文章编号:1004-9762(2003)04-0331-03
35K钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线研究Ξ
孟力平,张宇航,李红英,耿进锋
(中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙 410083)
关键词:35K钢;热模拟;连续冷却转变曲线;临界冷却速度
中图分类号:TG14211 文献标识码:A
摘 要:利用膨胀法结合金相硬度法,在G leeble1500热模拟机上测定了35K钢的临界点Ar1,Ar3以及Ms;测定了不同冷却速度下连续冷却转变的膨胀曲线,获得了该钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线);研究了35K钢的连续冷却过程中奥氏体转变过程及转变产物的组织和性能;此外,通过对CCT曲线的分析,确定了避免铁素体呈现魏氏组织形貌和产生贝氏体组织的临界冷却速度,为生产实践和新工艺的制定提供了参考依据.
Continuous cooling transform ation of undercooling austenite about35K
ME NGLi2ping,ZH ANG Y u2hang,LI H ong2ying,GE NGJin2feng
(C ollege of Materials Science&Engineering,Central S outh University,Changsha410083,China)
K ey w ords:35K steel,thermal mechanical simulate,continuous cooling trans formation curve,critical cooling rate
Abstract:By dilatometric change referencing microscopic test and hardness measurement,the critical points at Ar1,Ar3and with Ms of35K are determined respectively through G leeble1500thermal mechaical simulation.By measuring the different expanding curves of continuous cooling trans formation,CCT curve is obtained.T rans formation of austenite and m orphology and mechanical property of35K in the course of continuous cooling are analysed.In addition,by the analysis of CCT curve,the critical cooling rate of generating Widmanstaten structure and bainite is de2 termined,which provides the references for productive practice and establishing new technics.
冷镦钢是可在室温条件下,利用金属塑性成型工艺生产互换性较高的标准件用钢.35K钢是冷镦钢的一种,用来制造高强度紧固件(8.8级),在国内外已经得到了广泛的应用.但35K钢轧制盘条在冷镦或冷顶锻时有时会产生开裂,影响了它的使用.初步分析认为,可能与材料在控轧控冷时出现不利于塑性成型的组织有关.CCT曲线是分析连续冷却时奥氏体转变过程及转变产物的组织和性能的有力工具[1].为了在控轧控冷后获得所需的组织和性能,制定合理的加工和热处理工艺,笔者测定了35K钢的CCT曲线,研究了35K钢过冷奥氏体连续冷却时的转变.
1 实验方法
实验原料采用控轧控冷后的35K钢盘条,其化学成分如表1所示.将其加工成直径为6m m,长度为10m m及直径为4m m,长度为8m m的2种不同规格的膨胀试样.
表1 35K化学成分(质量分数,%)
T able1 The chemical constitution
C S i Mn P S
0.370.290.510.0170.014
采用膨胀法结合金相硬度法[2],来测定35K钢的CCT曲线.在G leeble1500热模拟机上测定其连续冷却转变时的温度膨胀量曲线[3]1将试样加热至奥氏体化温度950℃,保温12min,然后以0105℃/s 的冷却速度,确定该钢的临界点Ar1,Ar3;以直接喷水冷却(冷却速度约400℃/s)测定其马氏体开始转变点Ms;在0105～35℃/s之间以12种不同的冷却速度分别将奥氏体化的试样冷却,得到12组温度膨胀量
2003年12月第22卷第4期
包头钢铁学院学报
Journal of Baotou University of Iron and S teel T echnology
December,2003
V ol.22,N o.4
Ξ收稿日期:2002-09-18
作者简介:孟力平(1964-),男,湖南华容人,中南大学实验师.
曲线.由不同冷却速度下的膨胀曲线,结合金相硬度
法确定转变开始点、转变终止点,并将其描绘在温度时间(对数)坐标上,然后把物理意义相同的点连成光滑的曲线,同时在坐标上给出Ar 1,Ar 3和Ms 点,这就得到了CCT 曲线[4].用金相显微镜分析转变后的显微组织,最后测定试样的维氏硬度值.
2 试验结果
211 35K 钢的临界点
35K 钢的临界点测定结果如表2所示.
表2 35K 钢的临界点
T able 1 The critical point of 35K
临界点Ar 1Ar 3Ms 温度/℃
710
790
360
212 CCT 曲线
根据不同冷却速度下的温度膨胀量曲线,可确定试样的相变温度,如表3
所示.在表3中,400℃/s
是直接喷水冷却时的速度.由表2和表3,结合金相硬度法测定结果所得到的CCT 曲线见图1.在图1中,冷却曲线旁的数字为冷却速度,冷却曲线最下端的数字为此速度冷却后试样的维氏硬度值(H V ).
表3 不同冷却速度下的相变点温度
T able 3 The transform ation point temperature
in different cooling velocity
冷却速度
/(℃?s -1)
A →F 开始A →P 开始A →P 终了A →
B 开始A →B 终了A →M 开始0.05
7897116850.178********.5780701661661595
17636856416415802.57526796356355685709660
630
630560106916465491568562654020675602543256705915283066858536036035666
581
360
360400
360
图1 35K 钢的CCT 曲线
Fig.1 The CCT curve of 35K
从图1中可以看出,A →F 的转变贯穿整个冷速区间.发生A →P 转变的最大冷却速度约为5℃/s ,冷却速度大于5℃/s 时,转变产物中不存在珠光体组织.贝氏体的生成范围也很大,由015℃/s 到直接喷水冷却都有贝氏体组织存在.A →B 转变的临界冷却速度大约为015℃/s ,当冷却速度小于此速度时,转变产物中不会有贝氏体组织出现.当冷却速度达到30℃/s 时有A →M 转变发生,此时A →B 的终止温度与A →M 的开始温度几乎是
相同的.
213 金相组织观察和分析
对不同冷却速度的试样进行了金相观察,部分
试样的金相组织如图2所示.从图2可以看到,各个冷却速度下的试样中均有较多的铁素体组织,其形态在慢的冷却速度下为网状[5].当冷却速度增加到大约215℃/s 时(见图2(b )),开始出现魏氏组织铁素体.在冷却速度大约为30℃/s 时,虽然铁素体仍然存在,但魏氏组织消失(见图2(d )).较少的魏氏
233包头钢铁学院学报2003年12月 第22卷第4期
组织对材料性能影响不大,当魏氏组织大量出现时,会使钢的机械性能尤其是塑性和冲击韧性显著降低[6],不利于冷镦成型.这也可能是35K 钢在冷镦或顶锻时出现裂纹的主要原因,应当避免.
