鋼過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖(2)PPT

1、關(guān)于鋼的過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖 (2)1第一張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2等溫轉(zhuǎn)變圖：描述轉(zhuǎn)變開(kāi)始和轉(zhuǎn)變終了時(shí)間、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物和轉(zhuǎn)變量與溫度、時(shí)間之間的關(guān)系曲線等溫轉(zhuǎn)變圖的類(lèi)型？S曲線（IT曲線）C曲線（TTT曲線）第一節(jié) 過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖第二張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3等溫轉(zhuǎn)變：將奧氏體的試樣迅速冷至臨界溫度以下的一定溫度，進(jìn)行等溫，在等溫過(guò)程中所發(fā)生的相變。測(cè)量轉(zhuǎn)變的方法很多，金相法、硬度法、膨脹法、磁性法、電阻法、熱分析法等。一 過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖的建立第三張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4步驟：制備試樣：10-15mm，厚1.5-2mm，具有相同的原

2、始組織（可通過(guò)退火或正火獲得）。奧氏體化：所有試樣均在相同條件下進(jìn)行奧氏體化，要求奧氏體的化學(xué)成分均勻一致。等溫轉(zhuǎn)變：將奧氏化后的試樣迅速轉(zhuǎn)入給定溫度的等溫浴爐中保溫一系列時(shí)間。淬火：將保溫后的試樣迅速取出淬入鹽水中。繪圖：測(cè)出給定溫度、時(shí)間下的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物類(lèi)型、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的百分?jǐn)?shù)，并將結(jié)果繪制成曲線。金相法第四張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5 優(yōu)點(diǎn)直觀缺點(diǎn)結(jié)果不連續(xù)、費(fèi)時(shí)第五張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月62.膨脹法：利用鋼在相變時(shí)發(fā)生的體積變化。AFPBM優(yōu)點(diǎn)測(cè)量時(shí)間短，需要試樣少；缺點(diǎn)拐點(diǎn)的確定。3.磁性法：利用奧氏體為順磁性，其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物F、B、M為鐵磁性的特點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)試

3、樣少、測(cè)試時(shí)間短和易確定各轉(zhuǎn)變產(chǎn)物達(dá)到一定百分?jǐn)?shù)所需時(shí)間。缺點(diǎn)無(wú)法測(cè)出過(guò)共析鋼的先共析產(chǎn)物的析出線、 亞共析鋼珠光體轉(zhuǎn)變的開(kāi)始線。Why？ 滲碳體沒(méi)有磁性其它方法第六張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月74.熱分析法：利用鋼相變時(shí)的熱效應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)適用于潛熱大、轉(zhuǎn)變速率快的過(guò)程，如熔化、凝固、M相變?nèi)秉c(diǎn)不適用潛熱小、轉(zhuǎn)變速率慢的過(guò)程，如大部分?jǐn)U散型固態(tài)相變5.電阻法:利用相變時(shí)電阻值的變化優(yōu)點(diǎn)測(cè)量時(shí)間短，需要試樣少；缺點(diǎn)：精度不高其它方法第七張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月8溫度時(shí)間A1MsMf開(kāi)始線終止線穩(wěn)定A過(guò)冷A轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)A與產(chǎn)物共存區(qū)M+AM兩條曲線三條水平線六個(gè)區(qū)域特點(diǎn)：

4、過(guò)冷奧氏體在不同溫度的等溫轉(zhuǎn)變都有一個(gè)孕育期；隨溫度下降，孕育期先縮短后增加；過(guò)冷奧氏體在不同溫度范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物不同（P、B、M、多相共存）二 奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖（C曲線）的特點(diǎn)第八張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月9 珠光體組織 下貝氏體組織 馬氏體組織轉(zhuǎn)變產(chǎn)物組織什么產(chǎn)物?第九張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月101、碳鋼的基本類(lèi)型 只有一個(gè)鼻子點(diǎn)，即珠光體轉(zhuǎn)變與貝氏體轉(zhuǎn)變重疊，亞（過(guò)）共析鋼比共析鋼多出一個(gè)F析出線和析出線。三 奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖的常見(jiàn)類(lèi)型第十張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月11 歸納起來(lái)大體上可以分為六種類(lèi)型：2、合金鋼C曲線的常見(jiàn)類(lèi)型(1) 具

5、有單一的C字形曲線。除碳鋼以外，含有Si、Ni、Cu、Co等合金元素（非碳化物形成元素）的鋼均屬此類(lèi)。第十一張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月12（2）具有雙C字形曲線，兩個(gè)鼻子在時(shí)間軸上相近，在溫度軸上不同，P與B部分重疊，如37CrSi具有這樣的C曲線。第十二張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月13（3）具有雙C字形曲線，兩個(gè)鼻子在時(shí)間和溫度軸上都不相同，P與B部分重疊。1）P轉(zhuǎn)變曲線右移比較顯著，20 Cr、40Cr、35CrMn2、40CrMn等。2）B轉(zhuǎn)變曲線右移較為顯著，GCr15、9Cr2、CrMn、CrWMn等。第十三張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月14

