低合金钢珠光体→奥氏体相变动力学

珠光体转变动力学（一）珠光体转变的形核率N 及线长大速度G1、形核率N 及长大速度G 与转变温度的关系过冷奥氏体转变为珠光体的动力学参数-N 和G 与转变温度之间都具有极大值和特征。

0.78%C 、0.63%Mn 钢珠光体的成核率和晶体长大速度与温度的关系如下图所示。

产生上述特征的原因，可以定性地说明如下：在其它条件相同的情况下，随着过冷度增大（转变温度降低），奥氏体与珠光体的自由能差增大。

但随着过冷度的增大，原子活动能力减小，因而，又有使成核率减小的倾向。

N 与转变温度的关系曲线具有极大值的变化趋向就是这种综合作用的结果。

由于珠光体转变是典型的扩散性相变，所以珠光体的形成过程与原子的扩散过程密切相关。

当转变温度降低时，由于原子扩散速度减慢，因而有使晶体长大速度减慢的倾向，但是，转变温度的降低，将使靠近珠光体的奥氏体中的C 浓度差增大，亦即C r-cem 与C r-a 差值增大，这就增大了C 的扩散速度，而有促进晶体长大速度的作用。

共析钢（0.78%C 、0.63%Mn ）的成核率（N ） 和晶体长大速度（G ）与转变温度的关系从热力学条件来分析，由于能量的原因，随着转变温度降低，有利于形成薄片状珠光体组织。

当浓度差相同时，层间距离越小，C原子动力距离越短，因而有增大珠光体长大速度的作用。

综合上述因素的影响，长大速度与转变温度的关系曲线也具有极大值的特征。

2、形核率N和长大速度G与转变时间的关系研究表明等温保持时间对珠光体的长大速度无明显的影响。

当转变温度一定时，珠光体转变的形核与等温温度有一定的关系，随着转变时间的延长形核逐渐增加，当达到一定程度后就急剧下降到零，即所谓的位置饱和。

（二）珠光体等温转变动力学图珠光体等温转变动力学图，一般都是用实验方法来测定的。

由于其形状具有字母“C”的形状，通常称为C曲线，或TTT（Time Temperature Transformation）曲线。

1、C曲线的建立以共析碳钢C曲线的建立过程，说明建立C曲线的建立过程。

过冷奥氏体恒温转变综合动力学曲线测定综合实验说明：本实验为综合设计分析实验，7学时，是《材料科学基础实验》（27学时）的一部分，为配合材料物理专业必修课《材料科学基础》而设定。

课程负责人：龙毅，执笔：叶荣昌本实验以T8钢为研究对象，通过将必须数量的、具有一定大小尺寸的薄试样加热到钢的临界点以上，经保温达到充分奥氏体化，然后，分别转入温度低于A1线的不同温度的等温炉内，进行不同时间的等温停留，使过冷奥氏体在不同温度下进行不同程度的分解。

测定奥氏体的组织转变量，以确定奥氏体开始分解（约5%的转变量）、转变50%及转变终了（约有5%未转变）的时间，并由此获得一系列数据，描绘出钢的C曲线。

由于当试样开始转变或转变接近终了时，转变量很难确定，因此，配合采用硬度法，在试样上测量洛氏硬度。

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。

随着转变量增加，硬度值不断下降，直至转变完了，硬度值趋于平稳。

金相硬度法是测定过冷奥氏体等温转变曲线最准确的方法，而且可以直接观察到不同等温条件下转变产物的组织形态和数量，这是其它方法所不能代替的。

但是，由于金相硬度法需用试样数量较多，实验工作量大，因此，本实验采取分工协作的方式，将全班同学交叉分成六个小组,每组的保温温度相同，保温时间不同。

首先，每个同学观测不同等温温度、不同等温时间处理所得显微组织，描绘出所观察到的金相组织，注明组织特征和相对量，并给出各自试样的硬度值；接着，各小组将本组样品叠加后观察奥氏体转变量随保温时间的变化；然后，各小组综合数据，绘出各等温温度下的硬度与保温时间的关系曲线，并分析结果；最后，全班数据综合，将不同温度下奥氏体转变相同的点连接起来，建立C曲线，并分析结果。

