第5卷第3期材 料 与 冶 金 学 报V ol 5N o 3 收稿日期:2006-05-29.
作者简介:丁昊(1980-),男,辽宁沈阳人,东北大学硕士研究生,E -m a i :l d i ngh ao0400731@s i na .
co m;丁桦(1958-),女,
安徽合肥人,东北大学教授,博士生导师
2006年9月
Jour nal ofM ateria ls andM eta ll u rgy
Sept .2006
0 06C-0 6Si-1 5Mn-0 6Cr
双相钢的连续冷却转变
丁 昊1
,唐正友1
,李 龙1
,王魁周1
,丁 桦
1,2
(1.东北大学 材料与冶金学院,辽宁沈阳110004;
2.东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳110004)
摘 要:在G leeble-1500热应力/应变模拟机上测定了0 06C -0 6Si-1 5M n-0 6Cr 双相钢的未变形和变形连续冷却转变曲线(CCT 曲线).利用光学显微镜对组织进行了观察,利用维氏硬度计对金相组织进行了测定.结果表明,当冷却速度小于10 /s 时,随着冷却速度的增加,贝氏体体积分数和宏观维氏硬度值增加都较为明显;而当冷却速度在10~20 /s 范围内时,无论变形还是未变形时贝氏体体积分数和硬度的变化都趋于平缓.由CCT 曲线可知,实验钢经变形后奥氏体向铁素体转变温度在780~550 之间,在2~20 /s 范围内可以获得贝氏体组织.关键词:双相钢;连续冷却转变;热模拟;CCT 曲线
中图分类号:TG 151 2 文献标识码:A 文章编号:1671 6620(2006)03 0203 05
Study on conti nuous cooli ng transfor mation of dual phase steel w ith 0 06C-0 6Si -1 5M n-0 6Cr
DI NG H ao 1
,TANG Zheng you 1
,LI Long 1
,WANG Ku i zhou 1
,DI NG H ua
1,2
(1 School ofM ateri als and M etall u rgy ,N ortheastern Un i versity ,Shenyang 110004,C h i na ;2 The StateK ey Lab ofRolli ng and Auto m ation ofNort heastern U n i vers it y ,Shenyang 110004,Ch i na)
Ab stract :T he continuous coo ling transfor m ation curves w ithout and w ith de for m ati on o f a dual phase steel (0 06C -0 6S i-1 5M n -0 6C r)w ere stud i ed by G l eeble -1500t her m a l-m echanical si m u lati on M i c rostructures w ere observed by us i ng an opti ca l m i croscope and t he hardness of t he spec i m ens w as m easured T he results show ed tha t t he vo l u m e fraction o f ba i nite and V i ckers hardness i ncreased obviously w ith the coo li ng rate i ncreas i ng w hen t he coo li ng rate was l ow er t han 10 /s ;w hil e the vo l u m e fraction o f ba i n ite (both at undefor m ed and defor m ed states)and hardness tended to vary gentl y i n t he cooli ng rate range o f 10~20 /s F rom CCT curves ,it can be dra w n that transfor m ation te m pera t ure is bet w een 780~550 for the defor m ed stee l and ba i n ite can be ga i ned in the coo ling ra te of 2~20 /s K ey word s :dual phase stee l s ;
conti nuous cooli ng transfor m ati on ;
ther m a l -m echanical si m u lati on ;
CCT curve
双相钢(dual phase steel)是铁素体/马氏体组织组成的具有良好强度和韧性匹配性能的钢,
成分以C 、S i 、M n 为主.双相钢屈服点低、初始加工硬化率高、强度高、延性好,是一种新型冲压用钢,在汽车制造领域得到了广泛应用,使用双相钢钢板可以减轻汽车钢结构件自重的20%左右[1~3].随着双相钢的发展,在双相钢的基础上又
发展出新一代的相变诱发塑性的双相钢(TDP 钢),目的是在双相钢的最终组织中得到一定量
的贝氏体或少量的残余奥氏体,形成复相钢,以具有更好的力学性能,如良好的拉伸凸缘性等.双相钢的生产方法主要有热轧法和热处理法,热处理法工艺复杂、对设备要求高、能耗高[4]
,而我国双相钢的研究和开发起步较晚,国内生产双相钢的
只有宝钢、武钢、本钢和鞍钢等少数几家,因此开
发热轧双相钢的生产工艺就显得格外重要.研究和开发低成本的热轧双相钢,对当今世界节约资源、降低能耗和可持续发展具有重要的现实意义[5,6].双相钢中一般碳的质量分数在0 10%以下,通常碳含量增加将使双相钢的延性下降.铬可增大奥氏体的淬透性,有利于获得低屈服强度的双相钢.为此,本文的合金设计以低碳为原则,添加了少量的合金元素Cr,对0 06C-0 6Si-1 5M n-0 6Cr双相钢的连续冷却转变行为进行了研究,为生产含有贝氏体的双相钢或多相钢提供依据.