珠光体呈片层状.当冷却速度大于5℃/s 时珠光体消失,例如在10℃/s 冷却速度的试样上就看不到珠光体(见图2(c )).在015℃/s 冷却速度的试样上(见图2(a ))就可以观察到有杆粒状贝氏体出
现,直至直接喷水冷却时仍然有杆粒状贝氏体.在工业生产中由于贝氏体的机械和力学性能都很差[7],不利于冷镦成型,这也可能是35K 钢在冷镦或顶锻时出现裂纹的原因之一,应当避免1当冷却速度为30℃/s 时(见图2(d )),就开始出现针状和板条状的马氏体.从直接喷水冷却测试Ms 点的金相组织照片上,可以看到有典型的板条和针状马氏体(见图2(e ))
.
图2 35K 钢连续冷却转变后的金相组织 ×1500
Fig.2 metallurgical structure of 35K after continuous cooling transform ation
(a )冷却速度为015℃/s (铁素体+珠光体+杆粒状贝氏体);(b )冷却速度为215℃/s (铁素体+珠光体+杆粒状贝氏体,铁素体开始呈现魏氏组织形貌);(c )冷却速度为10℃/s (铁素体+杆粒状贝氏体,铁素体呈现魏氏组织形貌);(d )冷却速度30℃/s (网状铁素体+杆粒状贝氏体+针状和板条状马氏体);(e )直接喷水冷却(针状和板条状马氏体+铁素体+杆粒状贝氏体)
3 结论
(1)利用膨胀法并结合金相法和硬度法,测绘了35K 钢的连续冷却转变曲线(CCT 曲线),为确定此
钢种的加工和热处理工艺提供了依据
.
(2)从35K 钢的CCT
曲线和金相组织照片中可以看到,在很宽的冷却速度范围内,均有魏氏组织和贝氏体组织存在,这2种组织(特别是魏氏组织)的出现,不利于随后塑性成型.35K 钢之所以在冷镦和顶锻时出现裂纹,可能是因为在控轧时对冷却速度控制不当,生成了魏氏组织和贝氏组织造成的,在实际生产中应当予以注意.参考文献:
[1] 邓至谦,周善初,等.金属材料及热处理[M].长沙:中
南工业大学出版社,19881
[2] 韩德伟1金相技术基础[M].长沙:中南工业大学出版
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[3] 《热处理手册》编委会1热处理手册(第四分册)[M].北
京:机械工业出版社,19781
[4] 张世中1钢的过冷奥氏体转变曲线图集[M].北京:冶
金工业出版社,19931
[5] 刘云旭1金属热处理原理[M].北京:机械工业出版社,
19801
[6] 崔忠析,刘北兴1金属学与热处理原理[M].哈尔滨:哈
尔滨工业大学出版社,19981
[7] 马泗春1材料科学基础[M].西安:陕西科学技术出版
社,19981
3
33孟力平等:35K 钢连续冷却过冷奥氏体转变曲线
材料加工测定 实验一钢连续冷却转变图(CCT 曲线的测定 一. 实验目的 1. 了解钢的连续冷却转变图的概念及其应用; 2. 了解钢的连续冷却转变图的测量方法特别是热膨胀法的原理与步骤; 3. 利用热模拟仪观察钢在加热及冷却中的相变并测量临界点; 4. 建立钢的连续冷却转变图(CCT 曲线。 二. 实验原理 当材料在加热或冷却过程中发生相变时, 若高温组织及其转变产物具有不同的比容和膨胀系数, 则由于相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上, 破坏了膨胀量与温度间的线性关系, 从而可以根据热膨胀曲线上所显示的变化点来确定相变温度。这种根据试样长度的变化研究材料内部组织的变化规律的称为热膨胀法 (膨胀分析。长期以来,热膨胀法已成为材料研究中常用的方法之一。通过膨胀曲线分析,可以测定相变温度和相变动力学曲线。 钢的密度与热处理所得到的显微组织有关。 钢中膨胀系数由大到小的顺序为:奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体; 比容则相反, 其顺序是:马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物(但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。从钢的热膨胀特性可知, 当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时, 钢的体积将发生突变。过冷奥氏体转变为铁素体、珠光体或马氏体时,钢的体积将膨胀;反之,钢的体积将收缩。冷却速度不同,相变温度不同。图 1-1为 40CrMoA 钢冷却时的膨胀曲线。不同的钢有不同的热膨胀曲线。 图 1-140CrMoA 钢冷却时的膨胀曲线
连续钢连续冷却转变 (ContinuousCooling Transformation 曲线图,简称 CCT 曲线, 系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响情况。钢的一般热处理、形变热处理、热轧以及焊接等生产工艺,均是在连续冷却的状态下发生相变的。因此 CCT 曲线与实际生产条件相当近似,所以它是制定工艺时的有用参考资料。根据连续冷却转变曲线, 可以选择最适当的工艺规范,从而得到恰好的组织, 达到提高强度和塑性以及防止焊接裂纹的产生等。连续冷却转变曲线测定方法有多种, 有金相法、膨胀法、磁性法、热分析法、末端淬火法等。除了最基本的金相法外,其他方法均需要用金相法进行验证。 用热模拟机可以测出不同冷速下试样的膨胀曲线。发生组织转变时,冷却曲线偏离纯冷线性收缩, 曲线出现拐折, 拐折的起点和终点所对应转变的温度分别是相 变开始点及终止点。将各个冷速下的开始温度、结束温度和相转变量等数据综合绘在“温度 -时间对数”的坐标中,即得到钢的连续冷却曲线图 (如图 2 。动态热 -力 学模拟试验机 Gleeble3500测定材料高温性能的原理如下:用主机中的变压器对被 测定试样通电流, 通过试样本身的电阻热加热试样, 使其按设定的加热速度加热到 测试温度。保温一定时间后, 以一定的冷却速度进行冷却。在加热、保温和冷却 过程中用径向膨胀仪测量均温区的径向位移量(即膨胀量 , 绘制膨胀量 -温度曲线如图 1-1所示,测试不同冷却速度下试样的膨胀量 -温度曲线。根据膨胀量 -温度曲线确定不同冷却速度下的相转变开始点和结束点,即可绘制 CCT 曲线。
材料加工测定
