1、 过冷奥氏体转变图第一节 过冷奥氏体等温转变图一、 TTT 的测定(Temperature Time - Transformation)1 测定方法金相法:珠光体、贝氏体、马氏体转变产物具有不同的形貌硬度法:与金相法配合使用磁性法:奥氏体顺次性,转变产物居里值以下为铁磁性电阻法:电阻与晶体缺陷浓度有关,测定开始线十分有效膨胀法:奥氏体比容最小后三种方法一般采用比较法分析 AR2 金相法简介过冷奥氏体 在某一温度下等温一段时间,使 AR部分或全部转变,再急冷,使未转变奥氏体转变为马氏体。试样:10-15mm,1.5mm,加热及等温均在盐浴中进行。奥氏体化温度 保温 15 分钟 2%、5%,98%
2、, 迅速淬入盐水二、典型 TTT 曲线分析先分析转变开始线,珠光体/贝氏体转变开始和终了线,Ms 线。图 5-1 亚、共析碳钢的 TTT图三、TTT 曲线的类型A两组 C 曲线完 全重迭(亚共析碳钢、含非碳化物形成元素 Ni、Cu、Si、1.5%Mn 的合金钢)B两组 C 曲线部分重迭,但 2 个鼻子时间基本相同(不常见) ,如37CrSiC同上,但两组 C 曲线鼻子对应的时间有差异。GCr15、9Cr、9Cr 2、CrMn、CrW、CrWMn(P 的时间短) ;20Cr、40Cr、12Cr 2Ni4、40CrNi、35CrMo、40CrMn(B 的时间短) (含少量碳化物形成元素)D两组 C
3、 曲线完全分离,P 明显右移。45Cr3、40Cr 2Ni4、35CrNi 3Mo、5CrNiMo、5CrNiMoV、3Cr 2W8E B 明显右移。Cr5MoV,Cr 12,Cr 12MoV,W 18Cr4F两组 C 曲线强烈右移,0Ms,室温以上只有碳化物析出线。4Cr14Ni14W2Mo四、TTT 曲线的影响因素(1) 成分影响亚共析钢:C%,右移。过共析钢:C%,左移。图 5-2 TTT 图的基本类型共析钢: C 曲线最靠右, 最稳定,但易粗化。AMe(Co、Al 以外)均使 C 曲线右移:非(或弱)碳化物形成元素 Co、Ni、Mn、Si、Cu 及 B,使 C 曲线右移但不分离,Si
4、使鼻子温度上移,其它使之下移。碳化物形成元素 Cr、Mo、W、V、Ti、Nb,Me%,两组 C 曲线逐渐分离,使珠光体的鼻子温度上升,而使贝氏体的鼻子温度下降,Cr、Mn 使贝氏体转变线强烈右移,而 Mo、微量 B 则使珠光体线强烈右移。(2) 加热条件温度升高,时间延长,A 晶粒粗化,成分均匀,有利于先共析 F、K 的溶解,增加 稳定性,C 曲线右移。N(3) 塑性变形,而改变新旧相之间的位向关系,故需作具体分析。缺第二节 过冷奥氏体连续冷却转变图一、CCT 图的测定一般用快速膨胀仪,样品尺寸 812mm二、典型 CCT 图的分析三、CCT 图特点分析与 TTT 图类似,三种转变曲线可能同时
5、存在,也可能不完出现,或相互重迭或分离。1共析、过共析钢的 CCT 图上不出现B 体相变主要由于 C%高,B 体相变需要扩散高者的 C 原子量多,相变速度太慢,从而在实际冷却条件下,难以实现相变对成分的要求。此外,母相 C%高,导致切变阻力增大,难以实现按切变机制实现点阵改组的模式。图 5-3 亚共析钢(a) 和过共析钢 (b)的 CCT 图图 5-4 确定淬火临界速度(Vc)的示意图2Ms 线性曲折F 先 析出,B 相变,使之向下曲折(Ms 下降) (使 A 的 C%) 。部分 P 相变,使 A 的 C%,Ms,向上曲折。3转变在一个温度范围内完成,往往获得混合组织四、CCT 曲线相对于 T
6、TT 图向右下移动五、存在临界冷却速度(Vc)第三节 钢的临界淬火速度 Vc一、用 TTT 图估算临界冷却速度1孕育期消耗 nTT, , 321相对消耗量 /,冷到 Tn,消耗量 12()/1pn nnIT在连冷过程中,冷却到 Tn,孕育期尚未消耗完,故相变尚未开始,必须延长时间到 ,使 ,n)(nTIp相变才能开始,故 CCT 位于 TTT 右下方。 dTdTI nni TATAninP 11)(/)(lm)(10 冷速 ,则d/nTAnPI1)()(2临界淬火速度 VcA1BTlgtlgtPT A1二、冷速变化对 Vc 的影响设, ,若 ,则cVnnTATAnp dI11 )()()(即冷速愈大,在相同的温度范围内,孕育期消耗越小,转变推迟。设 ,按 冷却, 按 冷却,则1APTnPTnPATndI1 )()()(设 ,若 ,则 ,相变开始cVc1nI,则 减小,相变推迟)(P,则 ,消耗量增大,相变提前nTI解释大型锻件的逆硬化现象:表层: ,先降到临界点以下,当冷到 时,孕育期消耗量超过 1,从nT而发生部分珠光体相变,使淬火后的表层硬度降低。内层:按 冷却,硬度反而高。