1 实验材料和方法
实验钢化学成分见表1.实验钢经锻造,坯料尺寸为30mm!80mm!120mm.经过1200 保温2h后,在300热轧机轧成12mm厚的板材,然后加工成直径8mm,长15mm标准热模拟圆柱试样.
表1 实验钢的化学成分(质量分数)
Tab le1 Chem ica l compo sition o f the expe rm i en ta l st ee l
%
C S i M n Cr A l P S
0 0610 6241 4270 6620 0580 00490 0027
在G leeb le-1500热应力/应
变模拟机上分别测定实验钢的未变形和变形CCT曲线.未变形的CCT曲线工艺为:以10 /s的加热速度加热到1200 保温3m i n,以10 /s的冷却速度冷却到850 保温30s,然后在850 以不同的冷却速度冷却,具体的工艺如图1所示.变形的CCT曲线工艺在实验钢冷却到850 时进行50%的压缩变形,具体的工艺如图2所示.试样的金相显微组织采用OLYM P U S GX51光学显微镜观察,宏观维氏硬度在W I LSON WOLPERT430/450SVD TM维氏硬度计上测试,其中加载时间为10s,加载荷为10kg.
2 实验结果与分析
由未变形(图3)和变形(图4)CCT曲线图可以看出,变形可扩大铁素体(F)+珠光体(P)区,缩小贝氏体(B)区,变形后实验钢CCT曲线向上移动.未变形时奥氏体向铁素体转变开始温度在
图1 测定未变形CCT曲线的工艺示意图
F ig.1 S chema tic d iag ram o f schedu le f o r
measuring CCT curve w it hou t de for m ation
图2 测定变形CCT曲线的工艺示意图
F ig.2 S chema tic d iag ram o f schedu le f o r
measuring CCT curve w it h de f o r m ation
720~510 之间,变形后奥氏体向铁素体转变开始温度在780~550 之间,变形提高了奥氏体向铁素体转变的开始温度,促进了该相变的进行,这
图3 未变形CCT曲线
Fig.3 CCT curve w ithou t de f orma tion
是因为变形增加了相变的驱动力,增加了位错等其他晶体缺陷,提高了铁素体的形核率,有利于原子扩散和晶格改组及碳化物弥散质点的析出,因而使奥氏体稳定性降低,转变孕育期缩短.变形后,相变温度升高,相变开始所需要的时间变短,扩大了先共析铁素体的形成区域,还诱发了珠光
204材料与冶金学报 第5卷
图4 变形CCT 曲线Fig .4 CCT curve w ith de f orma tion
体相变.随着冷却速度的增加,相变开始转变的温度降低,这是由于冷却速度加快时,原子扩散速度会减慢;另一方面,冷却速度提高时过冷度会增大,使新旧两相的自由能差减小,降低了相变驱动力,导致相变温度降低[7,8]
.
从未变形的显微组织(图5)可以看出,当冷
却速度在0 5~1 /s 范围内时,显微组织主要
由F+P+少量B 组成,当冷却速度在2~15 /s 范围内时,显微组织主要由F+B 组成,随着冷却速度的增加,B 含量增加,板条变细,当冷却速度大于15 /s 时,显微组织主要由B 组成.