实验一钢连续冷却转变图（CCT曲线）的测定 一．实验目的 1．了解钢的连续冷却转变图的概念及其应用； 2．了解钢的连续冷却转变图的测量方法特别是热膨胀法的原理与步骤； 3．利用热模拟仪观察钢在加热及冷却中的相变并测量临界点； 4．建立钢的连续冷却转变图（CCT曲线）。 二．实验原理 当材料在加热或冷却过程中发生相变时，若高温组织及其转变产物具有不同的比容和膨胀系数，则由于相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上，破坏了膨胀量与温度间的线性关系，从而可以根据热膨胀曲线上所显示的变化点来确定相变温度。这种根据试样长度的变化研究材料内部组织的变化规律的称为热膨胀法（膨胀分析）。长期以来，热膨胀法已成为材料研究中常用的方法之一。通过膨胀曲线分析，可以测定相变温度和相变动力学曲线。 钢的密度与热处理所得到的显微组织有关。 钢中膨胀系数由大到小的顺序为：奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体；比容则相反，其顺序是：马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物（但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。从钢的热膨胀特性可知，当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时，钢的体积将发生突变。过冷奥氏体转变为铁素体、珠光体或马氏体时，钢的体积将膨胀；反之，钢的体积将收缩。冷却速度不同，相变温度不同。图1-1为40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线。不同的钢有不同的热膨胀曲线。
图1-140CrMoA钢冷却时的膨胀曲线 连续钢连续冷却转变(Continuous Cooling Transformation)曲线图，简称CCT 曲线，系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响情况。钢的一般热处理、形变热处理、热轧以及焊接等生产工艺，均是在连续冷却的状态下发生相变的。因此CCT曲线与实际生产条件相当近似，所以它是制定工艺时的有用参考资料。根据连续冷却转变曲线，可以选择最适当的工艺规范，从而得到恰好的组织，达到提高强度和塑性以及防止焊接裂纹的产生等。连续冷却转变曲线测定方法有多种，有金相法、膨胀法、磁性法、热分析法、末端淬火法等。除了最基本的金相法外，其他方法均需要用金相法进行验证。 用热模拟机可以测出不同冷速下试样的膨胀曲线。发生组织转变时，冷却曲线偏离纯冷线性收缩，曲线出现拐折，拐折的起点和终点所对应转变的温度分别是相变开始点及终止点。将各个冷速下的开始温度、结束温度和相转变量等数据综合绘在“温度-时间对数”的坐标中，即得到钢的连续冷却曲线图(如图2)。 动态热-力学模拟试验机Gleeble3500测定材料高温性能的原理如下：用主机中的变压器对被测定试样通电流，通过试样本身的电阻热加热试样，使其按设定的加热速度加热到测试温度。保温一定时间后，以一定的冷却速度进行冷却。在加热、保温和冷却过程中用径向膨胀仪测量均温区的径向位移量（即膨胀量），绘制膨胀量-温度曲线如图1-1所示，测试不同冷却速度下试样的膨胀量-温度曲线。根据膨胀量-温度曲线确定不同冷却速度下的相转变开始点和结束点，即可 绘制CCT曲线。
第六节钢在冷却时的转变 一、共析钢的过冷奥氏体转变 由铁碳相图可知，共析钢从奥氏体状态冷却到临界点A1点以下时将要发生珠光体转变。实际上，迅速冷却到A1点以下温度时，转变并不是立即开始的，在A1点以下未转变的奥氏体称为过冷奥氏体。 1．过冷奥氏体转变曲线 (1)过冷奥氏体等温转变曲线图10—38是通过实验测定的共析钢过冷奥氏体等温转变 动力学曲线，又称过冷奥氏体等温转变 等温图(又称TTT图或C曲线)。图中 左边的曲线是转变开始线，右边的曲线 是转变完了线。它的上部向A1线无限 趋近，它的下部与Ms线相交。Ms点是 奥氏体开始向马氏体转变的温度。由图 可以看出，过冷奥氏体开始转变需要经 过一段孕育期，在550～500℃等温时孕 育期最短，转变最快，称为C曲线的 “鼻子”。在鼻温以上的高温阶段，随过冷 度的增加，转变的孕育期缩短，转变加 快；在鼻温以下的中温阶段，随过冷度的 增加，转变的孕育期变长，转变变慢。这 是因为共析转变是扩散型相变，转变速 率是由相变驱动力和扩散系数D两个 因素综合决定的(参看第三节)。 过冷奥氏体在不同的温度区间会发 生三种不同的转变。在A1～500~C区间 发生珠光体转变，转变的产物是珠光体(P)，其硬度值较低，在11～40HRC之间；550~C～
Ms点区间发生贝氏体转变，产物是贝氏体(B)，硬度值较高在40～55HRC之间；在Ms点 以下将发生马氏体转变，得到马氏体(M)，马氏体的硬度很高，可达到60HRC以上。碳素 钢的贝氏体转变温度区间与珠光体、马氏体转变的温度区间没有严格的界限，相互之间有重叠。 一般认为过冷奥氏体有了1％的转变即为转变的开始，转变已完成99％即为转变完了。在转变开始线和转变完了线之间，还可以划出转变量为10％、50％、90％等等几条大体平行的曲线(图中以虚线表示)。转变开始线、终止线与A。线、Ms线之间将等温转变图划分成几个区域，各个区域表示组织状态及转变量与温度和时间之间的关系。从等温转变图右侧的纵坐标，还可以看出各温度下转变产物的硬度值。例如，过冷奥氏体在600~C进行等温转变，若等温时间只有1s，钢仍然处在过冷奥氏体状态；如果等温了3s，这时已有50％的奥氏体转变成珠光体，组织状态是奥氏体加珠光体各占50％；若在600~C等温7s以上，过冷奥氏体早已全部转变成珠光体，珠光体的硬度值是38HRC。如果在600~C等温3s后立即淬火，将得到50％马氏体加珠光体的组织。 (2)过冷奥氏体连续冷却转变曲线在绝大多数情况下奥氏体转变是在连续冷却的条件下进行的。如铸造、锻轧、焊接之后，一般都是采用在空气中冷却，或在坑中堆放冷却等连续冷却方式。从奥氏体状态经炉内冷却退火。或空气中冷却正火，或水中急冷淬火等热处理工艺也都是连续冷却过程。因此，研究过冷奥氏体连续冷却转变图(CCT图)，有更大的实际意义。实验测定的不同冷却条件下共析碳钢的CCT图如图10—39所示。由图可以看出，不同冷却速度下，过冷奥氏体开始转变的时间和温度不同，冷却速度越快，开始转变所需的时间越短，转变温度越低。图中还划出该钢的c曲线。与c曲线相比较，CCT图中同样性质的曲线(转变开始线，转变终了线)均位于C曲线的下方。在连续冷却条件下，共析碳钢不发生贝氏体转变。若冷却速度小于33．4~C．s叫(图中的曲线3)时，奥氏体将全部转变成珠光 一、