6、（4）只有貝氏體轉(zhuǎn)變的C曲線在含碳量低（wc2.5%）外 凡溶于A中-C曲線右移 未溶于A中-C曲線左移 非（弱）碳化物形成元素：Ni、Mn、Si、Cu、BC曲線形狀 碳化物形成元素：Cr、Mo、W、V、Ti P轉(zhuǎn)變移向高溫 B轉(zhuǎn)變移向低溫1）鈷的影響：溶入A中，使C曲線左移。2）Ni的影響：C曲線右移3）Mn的影響：C曲線右移 4）Cr的作用：C曲線右移，對(duì)B的推遲作用大于對(duì)P的推遲作用； C曲線分離，3% Cr，完全分離。5）Mo和W的影響：推遲P轉(zhuǎn)變，對(duì)B轉(zhuǎn)變影響不大。6）B的影響：微量，過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性不改變C曲線位置C曲線右移、Ms點(diǎn)下降C曲線分離Mn的作用大于Ni影響鼻溫2.常見(jiàn)

7、合金元素的影響第十八張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月19第十九張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月20A晶粒愈細(xì)小，等溫轉(zhuǎn)變的孕育期愈短，加速過(guò)冷A的轉(zhuǎn)變，對(duì)B轉(zhuǎn)變的加速不如對(duì)P的作用大。2、奧氏體晶粒尺寸的影響3、原始組織、加熱溫度和保溫時(shí)間的影響在相同的加熱條件下，原始組織越細(xì)，越容易得到均勻的A，使等溫轉(zhuǎn)變曲線右移，Ms降低。當(dāng)原始組織相同時(shí)，提高A化溫度，延長(zhǎng)保溫時(shí)間，將促進(jìn)碳化物溶解，也會(huì)使C曲線右移。4、塑性變形的影響無(wú)論高溫和低溫塑性變形，均加速過(guò)冷A的轉(zhuǎn)變。原因：未經(jīng)變形的A向P轉(zhuǎn)變時(shí)僅在晶界形核，而變形后，過(guò)冷A在等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，可出現(xiàn)晶內(nèi)形核。第二十張，PPT共

8、四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月21第一節(jié) 過(guò)冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變圖第二節(jié) 過(guò)冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖第三節(jié) 過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖的應(yīng)用第二十一張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月22TTT圖反映的是過(guò)冷A等溫轉(zhuǎn)變的規(guī)律，可以用來(lái)指導(dǎo)熱處理工藝的制定。在實(shí)際熱處理中，不僅僅是在等溫過(guò)程中有相轉(zhuǎn)變的發(fā)生，在冷卻過(guò)程中同樣存在著相變過(guò)程并且對(duì)材料的性能有著重大的影響。因此，很多熱處理工藝都是在連續(xù)冷卻條件下進(jìn)行的，如淬火、正火、退火等。連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖通常稱(chēng)為CCT圖（Continuous Cooling Transformation)第二節(jié) 過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖第二十二張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作

9、于2022年6月231. 金相硬度法：加熱A化恒定冷速至不同溫度，立即急冷。組織觀察測(cè)量硬度M轉(zhuǎn)變量-時(shí)間-冷速關(guān)系曲線，對(duì)應(yīng)到Tt 圖上。2. 端淬法：標(biāo)準(zhǔn)試樣- 25100等距鉆孔。末端噴水不同時(shí)間，各點(diǎn)冷速不同，對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行金相觀察各點(diǎn)轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及相對(duì)量。3. 膨脹法：利用膨脹儀測(cè)定膨脹曲線的有關(guān)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。一 CCT圖的建立第二十三張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月24A化參數(shù)F的含量P的含量B的含量產(chǎn)物的硬度冷卻速度第二十四張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月25冷卻速度的表示方法：800500下的平均冷卻速度距端淬試樣水冷端的距離冷卻時(shí)間：既從A溫度冷卻到500所需要的時(shí)間，

10、一般用冷卻曲線與500坐標(biāo)的交點(diǎn)表示。較方便二 冷卻速度對(duì)產(chǎn)物的影響硬度距淬端距離可直接顯示硬度分布和淬透層深度的關(guān)系第二十五張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月26冷卻過(guò)程及其產(chǎn)物分析？第二十六張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月27三 連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖與等溫轉(zhuǎn)變圖的比較沒(méi)有B轉(zhuǎn)變區(qū)轉(zhuǎn)變開(kāi)始和終止線右下移臨界冷卻速度共析鋼的CCT圖第二十七張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月28合金鋼的CCT圖由合金元素種類(lèi)和數(shù)量而定第二十八張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月29其它特點(diǎn)轉(zhuǎn)變溫度較低孕育時(shí)間較長(zhǎng)CCT圖只有上半部？得到混合組織F+P+B+MMs點(diǎn)發(fā)生變化第二十九張，P