从变形的显微组织(图6)可以发现,当冷却速度在0 5~1 /s 范围内时,显微组织主要由F+P 组成,当冷却速度在2~5 /s 范围内时,显微组织主要由F+B +极少量P 组成,当冷却速度在5~15 /s 时,显微组织由F+B 组成,
当冷却速度大于15 /s 时,显微组织主要由B
组成.
通过未变形显微组织(图5)和变形的显微组织(图6)的比较可以看出,变形后显微组织中的铁素体的体积分数明显大于同等条件下未变形显微组织中的铁素体的体积分数.在冷却速度小于2 /s 时,变形后组织的晶粒尺寸明显比未变形组织的细小很多;而当冷却速度大于2 /s 时则相差不大
.
图5 实验钢的未变形显微组织
Fig .5 Op tica l m icrog rap hs o f expe rm i en t a l st ee l w ithou t de for m a tion
(a)?0.5 /s ;(b )?1 /s ;(c)?2 /s ;(d)?5 /s ;(e)?10 /s ;(f)?20 /s
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第3期 丁 昊等:0 06C-0 6Si-1 5M n-0 6Cr 双相钢的连续冷却转变
图6 实验钢的变形显微组织
Fig .6 Op tica l m icrog raphs o f expe rm i en ta l st ee l w ith de for m a tion
(a)?0.5 /s ;(b )?1 /s ;(c)?2 /s ;(d)?5 /s ;(e)?10 /s ;(f)?20 /s
金相组织表明,加大冷却速度可以使晶粒细
化.冷却速度增加,过冷度增大,奥氏体的形核能力得到加强,从而增加了铁素体晶核的数目,进而细化了晶粒.加大冷却速度可以抑制铁素体的长大,对组织细化也起到一定的作用.
图7 连续冷却组织的维氏硬度值
与冷却速度关系
F ig 7 The re l a tion be t ween V icke rs ha rdness
and coo ling ra te
未变形和变形两种实验条件下,实验钢的硬度值都随冷却速度的提高而增大(如图7),一方面是因为随冷却速度的增大,组织细化,产生了细
晶强化的作用;另一方面是随冷却速度的增大,软相的铁素体组织体积分数逐步减少,而硬相贝氏图8 连续冷却组织的贝氏体体积分数与冷却速度关系F ig 8 The re l a tion be t ween vo lu m e fraction o f ba in ite and coo li n g ra t e
体组织的体积分数不断增加(如图8),所以实验钢随冷却速度的提高,硬度值递增
[7]
.与未变形
实验钢相比,变形条件下实验钢的软相铁素体组织体积分数较多,所以硬度小于未变形条件下实验钢.当冷却速度大于10 /s 时,变形条件与未变形条件下贝氏体体积分数相差不大,所以变形
206
材料与冶金学报 第5卷
与未变形条件下实验钢的硬度相差不大.
由实验结果可知,实验钢变形后奥氏体向铁素体转变温度区间在780~550 之间,实验钢经变形后在较宽的冷速范围内(2~20 /s)可以获得贝氏体组织.不过,欲获得铁素体、马氏体以及贝氏体的复相组织需严格控制水冷开冷温度、阶段冷却速度以及卷取温度等工艺参数.相关的工作有待进一步开展.
3 结 论
(1)随冷却速度的增加,未变形时奥氏体向铁素体转变开始温度在720~510 之间,变形后奥氏体向铁素体转变开始温度在780~550 之间,变形提高了A r3点,促进了奥氏体向铁素体的转变.
(2)在变形条件下,当冷速大于2 /s时,实验钢可以获得贝氏体组织.冷速在1~10 /s范围内时,实验钢硬度值随冷速的提高而增加的较为明显;冷速在10~20 /s范围内时,贝氏体体积分数增加不明显,硬度值也变化不大.当冷速为20 /s时,实验钢中先共析铁素体消失,组织主要由贝氏体组成.