文章编号:1004-9762(2003)04-0331-03 35K钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线研究Ξ 孟力平,张宇航,李红英,耿进锋 (中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙 410083) 关键词:35K钢;热模拟;连续冷却转变曲线;临界冷却速度 中图分类号:TG14211 文献标识码:A 摘 要:利用膨胀法结合金相硬度法,在G leeble1500热模拟机上测定了35K钢的临界点Ar1,Ar3以及Ms;测定了不同冷却速度下连续冷却转变的膨胀曲线,获得了该钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线);研究了35K钢的连续冷却过程中奥氏体转变过程及转变产物的组织和性能;此外,通过对CCT曲线的分析,确定了避免铁素体呈现魏氏组织形貌和产生贝氏体组织的临界冷却速度,为生产实践和新工艺的制定提供了参考依据. Continuous cooling transform ation of undercooling austenite about35K ME NGLi2ping,ZH ANG Y u2hang,LI H ong2ying,GE NGJin2feng (C ollege of Materials Science&Engineering,Central S outh University,Changsha410083,China) K ey w ords:35K steel,thermal mechanical simulate,continuous cooling trans formation curve,critical cooling rate Abstract:By dilatometric change referencing microscopic test and hardness measurement,the critical points at Ar1,Ar3and with Ms of35K are determined respectively through G leeble1500thermal mechaical simulation.By measuring the different expanding curves of continuous cooling trans formation,CCT curve is obtained.T rans formation of austenite and m orphology and mechanical property of35K in the course of continuous cooling are analysed.In addition,by the analysis of CCT curve,the critical cooling rate of generating Widmanstaten structure and bainite is de2 termined,which provides the references for productive practice and establishing new technics. 冷镦钢是可在室温条件下,利用金属塑性成型工艺生产互换性较高的标准件用钢.35K钢是冷镦钢的一种,用来制造高强度紧固件(8.8级),在国内外已经得到了广泛的应用.但35K钢轧制盘条在冷镦或冷顶锻时有时会产生开裂,影响了它的使用.初步分析认为,可能与材料在控轧控冷时出现不利于塑性成型的组织有关.CCT曲线是分析连续冷却时奥氏体转变过程及转变产物的组织和性能的有力工具[1].为了在控轧控冷后获得所需的组织和性能,制定合理的加工和热处理工艺,笔者测定了35K钢的CCT曲线,研究了35K钢过冷奥氏体连续冷却时的转变. 1 实验方法 实验原料采用控轧控冷后的35K钢盘条,其化学成分如表1所示.将其加工成直径为6m m,长度为10m m及直径为4m m,长度为8m m的2种不同规格的膨胀试样. 表1 35K化学成分(质量分数,%) T able1 The chemical constitution C S i Mn P S 0.370.290.510.0170.014 采用膨胀法结合金相硬度法[2],来测定35K钢的CCT曲线.在G leeble1500热模拟机上测定其连续冷却转变时的温度膨胀量曲线[3]1将试样加热至奥氏体化温度950℃,保温12min,然后以0105℃/s 的冷却速度,确定该钢的临界点Ar1,Ar3;以直接喷水冷却(冷却速度约400℃/s)测定其马氏体开始转变点Ms;在0105～35℃/s之间以12种不同的冷却速度分别将奥氏体化的试样冷却,得到12组温度膨胀量 2003年12月第22卷第4期 包头钢铁学院学报 Journal of Baotou University of Iron and S teel T echnology December,2003 V ol.22,N o.4 Ξ收稿日期:2002-09-18 作者简介:孟力平(1964-),男,湖南华容人,中南大学实验师.
过冷奥氏体转变因素对其影响规律 过冷奥氏体等温转变的速度反映过冷奥氏体的稳定性，而过冷奥氏体的稳定性可在C曲线上反映出来。过冷奥氏体越稳定，孕育期越长，则转变速度越慢，C曲线越往右移。过冷奥氏体的等温转变因素有多个：（一）奥氏体成分的影响1、含碳量的影响2、合金元素的影响（二）奥氏体状态的影响（三）应力和塑性变形的影响。 一、奥氏体成分的影响 过冷奥氏体等温转变的速度在很大程度上取决于奥氏体的成分，改变奥氏体的化学成分，影响C曲线的形状和位置，从而可以控制过冷奥氏体的等温转变速度。 1、含碳量影响 与共析钢C曲线不同，亚、过共析钢上部各多一条先共析相析出线，说明过冷奥氏体在发生珠光体转变之前，在亚共析钢中先要析出铁素体，在过共析钢中要先析出渗碳体。 亚共析钢随奥氏体含碳量增加，C曲线逐渐右移，说明过冷奥氏体稳定性增高，孕育期变长，转变速度减慢。这是由于在相同的转变条件下，随着亚共析钢中含碳量的增高，铁素体形核的几率减少，铁素体长大需要扩散离去的碳量增大，故减慢铁素体的析出速度。一般认为，先共析铁素体的析出可以促进珠光体的形成。因此，由于亚共析钢先共析铁素体孕育期增长且析出速度减慢，珠光体转变速度也随之减慢。 2、合金元素对的影响 合金元素溶解到奥氏体中后，都增大过冷奥氏体的稳定性，使C曲线右移。V、Ti、Nb、Zr等强碳化物形成元素，当其含量较多时，能在钢中形成稳定的碳化物，在一般加热温度下不能融入奥氏体中而以碳化物形式存在，则反而降低过冷奥氏体的稳定性。 二、奥氏体状态的影响 奥氏体晶粒越细小，单位体积内晶界面积越大，从而使奥氏体分解时形核率增多，降低稳定性。 铸态原始组织不均匀，存在成分偏析，而经轧制后，组织和成分变得均匀。因此在同样加热条件下，铸锭形成的奥氏体很不均匀，而轧材形成的奥氏体比较均匀，不均匀的奥氏体可以促进奥氏体分解，使C曲线左移。 奥氏体化温度越低，保温时间越短，奥氏体晶粒越细，未溶第二相越多，同时奥氏体的碳浓度和合金元素浓度越不均匀，从而促进奥氏体在冷却过程中分解，使曲线左移。 三、应力和塑性变形的影响 在奥氏体状态下承受拉应力将加速奥氏体的等温转变，而加等向压应力则会阻碍这种转变，这是因为奥氏体比体积最小，发生转变时总是伴随比体积的增大，尤其是马氏体转变更为剧烈。所以加拉应力促进奥氏体转变。而在等向压应力下，原子迁阻力增大，减慢奥氏体的转变。 对奥氏体进行塑性变形亦有加速奥氏体转变的作用。这是由于塑性变形使点阵畸变加剧并使位错密度增高。
