过冷奥氏体等温转变过程及产物-贝氏体转变

§6-3 钢在冷却时的转变一、过冷奥氏体等温冷却转变曲线1、过冷奥氏体等温冷却转变曲线建立以共析钢为例：取尺寸相同的T8钢试样，A化后，迅速冷却到A1以下不同温度保温，进行等温转变，测出转变的开始点与转变结束点。

将开始点与结束点分别连接起来，就得到奥氏体等温转变曲线。

该曲线称为TTT图（Time Temperature TransformationDiagram）或C曲线。

2、孕育期：转变开始线与纵坐标轴之间的距离。

孕育期越短，过冷奥氏体越不稳定，转变越快。

孕育期最短处称为鼻温3、影响C曲线的因素A的成分越均匀，晶粒越粗，其稳定性越高，C曲线右移；A含碳量越高，稳定性越高，C曲线右移，共析钢C曲线最靠右；合金元素，除Co外所有合金元素均使C曲线右移，并使C曲线改变形状。

二、共析钢过冷奥氏体的转变产物及性能、珠光体型转变（P）转变温度：A1～鼻温（550℃）之间（高温转变）转变规律：是通过碳、铁的扩散完成转变。

铁原子重新排列由fcc bcc,碳从铁中扩散出，形成转变产物：珠光体型组织铁素体和渗碳体的机械混合物产物形态：渗碳体呈层片状分布在铁素体基体上，转变温度越低，层间距越小。

珠光体型组织按层间距大小分为珠光体(P)、索氏体(S)和屈氏体(T)珠光体3800×索氏体8000×屈氏体8000×2、贝氏体型转变（B）转变温度：鼻温（550℃）～Ms之间（中温转变）转变规律：半扩散型转变，铁原子不扩散，只能做微小的位置调整，由fcc→bcc。

碳原子有一定扩散能力，部分碳原子从铁中扩散出来，形成碳化物。

转变产物：贝氏体型组织，渗碳体分布在过饱和的铁素体基体上的两相混合物。

上贝氏体（B上）：550℃～350℃之间形成形态：呈羽毛状, 小片状的渗碳体分布在成排的铁素体片之间。

光学显微照片1300×电子显微照片5000×上贝氏体性能：铁素体片较宽，塑性变形抗力较低；渗碳体分布在铁素体片之间，容易引起脆断，因此强度和韧性都较差。

第三章奥⽒体在冷却时的转变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。

共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物共析钢是一种特殊种类的钢，它的化学组成中包含多个元素，这些元素在钢中相互共存，并随着温度的变化而发生相互作用。

这种钢在加热过程中会出现一系列复杂的物理和化学改变，其中最显著的就是过冷奥氏体等温转变。

这个过程涉及到三个不同的转变区，每个区域都有对应的转变产物。

本文将详细介绍这些转变区以及它们的转变产物。

第一个转变区是马氏体区。

这个区域通常位于钢的下部，在加热的早期阶段就开始形成马氏体。

这个转变的产物是马氏体，它是一种具有高硬度和强度的晶体结构。

马氏体的形成可以通过快速冷却来促进。

这种快速冷却可以使共析钢冷却到室温以下，从而促使钢中的温度降低并形成马氏体。

马氏体区通常是非常小的，但它对整个钢的性质有着重要的影响。

第二个转变区是珠光体区。

这个区域通常是马氏体区的上方，在马氏体形成之后。

在这个区域中，马氏体开始转变为珠光体。

珠光体区是一个非常关键的区域，因为它对钢的性能有很大的影响。

珠光体区的转变产物是珠光体，它是一种具有高韧性和可塑性的组织结构。

珠光体的形成需要适当的温度和时间，这样才能使马氏体发生变化并形成珠光体。

第三个转变区是铁素体区。

这个区域的位置通常位于共析钢的顶部，珠光体区的上方。

在这个区域中，珠光体开始转变为铁素体。

铁素体区的转变产物是铁素体，它是一种具有高延展性和韧性的晶体结构。

铁素体的形成需要更高的温度和更长的时间，通常在共析钢的加热过程的后期形成。

三个转变区所形成的结构和性质不同，但它们的转变是相互关联和相互依存的。

在共析钢中，这三个转变区的温度和时间都会互相影响，从而影响钢材的最终性能。

因此，在共析钢的加热过程中，需要仔细控制温度和时间，以便最大限度地利用这些转变区，并形成最优质的钢材。

总之，共析钢的过冷奥氏体等温转变是一个复杂的物理和化学过程，涉及到三个不同的转变区和对应的转变产物。

马氏体区的产物是马氏体，珠光体区的产物是珠光体，铁素体区的产物是铁素体。