本实验的顺利完成依赖于每一位同学的努力，个人实验结果的好坏对最终的综合数据具有直接影响，因此，通过这一实验不仅可以培养同学们动手实践能力与综合分析问题、解决问题的能力，而且，还可以培养同学们在一个课题研究中相互分工与团结协作的能力。

VCN在奥氏体中析出动力学研究报告低合金钢会议摘要：本篇报告以探讨VC、N在奥氏体中的析出动力学为主题，针对低合金钢的会议进行了研究。

通过实验和分析，展示了VC和N在低合金钢奥氏体中的形成、析出和演变过程，从而为低合金钢的改性和优化提供了理论依据。

同时，还介绍了将VC和N在奥氏体中的析出动力学与低合金钢的力学性能和耐磨性能等参数进行关联的研究成果。

关键词：VC、N、奥氏体、析出动力学、低合金钢、力学性能、耐磨性能引言：低合金钢作为一种重要的结构材料，广泛应用于机械制造、汽车制造和航空航天等行业。

合金元素在低合金钢中的添加可以改善其性能和耐久性。

VC和N是常见的合金元素，在低合金钢中起到强化和稳定奥氏体的作用。

因此，研究VC、N在奥氏体中的析出动力学对于低合金钢的性能提升具有重要意义。

实验方法：本次实验选取一种低合金钢样品，采用热处理的方法，包括预处理、固溶处理和时效处理。

通过SEM观察、XRD分析和热电偶测温等手段，研究VC和N在奥氏体中的析出行为及其与合金钢力学性能和耐磨性能的关系。

实验结果与分析：实验结果显示，VC和N的析出行为极大地影响了低合金钢的性能。

随着固溶处理时间延长和时效处理时间增加，VC和N在奥氏体中的析出量逐渐增加，并形成了一定的析出相。

析出相的形态、尺寸和分布对低合金钢的力学性能和耐磨性能有重要影响。

进一步的分析表明，VC和N的析出行为是一个复杂的过程。

随着固溶处理温度的升高，VC和N的析出速率加快，但析出相尺寸变大。

此外，低合金钢的冷却速率对VC和N的析出也产生了显著影响。

快速冷却可以有效抑制N的析出，进而提高合金钢的强度和硬度；而较慢的冷却速率有利于VC的细小析出，提高耐磨性能。

结论：综上所述，VC、N在奥氏体中的析出动力学研究对低合金钢的改性与优化起到了关键作用。

通过合适的固溶处理和时效处理，可以控制VC和N在奥氏体中的析出量和形态，以调控低合金钢的力学性能和耐磨性能。

共析钢加热时,珠光体转变为奥氏体的过程概述说明1. 引言1.1 概述共析钢是一种重要的金属材料，在工业领域应用广泛。

在制备和加热过程中，共析钢的组织会发生相变现象，其中最主要的转变是珠光体向奥氏体的转变。

这个转变过程对于共析钢的性能和性质具有重要影响，因此深入研究珠光体向奥氏体转变的机理和控制方法具有重要意义。

1.2 文章结构本文将从三个方面介绍共析钢加热时珠光体向奥氏体转变的过程。

首先，我们将概述共析钢珠光体和奥氏体之间的相变关系，并介绍组织特点和相变规律。

其次，我们将探讨影响珠光体向奥氏体转变的因素，包括加热温度、合金元素等。

最后，我们将详细介绍珠光体到奥氏体转变的动力学和热力学机制。

1.3 目的本文旨在系统地总结并分析共析钢加热时珠光体向奥氏体转变的过程，并提出相关实验方法与控制策略。

通过对已有研究的综合评价，我们将展望未来可能的研究方向，为共析钢相变行为的控制与应用提供参考。

接下来，将详细介绍第二部分内容，即“2. 共析钢的珠光体与奥氏体转变过程”。

2. 共析钢的珠光体与奥氏体转变过程2.1 共析钢的组织特点与相变规律共析钢是一种由珠光体和奥氏体组成的复合材料。

珠光体是一种具有层状结构的晶体，具有优异的韧性和强度；而奥氏体则是一种具有六角紧密堆积结构的晶体，具有较高的硬度和磁性。

在共析钢中，珠光体和奥氏体之间存在着相变现象，主要表现为加热时珠光体向奥氏体转变，降温时则呈反向转变。

这种相变过程对于共析钢的性能起着重要作用，并且在许多工业应用中都需要进行控制和调控。

2.2 加热过程中珠光体向奥氏体转变的影响因素加热过程中珠光体向奥氏体转变受到多个因素影响。