第17卷第5期 2005年10月 钢铁研究学报 Journal of Iron and Steel Research Vol.17,No.5 Oct.2005 基金项目:河北省科学技术研究与发展计划资助项目(012121175D ) 作者简介:张春玲(19722),女,博士生,讲师; E 2m ail :zhangchunling92@https://www.doczj.com/doc/2616062968.html, ; 修订日期:2004204223 耐候钢变形奥氏体的连续冷却转变 张春玲1, 蔡大勇1, 廖 波1, 赵田臣2, 赵铮铮1, 樊云昌2 (1.燕山大学亚稳材料制备技术与科学重点实验室,河北秦皇岛066004;2.石家庄铁道学院材料系,河北石家庄050043) 摘 要:采用膨胀法结合金相分析建立了耐候钢变形和未变形奥氏体的连续冷却转变曲线(CCT 曲线)。试验钢变形奥氏体的CCT 曲线具有较宽的铁素体析出区,即有较宽的“速度窗口”;铁素体区与贝氏体区之间有60～80℃的奥氏体稳定区,可作为“卷取窗口”;贝氏体转变区的右侧端部封口等。所有这些特征为热轧生产双相钢提供了基本条件。 关键词:耐候钢;变形奥氏体;热轧;双相钢;CCT 曲线 中图分类号:T G 14214 文献标识码:A 文章编号:100120963(2005)0520058205 Continuous Cooling T ransform ation of Deformed Austenite in Weathering Steel ZHAN G Chun 2ling 1, CA I Da 2yong 1, L IAO Bo 1, ZHAO Tian 2chen 2, ZHAO Zheng 2zheng 1, FAN Yun 2chang 2 (1.Yanshan University ,Qinhuangdao 066004,China ; 2.Shijiazhuang Railway Institute ,Shijiazhuang 050043,China ) Abstract :The continuous cooling transformation (CCT )diagrams of deformed and undeformed austenite of weathe 2ring steel were constructed by means of a combined method of dilatometry and metallography.In the CCT diagram of deformed austenite ,the transformation zone of ferrite is very wide ,which provides a wide “velocity window ”.Between the transformation zone of ferrite and bainite ,there is a 60-80℃metastable austenite zone ,which pro 2vides a “coiling window ”.Additionally ,the transformation zone of bainite is sealed up at the right side.All these special features of the deformed austenite CCT diagram provide a basic condition for production of hot 2rolled dual phase steel. K ey w ords :weathering steel ;deformed austenite ;hot 2rolling ;dual 2phase steel ;CCT diagram 自1978年以来,双相钢板被广泛应用于汽车结 构件[1～4],在保证这些构件的强度、刚度的前提下,它可减轻构件重量15%～20%,对于深拉成形的构件,甚至减重35%以上[5]。目前,我国铁路客、货车辆车体的结构件主要是用耐候钢板冲压成形的[6]。如能将耐候钢双相化,使其同时具有耐候钢及双相钢的优良性能,所产生的经济技术效益一定是巨大的。双相钢分热处理型和热轧型两种[7],前者是通过临界区热处理的方法获得双相组织,后者是通过控制轧制和轧后的控制冷却等来直接获得双相组 织,因而生产率高,性能稳定。为了节约能源,提高产品的性能稳定性,应该开发热轧双相钢[8]。 热轧耐候双相钢获得合格双相组织的关键在于,在钢的CC T 曲线上存在具有一定宽度的过冷奥氏体亚稳区,以产生控轧工艺所需要的卷取窗口[9,10]。市场上提供的耐候钢的CCT 曲线不具有以上特点。本研究在09CuPCrNi 耐候钢中添加适量的钼(根据G B4171284,钼的添加不会降低耐候性),分析了其变形奥氏体的连续冷却转变曲线及不同冷却速度下的显微组织,探讨了该试验钢热轧双
收稿日期:2007 12 24 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50527402) 作者简介:蔡明晖(1979-),男,河南周口人,东北大学博士研究生;丁 桦(1958-),女,安徽合肥人,东北大学教授,博士生导师 第29卷第11期2008年11月东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern U niversity(Natural Science)Vol 29,No.11Nov. 2008 高扩孔钢变形奥氏体的连续冷却转变 蔡明晖,丁 桦,李晓滨,唐正友 (东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳 110004) 摘 要:研究了三种硅 锰系低碳钢变形奥氏体的连续冷却转变,分析了w (Si),w (M n)对相变温度A r3、转变组织及力学性能的影响 实验结果表明:w (Si)由0.50%增加到1.35%时,A r 3升高15~25!,而w (M n)由0.97%增加到1.43%时,A r3降低30~50!,锰对A r3的影响效果强于硅;硅促进了高温等轴铁素体析出,抑制了贝氏体相变,而锰不仅细化了相变组织,还促进了贝氏体形成;w (Si),w (M n)分别为0 56%和1.43%的钢在850!变形后以30!