参考文献:
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(上接202页)
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207
第3期 丁 昊等:0 06C-0 6Si-1 5M n-0 6Cr双相钢的连续冷却转变
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。
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.
钢在热处理冷却时的组织转变 https://www.doczj.com/doc/8e1157004.html,发布:2008-6-5 16:55:08来自:模具网浏览:44 次相图只适用于缓慢冷却,而实际热处理则是以一定的冷却速度来进行的,所以出现C曲线。 一、A冷却C曲线转变温度与转变时间之间关系的曲线。 1. 等温冷却C曲线将钢急冷到临界温度以下某一温度,在此温度等温转变,在冷却过程中测绘出过冷A 等温转变图。 2.连续冷却C曲线将钢在连续冷却的条件下转变,此时测绘出的冷却 二、等温冷却C曲线 过冷A等温转变图可综合反映过冷A在不同过冷度下的等温转变过程,转变开始和终了时间,转变产物类型以及转变量与温度和时间的关系等,由于等温转变图通常呈“C”形状,所以也称C曲线,另外还称TTT 图,现以共析钢为例来说明TTT图的建立. 1.相图的建立
①把钢材制成Φ10×1.5mm的圆片试样,分成若干组 ②取一组试样,在盐炉内加热使之A化. ③将A化后的试样快速投入A1 以下某一温度的浴炉中进行等温转变 ④每隔一定时间取出一个试样急速淬入水中,而后将各试样取出制样,进行组织观察.当在显微镜下观察发现某一试样刚出现灰黑色产物时,所对应的等温时间就是A开始转变时间,到某一试样未有M出现时,所对 应的时间为转变终了时间。 共析碳钢等温转变图(C曲线) 将其余各组试样,用上述方法,分别测出不同等温条件下A转变开始和终了时间,最后将所有转变开始时间点和终了时间点标在温度、时间(对数)坐标上,并分别连接起来,即得C曲线. 2. 图形分析 3. 等T转变特点 ①过冷到A1以下的A处于不稳定状态,但不立即转变,而要经过一段时间才开始转变,称为孕育期。孕育期 越长,过冷A越稳定,反之,则越不稳定。 ②鼻点:550℃最不稳定,转变速度最快 ③C形状原因过冷度和原子扩散为两个制约因素
热膨胀法测定钢的连续冷却转变图 主讲教师:
一、实验目的 ◆1.了解热膨胀法测定CCT图的原理与方 法。 ◆2.掌握用动态热-力学模拟试验机测定钢 的连续冷却转变图的方法。 ◆3.熟悉Gleeble 1500试验机的基本操作。
二、实验原理 ?钢的连续冷却转变图(continuous cooling transformation diagram,简称CCT图)是指过冷奥氏体在连续冷却条件下,转变开始温度和终了温度、转变开始时间和终了时间以及转变的组织、室温硬度与冷却速度之间关系的曲线图。?影响CCT的主要因素包括化学成分(C、Mn、Si、Mo、Cr、Ni和V等)、测定时的最高加热温度、测定时的加热速度和高温停留时间、应力应变状态以及原始组织。CCT图的测量方法常见的有热膨胀法、热分析法、金相法和磁性法。最常用的是热膨胀法,且常配合热分析法和金相法进行测定。热膨胀法测定钢的CCT图的原理如下:
?同一种金属的不同组织如奥氏体、铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体等有不同的比容。故当高温奥氏体在连续冷却过程中发生相变时试件的长度(对于用Gleeble 1500动态热一力学模拟试验机测试CCT 图时,长度是指圆柱体试样的直径)将发生变化,并符合下列关系:?式中-试样加热或冷却时全膨胀量。-相变体积效应引起的长度变化量。-温度变化引起的长度变化量。(α为金属的热膨胀系数,ΔT为温度变化量)。V T L L L ?=?+?L ?V L ?T L ?T L T α?=??