首先，温度是影响转变过程最重要的因素之一。

通常情况下，在高温条件下进行加热可以促使珠光体向奥氏体转变更快速。

其次，共析钢的化学成分也会对相变过程产生影响。

一些合金元素的加入可以降低转变温度和提高转变速率，从而改善共析钢的性能。

此外，晶体缺陷、应力状态以及加热速率等因素也会对珠光体到奥氏体的相变行为产生影响。

2024年教研室主任述职报告xx年已悄然过去，xx年已经来到。

在过去的一年里，我们国家在方方面面取得了很大进步，四川汶川震后重建，神七飞天梦的实现，成功举办xx年奥运会等等。

我们建筑工程系在今年也成功地迎来了建系3周年，在这一年，我也慢慢走向成熟，取得了些许的成绩，现简要总结一、思想上：在过去的一年里，我努力学习，艰苦摸索，经过学校精心安排的政治理论学习，法制教育培训、高职教育理论学习、专业知识的学习以及创新知识培训，我的思想有了一个很大的提升，我终于理清了思路，找到了束缚自己思想的根源，明确了今后的努力方向。

二、工作中：1.作为工程管理教研室主任，我积极主动配合系主任制定人才培养方案，进行教学大纲的制订和精品课程的建设以及教学改革工作，主动做好我教研室的日常教学管理工作，工作上认认真真，一丝不苟，努力以一位老教师应尽的本分严格要求自己，多奉献，少索取。

2.作为一名普通教师，我本学年主要讲授以下课程：⑴.理论教学：xx年-xx年第二学期担任07工程造价1-6班的《房屋建筑学》、周4×3＝12学时，06工程监理班的《专业英语》周2学时。

xx-xx年第一学期06工程管理1.2班的《建筑施工组织与管理》、周4×1＝4学时，07工程造价1-6班的《建筑施工组织与管理》、周4×3＝12学时。

⑵实践教学：xx年-xx年第二学期表1 班级实训名称日期07物业管理物业管理生产实习第10周07工程监理1.2建筑构造第3、4周07工程监理1.2认识实习第9周07工程管理1.2.3认识实习第8周06工程监理1.2建筑构造第15-16周06工程技术1.2建筑构造第5-6周05工程监理1.2、05工程管理1.2、毕业实习毕业设计、毕业答辩第1-8周第9-16周xx-xx年第一学期班级实训名称日期06工程管理1.2工程管理综合实训预算与施工组织设计第 1－4 周06工程监理1.2工程监理综合实训第6-9周07工程管理1.2.3建筑构造设计第12--13周06建筑装饰技术1.2施工组织设计16周3.科研论文方面：日期名称出版、登载获奖合（独）著注xx年第250期低合金钢珠光体→奥氏体相变动力学热加工工艺独著xx年第251期低合金白口铸铁热疲劳裂纹扩展动力学热加工工艺第一作者（合著）xx.4formation and growth in isothermal spheroidizing process of granular carbide in hot-deformd low chromium semi-steel journal of materials science and engineering第二作者（合著）xx.11二氧化锆粉体的液相烧结性能研究中国陶瓷第一作者（合著）xx.6水泥制造业职业技能训练教学案例的开发与应用研究河北省教育厅科技厅课题第四作者（合著）三等奖xx.6玻璃生产教学仿真软件开发设计河北省教育厅科技厅课题第四作者（合著）建筑工程系是一个大家庭，在过去的三年里，在朱主任的带领下，我系形成了团结、向上、严谨治学的良好氛围，我们工作在这个大家庭里，心情愉快，乐此不疲，我们系取得了辉煌的成绩。

ppt2023-10-29•珠光体转变概述•珠光体转变的物理机制•珠光体转变的热力学条件目录•珠光体转变的工艺参数设计•珠光体转变的应用实例•珠光体转变的研究进展与展望01珠光体转变概述珠光体转变是指钢在奥氏体化后，温度冷却到Ar1以下时，在铁素体和渗碳体两相混合物中，进行等温转变或连续冷却转变得到珠光体组织的过程。