11、PT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月30臨界冷卻速度：連續(xù)冷卻時(shí)，在某幾個(gè)特定的冷卻速度下，所得到的組織將發(fā)生突變，這些冷卻速度稱(chēng)為臨界冷卻速度。1. CCT圖中的臨界冷卻速度 在實(shí)際生產(chǎn)中，為了使鋼件在淬火后得到完全的M組織，應(yīng)使A從淬火加熱溫度到Ms點(diǎn)的冷卻過(guò)程中不發(fā)生分解。為此，鋼件的冷卻速度應(yīng)大于某一臨界值，此臨界值稱(chēng)為臨界淬火速度，一般又稱(chēng)為臨界冷卻速度，用Vc表示。也就是獲得100%M轉(zhuǎn)變的最小的冷卻速度。此外，還有抑制F、P、B的臨界冷卻速度。四 鋼的臨界冷卻速度第三十張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月31 凡影響A穩(wěn)定性、影響CCT曲線形狀的因素均影響VC，使曲線右移的

12、均降低VC，左移的均使VC提高。碳含量 低碳鋼隨C含量增加，VC顯著降低，但在0.3-1.0%范圍內(nèi)，VC下降的不多。C%1.0%后，隨C含量的增加，VC增高。合金元素的影響 除Co以外，大部分合金元素溶入A中，都增加A的穩(wěn)定性，使VC下降；若未溶入A中，以碳化物形式存在，則會(huì)使VC升高。2. 影響臨界冷卻速度的因素第三十一張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月32A晶粒度的影響 隨A晶粒尺寸增大，VC 減小，對(duì)受P轉(zhuǎn)變制約的VC 影響較大，而對(duì)受B轉(zhuǎn)變制約的VC 影響較小。A化溫度的影響 A化溫度升高，A的合金化程度增大，穩(wěn)定性升高，從而使VC 降低。A中非金屬夾雜物和穩(wěn)定碳化物 硫化物

13、、氧化物、氮化物及難溶的穩(wěn)定碳化物，在A化時(shí)，能阻礙A晶粒的長(zhǎng)大，促進(jìn)非M組織的形成，使VC 增大。第三十二張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月33 從縱軸由A1開(kāi)始作冷卻曲線與TTT圖開(kāi)始線相切，該冷卻曲線所代表的冷卻速度VC，可用下式描述： 考慮到CCT圖位于TTT圖的右下方，將上式修正，即得到近似的VC：注意：只適用于VC決定抑制P轉(zhuǎn)變的臨界冷卻速度的情況。ZRZR五 等溫轉(zhuǎn)變圖在連續(xù)冷卻過(guò)程中的應(yīng)用1. 臨界冷卻速度的估算第三十三張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月342. 連續(xù)冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的預(yù)測(cè)v1-爐冷APv2-空冷AS（索氏體）v3-油冷AT(屈氏體)+Mv4-

14、水冷AM A/vk-臨界冷卻速度vkPSMT第三十四張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月35第三十五張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月36第三十六張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月37六 連續(xù)冷卻過(guò)程中冷卻速度變化對(duì)臨界淬火速度的影響Vc, 增加臨界冷卻速度=Vc, 臨界冷卻速度不變Vc, 降低臨界冷卻速度第三十七張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月38第一節(jié) 過(guò)冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變圖第二節(jié) 過(guò)冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖第三節(jié) 過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖的應(yīng)用第三十八張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月391、分級(jí)淬火：使表面和心部溫度一致。減少應(yīng)力和工件變形分級(jí)淬火的冷卻

15、速度和溫度，保證順利進(jìn)行一 TTT圖的應(yīng)用第三十九張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月402、等溫淬火：獲得下貝氏體。獲得下貝氏體的溫度范圍、保溫時(shí)間、保溫溫度和硬度的關(guān)系等熱處理工藝參數(shù)第四十張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月413、退火和等溫退火：珠光體轉(zhuǎn)變。一般的退火其產(chǎn)物主要有F,B,M等混合物而等溫退火可得到珠光體從而達(dá)到軟化的目的第四十一張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月424、形變熱處理 ：將形變強(qiáng)化和熱處理強(qiáng)化結(jié)合。判斷是否適合形變熱處理選擇形變溫度和時(shí)間選著等溫淬火的溫度和時(shí)間第四十二張，PPT共四十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月43確定臨界淬火速度 臨界淬火速度對(duì)鋼的熱處理有非常重要的意義預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及性能 對(duì)于已知材料熱