/s 冷却,获得均匀、微细化的铁素体/贝氏体双相组织,抗拉强度可达到654M P a 关 键 词:铁素体/贝氏体双相钢;变形奥氏体;硅含质量分数;锰质量分数;相变温度中图分类号:T G 142.1 文献标识码:A 文章编号:1005 3026(2008)11 1576 05 Continuous Cooling Transformation of Deformed Austenite in Highly Hole Expandable Steels CAI Ming hui,DING H ua,L I X iao bin ,TAN G Zheng y ou (School of M ater ials &M etallurgy ,Northeastern U niversity,Shenyang 110004,China.Correspondent:CAI M ing hui,E mail:cmhing @126.co m) Abstract:The effects of Si and M n contents on transformation tem perature A r3,transformed microstructure and mechanical properties of three kinds of low carbon steels during continuous cooling w ere investig ated.A r3rises by 15~25!w hen increasing Si content from 0.50%to 1 35%,and it drops by 30~50!when increasing M n content from 0.97%to 1.43%.The effect of Mn on A r3is more significant than Si.Si stimulates the precipitation of the hig h temperature equiaxed ferrite to suppress the bainite transformation,but Mn not only provides the g rain refining of transformed m icrostructure but also stimulates the forming of bainite.The homogeneous and g rain refining diphase ferrite/bainite steel (w (Si)=0.56,w (Mn)=1.43)can be obtained after deformed at 850!and cooled at the rate 30!/s,of w hich the tensile strength is up to 654MPa. Key w ords:ferrite bainite diphase steel;deformed austenite;Si mass ratio;M n m ass ratio;transformation tem perature 为了汽车轻量化、降低油耗和改善整车的安全性等目的,近年来已开发出多种具有高强度和良好成形性,且能满足汽车工业发展要求的高强度钢板 其中,日本新开发的具有高扩孔性能的热轧高强度钢,其强度级别为440~780M Pa,被广泛应用于汽车的底盘部件 目前,国内开发的汽车底盘用冷连轧钢板的抗拉强度仅为370~430M Pa,热轧钢板的强度级别也仅为400MPa,限制 了其使用范围[1-2] 因此,开发新型的汽车底盘等部件用热轧高扩孔钢在我国具有十分重要的意义 铁素体/贝氏体双相钢(FB 钢)具有非常好的成形性能,特别是延伸凸缘性,在强度相同时FB 钢的扩孔率为双相钢(DP 钢)的2倍左右,更适合于冲压像汽车底盘等要求较厚且成形性尤其是翻边性良好的部件[3] FB 钢的化学成分(质量分
逆转变奥氏体 科技名词定义 中文名称：逆转变奥氏体 英文名称：reverse transformed austenite 定义：在铁素体或马氏体稳定存在的温度范围内，局部区域的铁素体或马氏体向奥氏体转变所形成的奥氏体。 应用学科：材料科学技术（一级学科）；金属材料（二级学科）；钢铁材料（三级学科）；钢铁材料基础及组织和性能（四级学科） 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 在碳钢中，淬火获得马氏体后，再次加热到奥氏体化温度应该可以获得奥氏体，这种奥氏体不能叫逆转变奥氏体。 一般材料很少提到逆变奥氏体，马氏体不锈钢或沉淀硬化不锈钢时见的可能多点。 1. 逆变奥氏体的形成(形核和长大)必须具备的条件：原生马氏体板条直到加热至稍高于Ac1点是稳定的。在略低于Ac1(As)点回火时，马氏体中过饱和的C部分以碳化物的形式在板条间界面弥散析出，使马氏体转变为回火马氏体。当回火温度升至稍高于As点时，逆变奥氏体相的核心就通过切变方式在此高Ni区直接生成，并沿板条界面纵向长大成极细的针条状逆变奥氏体。在-196℃，逆变奥氏体也是稳定的，可能因为其富集奥氏体化元素，很低的温度下也不发生转变。 2. 回火后样品中逆变奥氏体含量受两个因素控制：即高温时奥氏体转变量及其在回火冷却过程中的稳定性。As-Af之间回火时，室温得到的逆变奥氏体量随着回火温度的升高出现先增后减的趋势，中间存在最优化回火温度，能使室温逆变奥氏体量达到最大。
奥氏体在冷却时发生的组织转变，既可在恒温下进行，也可在连续冷却过程中进行，随着冷却条件的不同，奥氏体可在A1以下不同的温度发生转变，获得不同的组织。所以，冷却是热处理的关键工序，它决定着钢在热处理后的组织和性能。 在临界转变温度A1以上存在的奥氏体是稳定的，不会发生转变。但一旦冷却到A1以下，则变得不稳定，冷却时要发生组织转变。这种在临界温度以下存在且不稳定的、将要发生转变的奥氏体称为过冷奥氏体。 研究过冷奥氏体的冷却转变行为，通常采用两种方法，一种是利用奥氏体等温转变曲线研究奥氏体在不同过冷度下的等温转变过程，另一种是利用奥氏体连续冷却转变曲线研究奥氏体在不同冷速下的连续冷却中的转变过程。 亚温区的奥氏体转变 Г.Н.Теплухин魏卓夫 【摘要】：正亚共析钢在亚温区冷却时α-相的析出过程通常看作如同平衡状态一样。这时形成的α-相数量,可根据Fe-Fe_3C平衡图用杠杆定律来估算。计算的正确性只有钢足够缓慢地冷却时才不致引起疑问。亚共析钢在实际热处理条件下(如在完全退火或均匀化退火、正火以及借助轧制加热或特殊加热的热强化时),在亚温区其冷却是被加快的。无论何时所形成的α-相数量 【关键词】：奥氏体转变亚共析钢相数量杠杆定律均匀化退火温区析出过程热处理条件完全退火平衡状态 【正文快照】： 亚共析钢在亚温区冷却时“一相的析出过程通常看作如同平衡状态一样.这时形成的。一相数量,可根据Fe一Fe:C乎衡图用杠杆定律来估算。计算的正确性只有钢足够缓慢地冷却时才不致引起疑问。亚共析钢在实际热处理条件下(如在完全退火或均匀化退火、正火以及借助轧制加热或特殊