?当冷却过程中不发生相变时,,因此,即ΔL随温度变化成线性变化。当冷却过程中发生相变时,,因此,,ΔL偏离线性变化,反映在膨胀曲线上是发生转折,据此转折的切离点可以确定相变的开始温度。当相变结束 时,,因此,,ΔL随变化温度又成线性变化,从直线的开始点可以确定相变的终了温度。 ?用热模拟方法测CCT 图时,用膨胀仪记录ΔL -t(膨胀量-时间)曲线,并记录T -t (温度-时间)曲线(或称温度曲线),如图1所示。再将上述曲线转化成ΔL -T 曲线,分析曲线的转折变化,即可确定相变点,如图2所示。V 0 L ?=T L L T α?=?=??0V L ?≠T V L L L ?=?+?0V L ?=T L L T α?=?=??
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。
《机械制造技术基础》教案 教学内容:钢在加热和冷却时的组织转变 教学方式:结合实际,由浅如深讲解 教学目的: 1.掌握钢在加热时组织转变——钢的奥氏体化; 2.明确过冷奥氏体的等温转变; 3.掌握冷奥氏体连续冷却转变。 重点、难点:钢的奥氏体化过冷奥氏体的等温转变冷奥氏体连续冷却转变教学过程: 1.3 钢的热处理 热处理:采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺。 热处理的分类: 1.整体热处理:对工件整体进行穿透加热的热处理,如退火、正火、淬火、回火等。2.表面热处理:仅对表面进行热处理的工艺,如火焰淬火、感应淬火等。 3.化学热处理:将工件置于适当的活性介质中加热、保温,使一种或几种元素渗入它的表层,以改变其化学成分、组织和性能的热处理,如渗碳等。 钢的热处理过程包括加热、保温和冷却三个阶段。其主要工艺参数是加热温度、保温时间和冷却速度。 1.3.1 钢在加热和冷却时的组织转变 1.3.1.1钢在加热时组织转变 Fe-Fe3C相图相变点A1、A3、A cm是碳钢在极缓慢地加热或冷却情况下测定的。但在实际生产中,加热和冷却并不是极其缓慢的,因此,钢的实际相变点都会偏离平衡相变点。即:加热转变相变点在平衡相变点以上,而冷却转变相变点在平衡相变点以下。通常把实际加热温度标为Ac1、Ac3、Ac cm、Ar1、Ar3、Ar cm。如图6-1所示。 图6-1 钢在加热、冷却时的相变温度 钢加热到Ac1点以上时会发生珠光体向奥氏体的转变,加热到Ac3和Ac cm以上时,便全
部转变为奥氏体,这种加热转变过程称为钢的奥氏体化。 1.奥氏体的形成 珠光体转变为奥氏体是一个从新结晶的过程。由于珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物,铁素体与渗碳体的晶包类型不同,含碳量差别很大,转变为奥氏体必须进行晶包的改组和铁碳原子的扩散。下面以共析钢为例说明奥氏体化大致可分为四个过程,如图4-2所示。1)奥氏体形核 奥氏体的晶核上首先在铁素体和渗碳体的相界面上形成的。由于界面上的碳浓度处于中间值,原子排列也不规则,原子由于偏离平衡位置处于畸变状态而具有较高的能量。同时位错和空间密度较高铁素体和渗碳体的交接处在浓度结构和能量上为奥氏体形核提供了有利条件。 图6-2 奥氏体的形成过程 2)奥氏体长大 奥氏体一旦形成,便通过原子扩散不断张大在于铁素体接触的方向上,铁素体逐渐通过改组晶胞向奥氏提转化;在与渗碳体接触的方向上,渗碳体不断溶入奥氏体。 3)残余渗碳体溶解 由于铁素体的晶格类型和含碳量的差别都不大,因而铁素体向奥氏体的转变总是先完成。