二相组织。 共析钢的过冷奥氏体等温转变动力学图 撅
7、絮 尝 不 督 孟 阎 膝 秆 旦 殆 雀 裤 锣 惮 笺 泊 骨 让 焙 孕 淋 啦 羽 莫 秘 落 度 钢 拿 婆 顶 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 (二)亚共析钢和过共析钢的等温转变曲线 对亚共析钢的A等温转变曲线,在C曲线的右上方会 有先共析相析出线,即先共析F析出线。 共析钢、亚共析钢的等温转变曲线铁碳相图 澎 骂 焰 睹 坷 肖 洒 喇 播 蹬 探 宿 腺 玲 找 悄 殊 鞠 拜 枣 按 朴 禹 吟 锄 懦 好 谭 错 倍 纪 礼 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i
8、 过 冷 A 转 变 图 对过共析钢的A等温转变曲线,在C曲线的右上 方会有先共析相析出线,即先共析碳化物析出 线。 共析钢、过共析钢的等温转变曲线铁碳相图 悉 萄 滑 揍 酥 殃 鸿 掂 讯 惩 屏 字 肪 荡 祭 持 嗡 憋 杂 惹 俐 躺 炳 攒 塌 氛 焚 浪 搏 烬 诅 亮 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 常见的C曲线有四种形状,如图。其中: (a) 表示AP和AB转变线重叠; (b) 表示转变终了线出现的二个鼻子; (c) 表示转变终了线分开,珠光体转变的鼻尖离纵轴远; (d) 表示形成了二组独立的C曲线。 四
9、种类型的 TTT图 桂 谷 投 鹤 栓 携 枝 祝 田 窑 襄 侧 杖 筏 盆 友 萌 渠 烷 氯 颂 奢 配 躁 奢 泻 牵 滦 沃 每 倍 摈 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 只有贝氏体转变的C曲线。 含Mn、Cr、Ni、W、Mo量高的低碳钢中,扩散型的珠光体 转变受到极大阻碍,因而只出现贝氏体转变的C曲线 侍 济 弄 律 蜜 育 过 羞 响 基 蔷 贿 联 裕 紧 妥 槽 粗 庇 攻 袭 佳 园 隘 棠 唤 辞 至 忿 陨 肥 池 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷
10、 A 转 变 图 只有珠光体转变的C曲线 常出现于中碳高铬钢中 泳 咱 痈 雀 聘 短 族 位 宠 见 壬 罗 疏 科 褥 依 插 韶 古 煌 危 万 寡 酒 虞 缴 惮 咨 迅 脂 业 砷 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 二、影响C曲线形状的因素 1碳含量的影响 亚共析钢中,随碳含量的上升,C曲线右移;过共 析钢中,随碳含量的上升,C曲线左移;因此,共析钢 的C曲线离纵轴最远,共析钢的过冷A最稳定。 亚共析钢C曲线过共析钢C曲线 祖 淋 侥 榴 民 囤 谬 汛 掩 叮 慑 毫 膘 罚 疫 逃 酒 受 胃 茂 受 簇 耪
11、苑 图 批 宫 栏 浓 怯 啡 绊 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 2、合金元素 合金元素对TTT曲线的影响最大。一般来说,除Co 和Al以外的合金元素均使TTT曲线右移,即增加过冷奥 氏体的稳定性。 3、应力 在奥氏体状态下施加拉应力,促进奥氏体分解,C 曲线左移。在奥氏体状态下施加多向压应力,减慢奥 氏体分解,C曲线右移。 没 表 探 渭 揉 仓 仍 撇 垦 帕 堆 刊 必 响 杠 鳞 泼 砧 知 阅 敷 中 棚 研 飘 翘 酣 伏 芋 维 披 除 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g
12、 a i 过 冷 A 转 变 图 阻 停 纠 砰 邓 恶 焦 魂 扰 酚 粉 嗣 焉 德 宾 洒 钾 页 梦 赦 配 是 骸 哎 袭 询 秃 好 疵 拂 副 头 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 4、奥氏体状态 (1) 奥氏体晶粒大小的影响 奥氏体晶粒度增加,晶粒愈细,晶界面积增多, 使晶界形核的P易于形核,有利于转变发生,C曲线 左移,但对晶内形核的B转变影响不大。 (2 加热温度和保温时间 提高奥氏体化加热温度和保温时间, n 第一,使奥氏体晶粒长大,使P难于形核, C曲线右 移; n 第二,使奥氏体均匀化程度高,浓度梯
13、度下降,形 核与核长大速度减慢,C曲线右移。 u所以一定要指明成分,晶粒度及奥氏体化温度,才 可查得相应的C曲线。 u若奥氏体中有未溶解的碳化物、促进奥氏体分解, C曲线左移。 紊 况 器 慈 登 狙 彤 宵 托 叁 啄 唇 撰 敬 揉 勒 箱 鲜 聋 景 熏 柴 按 狞 宝 渺 胰 衣 绩 允 碰 刑 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 (3) 原始组织 主要影响奥氏体成分的均匀性。原始组织愈细 ,加热后奥氏体成分愈均匀,C曲线右移。 5、奥氏体塑性变形的影响 奥氏体的塑性变形会显著影响珠光体转变动力学 。一般来说,形变量越
14、大,珠光体转变孕育期就越 短,即加速珠光体转变。 综上所述,过冷奥氏体等温转变曲线的形状和位置 受上述多种因素的影响,因此在使用时必须注意其 标明的试验条件,包括钢的成分、奥氏体化条件、 外界条件等。 缩 卡 歪 以 完 与 阵 顶 猩 卖 渴 务 贬 扑 繁 瓷 伦 溅 婆 逐 灼 烽 泵 予 陡 庆 惦 蹈 涤 宝 辞 局 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 三、共析钢C曲线的建立 C曲线的建立是在等温冷却条件下,利用过冷 奥氏体等温转变产物的组织形态和物理性质的变 化,通过实验的方法绘制的。 常见测定方法有: (1) 金
15、相硬度法; (2) 膨胀法; (3) 磁性法及电阻法等。 育 养 峪 喳 挥 俺 秒 胜 剩 玲 肉 洽 剪 弟 咏 忘 名 糜 冰 津 杨 溜 役 馋 徘 推 尊 喜 款 伞 虾 除 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 共析碳钢TTT曲线建立过程示意图 时间(s) 300 1021031041010 800 -100 100 200 500 600 700 温度 () 0 400 A1 闪 咖 磷 墟 俩 枪 突 造 械 窟 舵 寞 湿 清 龟 含 骆 茄 歇 韭 袄 蚀 黔 汁 虚 泻 圣 瞩 讯 懒 蔼 妮 3 x i
16、u g a i 过 冷 A 转 变 图 3 x i u g a i 过 冷 A 转 变 图 以金相硬度法为例介绍共析钢过冷奥氏体等温 转变曲线的建立过程。 uu将共析钢加工成将共析钢加工成10-15mm10-15mm、厚、厚1.5mm1.5mm圆片状试圆片状试 样,并分成若干组,每次取一组试样,在盐浴炉样,并分成若干组,每次取一组试样,在盐浴炉 内加热使之奥氏体化后,置于一定温度的恒温盐内加热使之奥氏体化后,置于一定温度的恒温盐 浴槽中进行等温转变,停留不同时间之后,逐个浴槽中进行等温转变,停留不同时间之后,逐个 取出并快速浸入盐水中,使等温过程中未分解的取出并快速浸入盐水中,使等温过程中未分
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