第六章钢的热处理 第二节钢在冷却时的组织转变 等温冷却是奥氏体至高温快速冷至临界点________以下某一温度，保温后再冷至室温。 A．A3 B．A m C．A1 D．A cm 临界温度以上的奥氏体是稳定相，临界温度以下的则为不稳定相，所以把暂存于临界点以下的奥氏体称为________。 A．奥氏体 B．实际奥氏体 C．残余奥氏体 D．过冷奥氏体 共析钢加热到奥氏体化后，以不同的冷却方式冷却，可以获得________。A．三种组织 B．四种组织 C．五种组织 D．六种组织 过冷奥氏体的等温冷却转变过程中，转变起始线与转变终了线之间的产物均含有________。 A．过冷奥氏体 B．P C．S D．M 在过冷奥氏体向马氏体的转变过程中，下列说法正确的是________。 A．铁、碳原子均不发生扩散 B．是典型的扩散型相变 C．铁原子发生一定短距离的扩散，而碳原子则完全不能扩散 D．碳原子发生一定短距离的扩散，而铁原子则完全不能扩散 在过冷奥氏体向贝氏体的转变过程中，下列说法正确的是________。 A．铁、碳原子均不发生扩散 B．是典型的扩散型相变 C．铁原子发生一定短距离的扩散，而碳原子则不能扩散 D．碳原子发生一定短距离的扩散，而铁原子则不能扩散 在过冷奥氏体向珠光体的转变过程中，下列说法正确的是________。 A．铁、碳原子均不发生扩散 B．是典型的扩散型相变
C．铁原子发生一定短距离的扩散，而碳原子则完全不能扩散 D．碳原子发生一定短距离的扩散，而铁原子则完全不能扩散 在共析钢的珠光体等温转变区，________，则形成的________。 A．等温转变温度越低/珠光体组织片层越粗 B．等温转变温度越低/珠光体组织片层越细 C．等温转变温度越高/珠光体组织片层越薄 D．等温转变温度越高/珠光体组织片层越细 共析钢等温转变曲线上，当过冷度较小时，奥氏体将转变成________。A．珠光体组织 B．索氏体组织 C．屈氏体组织 D．贝氏体组织 在等温冷却转变曲线上，过冷奥氏体在高温区的转变产物是________。A．F B．A C．P D．M 索氏体是铁素体与渗碳体的________状的机械混合物。 A．粗片 B．细片 C．极细片 D．蠕虫 珠光体类型组织有________。 Ⅰ．P；Ⅱ．S；Ⅲ．T；Ⅳ．B；Ⅴ．M。 A．Ⅰ+Ⅱ+Ⅴ B．Ⅰ+Ⅲ+Ⅳ C．Ⅱ+Ⅲ+Ⅴ D．Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ 屈氏体是铁素体与渗碳体的________状的机械混合物。 A．粗片 B．细片 C．极细片 D．蠕虫 珠光体是铁素体与渗碳体的________状的机械混合物。 A．粗片 B．细片 C．极细片
第6章钢的过冷A转变图 ?6.1 IT图 ?6.2 CT图 ?6.3 IT图与CT图的比较和应用
第6章钢的过冷A转变图 ?过冷A的冷却方式 6等温冷却→“C”曲线或IT（I sothermal T ransformation)曲 线或TTT（T i me T emperature T ransformation)曲线 6连续冷却→CT曲线（C ontinuous T ransformation)或CCT （C ontinuous C ooling T ransformation)曲线
6.1 IT 图 一、IT或TTT图的建立 6金相法： h优点：能较准确地测出转变的开始点和终了点，并能直接观 察到转变产物的组织形态、分布状况及其数量 h缺点:所得结果是不连续的，并且需大量金相试片，费时且麻 烦 6膨胀法：采用热膨胀仪，利用钢在相变时发生的比容 变化来测定 h优点：测量时间短，需要试样少，易于确定在各转变量下所 需时间，能测出过共析钢的先共析产物的析出线 h缺点：当膨胀曲线变化较平缓时，转折点不易精确测出6磁性法：利用钢中A向其它组织转变的磁性变化来测量 h优点：试样少、测试时间短、易于确定各转变产物达到一定 百分数时所需的时间 h缺点：不能测出过共析钢的先共析产物的析出线和亚共析钢P 转变的开始线
6.1 IT 图 二、IT图的分析 ×左侧区域：A不稳定区，孕育期 ×右侧区域：转变产物区 ×中间所夹区域：转变过渡区 ×左侧线：转变开始线 ×右侧线：转变终了线 ×Ms线：低温转变开始温度，开 始生成马氏体 ×Mf线：低温转变终了线 Note:孕育期如何变化？
第三节奥氏体在冷却时的转变 奥氏体在冷却时发生的组织转变，既可在恒温下进行，也可在连续冷却过程中进行，随着冷却条件的不同，奥氏体可在A1以下不同的温度发生转变，获得不同的组织。所以，冷却是热处理的关键工序，它决定着钢在热处理后的组织和性能。 在临界转变温度A1以上存在的奥氏体是稳定的，不会发生转变。但一旦冷却到A1以下，则变得不稳定，冷却时要发生组织转变。这种在临界温度以下存在且不稳定的、将要发生转变的奥氏体称为过冷奥氏体。 研究过冷奥氏体的冷却转变行为，通常采用两种方法，一种是利用奥氏体等温转变曲线研究奥氏体在不同过冷度下的等温转变过程，另一种是利用奥氏体连续冷却转变曲线研究奥氏体在不同冷速下的连续冷却中的转变过程。 一、共析钢过冷奥氏体等温转变曲线 这里以金相－硬度法为例，来说明共析钢的过冷奥氏体等温转变曲线的测定过程。 将共析钢制成圆形薄片试样（Φ10×1.5mm）。试样被加热到临界点Ac1以上某一温度并保温一段时间，得到均匀的奥氏体组织，然后将试样分别迅速投入到不同温度的盐浴炉中，从放入盐浴中开始计时，每隔一段时间从盐浴中取出一块试样迅速放入水中。对各试样做金相组织观察和硬度测定
就可以得出各等温温度下不同等温时间内奥氏体的转变量，就可以得到一系列的奥氏体等温转变开始点和转变终了点。若以等温转变温度为纵坐标，转变时间（以对数表示）为横坐标，将所有的转变开始点连接成一条曲线（称为等温转变开始线）；同样，将所有的转变终了点也连成一条曲线（称为等温转变终了线），就可以得到如所示的共析钢过 图 3-1共析钢的过冷奥氏体等温转变曲线图冷奥氏体等温转变曲线。由于该曲线具有英文字母“C”的形状，故称C曲线，也称TTT（Time Temperature Transformation）曲线。 C曲线上部的水平线A1是奥氏体和珠光体的平衡温度。
第38卷第3期2012年6月 包钢科技 Science and Technology of Baotou Steel Vol．38，No．3 June，2012 Q690钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线 白雅琼1，2，李智丽2，赵莉萍1 （1．内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古包头014010； 2．内蒙古包钢钢联股份有限公司技术中心，内蒙古包头014010） 摘要：采用Formastor－F型全自动相变仪测定Q690钢的连续冷却转变曲线（CCT曲线），研究了Q690钢在不同冷却速度下的显微组织形态，分析了合金元素对连续冷却转变曲线的影响，通过对CCT曲线的测定为Q690钢热处理制度和控冷工艺提供理论依据。 关键词：Q690钢；CCT曲线；显微组织；显微硬度 中图分类号：TG115．21+．3文献标识码：B文章编号：1009－5438（2012）03－0039－03 Continuous Cooling Transformation Curve of Supercooled Austenite in Q690Steels BAI Ya－qiong1，2，LI Zhi－li2，ZHAO Li－ping1 （1．