当珠光体中的铁素体全部转变为奥氏体后,仍有少量的渗碳体尚未溶解。随着保温时间的延长,这部分渗碳体不断溶入奥氏体,直至完全消失。 4)奥氏体均匀化 刚形成的奥氏体晶粒中,碳浓度是不均匀的。原先渗碳体的位置,碳浓度较高;原先属于铁素体的位置,碳浓度较低。因此,必须保温一段时间,通过碳原子的扩散获得成分均匀的奥氏体。这就是热处理应该有一个保温阶段的原因。 对于亚共析钢与过共析钢,若加热温度没有超过Ac3或Ac cm,而在稍高于Ac1停留,只能使原始组织中的珠光体转变为奥氏体,而共析铁素体或二次渗碳体仍将保留。只有进一步加热至Ac3或Ac cm以上并保温足够时间,才能得到单相的奥氏体。 2.奥氏体的晶粒度及其控制 如果加热温度过高,或者保温时间过长,将会促使奥氏体晶粒粗化。奥氏体晶粒粗化后,热处理后钢的晶粒就粗大,会降低钢的力学性能。 1)奥氏体的晶粒度及其控制 奥氏体晶粒度是指将钢加热到相变点以上某一温度,保温一段时间后,所得到的奥氏体晶粒的大小。若所获得的奥氏体晶粒细小,则冷却后转变产物的组织也细小,其强度、韧性都较高。国家标准将晶粒度级别分为12级。 不同的钢在规定的加热条件下,奥氏体晶粒长大的倾向性不同。刚形成的奥氏体晶粒都很细小,若继续升温或保温,奥氏体的晶粒便会长大。长大有良种情况:一种是随着加热温度的升高晶粒长大较快,具有这种特性的钢称为粗晶粒钢;另一种是随着加热温度的升高经理不容易长大,但加热到930℃以上时,经理将迅速长大,具有这种特性的钢称为细晶粒钢。 炼钢时,用锰铁脱氧的钢多属于粗晶粒钢,用铝脱氧的钢多属于细晶粒钢。沸腾钢是粗
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
1.3钢的热处理 钢的热处理是指将钢在固态下进行加热、保温和冷却,以改变其内部组织,从而获得所需要性能的一种工艺方法。 热处理的目的是提高工件的使用性能和寿命。还可以作为消除毛坯(如铸件、锻件等)中缺陷,改善其工艺性能,为后续工序作组织准备。 钢的热处理种类很多,根据加热和冷却方法不同,大致分类如下: 1.3.1 钢在加热时的组织转变 在Fe-Fe3C相图中,共析钢加热超过PSK线(A1)时,其组织完全转变为奥氏体。亚共析钢和过共析钢必须加热到GS线(A3)和ES线(Acm)以上才能全部转变为奥氏体。相图中的平衡临界点A1、A3、Acm是碳钢在极缓慢地加热或冷却情况下测定的。但在实际生产中,加热和冷却并不是极其缓慢的。加热转变在平衡临界点以上进行,冷却转变在平衡临界点以下进行。加热和冷却速度越大,其偏离平衡临界点也越大。为了区别于平衡临界点,通常将实际加热时各临界点标为Ac1、Ac3、Accm;实际冷却时各临界点标为Ar1、Ar3、Arcm, 任何成分的碳钢加热到相变点Ac1以上都会发生珠光体向奥氏体转变,通常把这种转变过程称为奥氏体化。 1.奥氏体的形成 共析钢加热到Ac1以上由珠光体全部转变为奥氏体 第一阶段是奥氏体的形核与长大,第二阶段是剩余渗碳体的溶解,第三阶段是奥氏体成分均匀化。 亚共析钢和过共析钢的奥氏体形成过程与共析钢基本相同,不同处在于亚共析钢、过共析钢在Ac1稍上温度时,还分别有铁素体、二次渗碳体未变化。所以,它们的完全奥氏体化温度应分别为Ac3、Accm以上。 2.奥氏体晶粒的长大及影响因素 钢在加热时,奥氏体的晶粒大小直接影响到热处理后钢的性能。加热时奥氏体晶粒细小,冷却后组织也细小;反之,组织则粗大。钢材晶粒细化,既能有效地提高强度,又能明显提高塑性和韧性,这是其它强化方法所不及的。 (1)奥氏体晶粒度 晶粒度是表示晶粒大小的一种量度。 (2)、影响奥氏体晶粒度的因素 1)加热温度和保温时间:
一、钢在加热时的组织转变 1.钢在加热和冷却时的相变温度 钢在固态下进行加热、保温和冷却时将发生组织转变,转变临界点根据Fe-Fe 3 C 相图确定。 平衡状态下:当钢在缓慢加热或冷却时,其固态下的临界点分别用Fe-Fe 3 C相图 中的平衡线A 1(PSK线)、A 3 (GS线)、A cm (ES线)表示。 实际加热和冷却时:发生组织转变的临界点都要偏离平衡临界点,并且加热和冷却速度越快,其偏离的程度越大。 实际加热时——临界点分别用Ac 1、Ac 3 、Ac cm 表示 实际冷却时——临界点分别用Ar 1、Ar 3 、Ar cm 表示 钢热处理加热的目的是获得部分或全部奥氏体,组织向奥氏体转变的过程称奥氏体化。 加热至Ac 1 以上时:首先由珠光体转变成奥氏体(P → A); 加热至Ac 3 以上时:亚共析钢中的铁素体将转变为奥体(F → A); 加热至Ac cm 以上时:过共析钢中的二次渗碳体将转变成奥氏体(Fe 3 C I → A)
2.奥氏体的形成 钢在加热时的组织转变,主要包括奥氏体的形成和晶粒长大两个过程。
共析钢奥氏体化:热处理加热至Ac1以上时,将全部奥氏体化 亚共析钢奥氏体化:原始组织为F+P,加热至Ac1以上时,P先奥氏体化,组织部分奥氏体化;加热至Ac3以上时,F奥氏体化,组织全部奥氏体化过共析钢奥氏体化:原始组织为P+Fe3C,加热至Ac1以上时,P先奥氏体化,组织部分奥氏体化;加热至Acm以上时,Fe3C奥氏体化,组织全部奥氏体化 2、奥氏体的晶粒大小 奥氏体晶粒对性能影响:奥氏体的晶粒越细小、均匀,冷却后的室温组织越细密,其强度、塑性和韧性比较高。 [奥氏体的晶粒度]:晶粒度是指多晶体内晶粒的大小,可以用晶粒号、晶粒平均直径、单位面积或单位体积内晶粒的数目来表示。GB/T8493-1987将奥氏体晶粒分为8个等级,其中1~4级为粗晶粒;5~8级为细晶粒。 [本质粗晶粒钢]:热处理时随加热温度的升高,奥氏体晶粒迅速长大的钢。 [本质细晶粒钢]:热处理时随加热温度的升高,奥氏体晶粒不易长大的钢。一般完全脱氧的镇静钢、含碳化物元素和氮化物元素的合金钢为本质细晶粒钢。 3、影响奥氏体晶粒大小的主要因素 热处理工艺参数:加热速度、加热温度、保温时间,其中加热温度对奥氏体晶粒大小的影响最为显著。 钢的化学成分:大多数合金元素(锰和磷除外)均能不同程度地阻止奥氏体晶粒的长大,特别是与碳结合能力较强的碳化物形成元素(如铬、钼、钨、钒等)及氮化
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)。
编号:QMSD/JWC-13-10 江苏省技工学校教案首页 课题§5-2钢在冷却时的转变 教学目的、要求: 了解钢在冷却时的组织转变 教学重点、难点: 过冷奥氏体的等温转变。 授课方法:讲解、练习 教学参考及教具(含电教设备):挂图、配套教参、电子教案 授课执行情况及分析:2教时 本节内容学生不易理解,还需讲解得更浅显、形象 板书设计或授课提纲