School of Material Science and Metallurgy，Inner Mongolia University of Science and Technology，Bao-tou014010，Nei Monggol，China； 2．Technical Center of Steel Union Co．Ltd．of Baotou Steel（Group）Corp．，Baotou014010，Nei Monggol，China） Abstract：The continuous cooling transformation（CCT）curve of Q690steels determined with the Formastor－F auto-matic dilatometer is for studying the microstructural shape of Q690steels at different cooling velocities and analyzing the effects of alloying elements on continuous cooling transformation curve．The determination of CCT curve could be as the the-oretic basis for heat treatment system and controlled cooling technology of Q690steels． Key words：Q690steels；continuous cooling transformation（CCT）curve；microstructure；microhardness Q690钢板具有较高的屈服强度和抗拉强度，广泛应用于能源、交通、建筑、工程机械等行业，具有很大的市场潜力，而研究Q690钢在连续冷却过程中的相变规律对开发高强度钢以及控制其组织变化具有重要意义。在实验室中利用Formastor－F型全自动相变仪，测定了屈服强度690MPa级别工程机械用钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线（CCT曲线），为制定该钢热处理制度和控冷工艺提供理论依据。 1实验材料及方法 1．1实验材料 试验用钢化学成分如表1所示。 *收稿日期：2012－03－20 作者简介：白雅琼（1982－），女，内蒙古包头市人，助理工程师，现从事金相检验分析工作。
过冷奥氏体等温转变曲线 一、整体实验目的 1.熟悉用金相硬度法测定过冷奥氏体恒温分解动力学曲线的方法； 2.掌握过冷奥氏体在不同温度范围中恒温转变产物的特征，提高对组织的识别能力。 二、整体实验设备与材料 1.金相显微镜，热处理炉，洛氏硬度计，砂轮，抛光机 2.实验样品：T8钢 三、实验内容 1．硬度结果分析（上节课） 2．结合具体实验温度和保温时间,硬度和金相照片,叙述在本温度下随着保温时间延长奥氏体分解为珠光体的趋势和特点 （一）恒温时间为400摄氏度时，恒温组织转变为奥氏体转变为贝氏体。当恒温时间为1~10s时，常温下观察到的组织为马氏体，当恒温时间为10~100s，常温下观察到的组织为贝氏体。 如图为400℃恒温，恒温转变 原本保温时间为3s，然而根据 硬度，硬度为38.1，属于屈氏 体范围（一般的硬度为: HRC； 35-45左右，如淬火不足） 在此处的，原本应该转变为贝 氏体+马氏体（硬度值约为 62HRC左右）。然而可能因为在 保温过程当中，由于此时间过 短不易操作，所以导致回火。 所以硬度很小 图（1）实验 T8 金相组织图恒温400 恒温时间3s
图（2）百度钢T12 回火屈氏体组织图 500 X 图（3）实验 T8 金相组织图恒温400 恒温时间3s 手机拍摄 实验分析：正常情况下，随恒温时间增长，开始产生贝氏体。硬度会逐渐降低，但是尤其此样品硬度值为突降，故并不是贝氏体，且硬度值范围在屈氏体范围内。通过对比回火曲氏马氏体组织图，可以发现近乎相同。故，可以判断此样品在常温时转变成为了回火屈氏体。 （二）恒温时间为600摄氏度。当未发生转变时，组织全部为马氏体，硬度值很高而且平稳，变化不大。当等温转变有转变产物形成时，由于高温和中温转变组织（如珠光体及贝氏体等）的硬度都低于马氏体，因此硬度下降。 如图（4），此时为恒温温度 600摄氏度，恒温时间为60s 的金相组织。根据硬度，以 及硬度随保温时间变化的曲 线可以分析得到，在60s的 时候，几乎奥氏体都已经分 解，并且转换，由于保温时 间较长，此时均为索氏体。 （硬度为27HRC，属于索氏 体硬度范围即30HRC左右）
1/1 钢在冷却时的组织转变常识钢进行热处理冷却的目的是获得所需要的组织和性能，这需要通过采用不同冷却方式来实现。冷却方式不同转变的组织也不同，性能差异较大。奥氏体冷却至A1以下温度时将发生组织转变（A1温度以下还存在的不稳定奥氏体通常称过冷奥氏体）。钢的冷却方式分为等温冷却和连续冷却。 等温冷却的组织转变形式 1.奥氏体的等温转变对过冷奥氏体（即：奥氏体在A1线以上是稳定相，当冷却到A1线以下还未转变 的奥氏体）经过一段时间的等温保持后转变为稳定的新相。这种转变过程就称为奥氏体的等温转变。 2.等温冷却转变钢经奥氏体化后迅速冷却至临界点Ar1或Ar3)线以下，等温保持时过冷奥氏体发生的转 变。 等温冷却的组织转变产物与性能 1.A1～550℃也称高温转变，获片状珠光体型（F+P）组织，按转变温度由高到低的顺序，转变产物分别 为珠光体、索氏体、托氏体；片层间距由粗到细，趋势是：片层间距越小，塑性变形阻力越大，强度和硬度越高 1)A1～650℃获粗片状珠光体金相组织 2)650～600℃获细片状索氏体金相组织 3)600～550℃获极其细片状的托氏体金相组织 2.550℃～M S 也称中温转变，获贝氏体型组织（过饱和的铁素体和碳化物组成，有上贝氏体和下贝氏体之 分。） 1)550～350℃获羽毛状上贝氏体金相组织 2)550℃～M S获黑色针状下贝氏体金相组织（这种组织强度和韧性都较高） 3.M S线温度以下连续冷却时，过冷奥氏体发生转变获得马氏体组织，马氏体内的含碳量决定着马氏体的强 度和硬度，总的趋势是随着马氏体含碳量的提高，强度与硬度也随之提高；高碳马氏体硬度高、脆性大，而低碳马氏体具有良好的强度和韧性。 连续冷却的组织转变过冷奥氏体在一个温度范围内，随温度连续下降发生组织转变。连续冷却有炉冷、空冷、油冷、水冷四种最为常用的连续冷却方式 1)炉冷冷速约10℃/min，产生新相为珠光体，如退火的冷却 2)空冷冷速约10℃/s，产生新相为索氏体，如正火的冷却 3)油冷冷速约150℃/s，产生新相为托氏体+马氏体，如油淬 4)水冷冷速约600℃/s，产生新相为残余奥氏体+马氏体，如水淬（残余奥氏体的存在降低了淬火 钢的硬度和耐磨性，也会因零件在使用过程中残余奥氏体会继续转变为马氏体，从而使工件变形； 一些重要精密的零件通常会通过把淬火后的工件冷却到室温以下并继续冷却到－80～－50℃来减少残余奥氏体含量的存在）。