【导入】 复习1、热处理概念2、钢的热处理方法 3、热处理工艺 【新授】§5-2 钢在冷却时的转变 钢经加热获得奥氏体组织后,在不同的冷却条件下冷却,可使钢获得不同的力学性能。 在热处理工艺中,常采用等温转变和连续冷 却转变两种冷却方式。其工艺曲线如图6-5所示。 等温转变是将奥氏体化的钢迅速冷却到A l以下某一 温度保温,使奥氏体在此温度发生组织转变,如图 6-5曲线2。连续冷却转变是将奥氏体化的钢从高温 冷却到室温,让奥氏体在连续冷却条件下发生组织 转变,如图6-5曲线1。 一、过冷奥氏体的等温转变 在共析温度以下存在的奥氏体称为过冷奥氏体。 表示过冷奥氏体的转变温度、转变时间与转 变产物之间的关系曲线图称为等温转变图。 等温转变图的建立 奥氏体等温转变图是用实验方法建立的。 下面以共析钢为例来说明等温转变图的建立。 测出过冷奥氏体等温转变开始和终了的时间,把它们记在时间-温度的坐标图上,然后分别连接各开始转变点(a点)和转变终了点(b点),得到如图6-6所示的曲线图,这一曲线图称为奥氏体等温转变图。亦称为C曲线。 在等温转变图的下方有两条水平线,Ms线为过冷奥氏体向马氏体转变的开始线,约230℃;M f线为过冷奥氏体向马氏体转变终了线,约-5O℃。在C曲线拐弯处(约550℃,俗称“鼻尖”)孕育期最短,此时奥氏体最不稳定,最容易分解。 过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能 在Ms点以上,可发生以下两种类型的转变: 珠光体型转变
第二节钢在热处理加热和冷却时的组织转变 在热处理过程中,由于加热、保温和冷却方式的不同,可以使钢发生不同的组织转变,从而可根据实际需要获得不同的性能。 加热转变、冷却转变(等温冷却转变、连续冷却转变) 一、钢在热处理加热与保温时的组织转变 ——钢热处理加热的目的是获得部分或全部奥氏体,组织向奥氏体转变的过程称奥氏体化。 加热至Ac1以上时:首先由珠光体转变成奥氏体(P→A); 加热至Ac3以上时:亚共析钢中的铁素体将转变为奥体(F→A); 加热至Ac cm以上时:过共析钢中的二次渗碳体将转变成奥氏体(Fe3C I→A) 1、奥氏体的形成过程 共析钢奥氏体化:热处理加热至Ac1以上时,将全部奥氏体化,过程如下图。 亚共析钢奥氏体化:原始组织为F+P,加热至Ac1以上时,P先奥氏体化,组织部分奥氏体化;加热至Ac3以上时,F奥氏体化,组织全部奥氏体化 过共析钢奥氏体化:原始组织为P+Fe3C,加热至Ac1以上时,P先奥氏体化,组织部分奥氏体化;加热至Ac m以上时,Fe3C奥氏体化,组织全部奥氏体化
2、奥氏体的晶粒大小 奥氏体晶粒对性能影响:奥氏体的晶粒越细小、均匀,冷却后的室温组织越细密,其强度、塑性和韧性比较高。 [奥氏体的晶粒度]:晶粒度是指多晶体内晶粒的大小,可以用晶粒号、晶粒平均直径、单位面积或单位体积内晶粒的数目来表示。GB/T8493-1987将奥氏体晶粒分为8个等级,其中1~4级为粗晶粒;5~8级为细晶粒。 [本质粗晶粒钢]:热处理时随加热温度的升高,奥氏体晶粒迅速长大的钢。 [本质细晶粒钢]:热处理时随加热温度的升高,奥氏体晶粒不易长大的钢。一般完全脱氧的镇静钢、含碳化物元素和氮化物元素的合金钢为本质细晶粒钢。 3、影响奥氏体晶粒大小的主要因素 热处理工艺参数:加热速度、加热温度越、保温时间,其中加热温度对奥氏体晶粒大小的影响最为显著。 钢的化学成分:大多数合金元素(锰和磷除外)均能不同程度地阻止奥氏体晶粒的长大,特别是与碳结合能力较强的碳化物形成元素(如铬、钼、钨、钒等)及氮化物元素(如铌、钒、钛等),会形成难熔的碳化物和氮化物颗粒,弥散分布于奥氏体晶界上,阻碍奥氏体晶粒的长大。因此,大多数合金钢、本质细晶粒钢加热时奥氏体的晶粒一般较细。 原始组织:钢的原始晶粒越细,热处理加热后的奥氏体的晶粒越细。