珠光体是铁素体和渗碳体两相混合物，通常以片状、球状、针状或板状形式存在。

珠光体转变的定义等温转变将奥氏体化的钢快冷至Ar1以下某一温度，并保持一段时间，使奥氏体转变为珠光体。

连续冷却转变将奥氏体化的钢以一定的冷却速度冷却至Ar1以下某一温度，并不断进行转变，直至形成珠光体。

珠光体转变的类型珠光体转变温度范围通常很窄，一般在50-100℃之间。

转变温度范围窄珠光体转变速度相对较慢，需要一定的时间才能完成转变。

转变速度较慢珠光体转变产物为铁素体和渗碳体的两相混合物，具有中间相的特点。

转变产物具有中间相珠光体转变对材料性能影响显著，如强度、硬度、韧性等。

对材料性能影响显著珠光体转变的特点02珠光体转变的物理机制在一定温度和时间下，碳原子扩散到铁原子晶格中，形成奥氏体。

奥氏体分解随着温度的降低，奥氏体中碳原子的扩散能力下降，导致奥氏体分解为铁素体和渗碳体。

在奥氏体分解过程中，部分碳原子析出并聚集在铁素体周围，形成渗碳体。

渗碳体分解在高温下，渗碳体发生分解，其中的碳原子扩散到铁素体中，使铁素体中的碳含量增加。

渗碳体形成VS铁素体形成在奥氏体分解过程中，未被碳原子占据的晶格位置形成铁素体。

铁素体分解在高温下，铁素体中的碳原子扩散到渗碳体中，使渗碳体中的碳含量增加，同时铁素体发生分解。

03珠光体转变的热力学条件降低形成珠光体所需的孕育期温度对转变动力学的影响转变开始和结束的温度提高温度升高，促进珠光体转变缩短转变所需时间温度升高，转变动力学曲线向右移动010*********•碳含量的影响•随着碳含量增加，珠光体转变的孕育期缩短，转变速度增加•当碳含量达到一定值时，转变速度达到最大值，之后逐渐降低•其他合金元素的影响•合金元素对珠光体转变的影响主要表现在对奥氏体•一些元素可以促进奥氏体分解，如硅、锰等•一些元素可以抑制奥氏体分解，如铬、镍等应力的影响应力的作用应力可以促进珠光体转变，提高转变速度应力的作用机制应力可以引起局部的温度变化，从而影响珠光体转变；应力还可以引起金属内部晶格畸变，从而影响原子扩散过程，促进珠光体转变04珠光体转变的工艺参数设计加热速度慢，材料的变形和应力较小，但需要较长时间才能达到转变温度。

影响珠光体动⼒学的因素影响珠光体动⼒学的因素：(1) 碳含量的影响①亚共析钢先共析铁素体的孕育期增长C%珠光体转变的孕育期增长②过共析钢在完全奥⽒体化时，C%↑↑渗碳体的形核率↑先共析渗碳体析出的孕育期↓析出速度↑P转变孕育期↓不完全奥⽒体化时，组织为A＋残余碳化物促进P形核和晶体长⼤P转变孕育期↓转变速度↑（2）合⾦元素的影响除Co以外，只要合⾦元素溶⼊奥⽒体中，均使钢的TTT 曲线右移；除Ni、Mn以外，常⽤合⾦元素使⿐尖温度移向⾼温。

①合⾦元素⾃扩散的影响⼀般认为，当转变温度较⾼以及合⾦元素含量较⾼时，转变⼀开始就能形成特殊碳化物（即使仍形成渗碳体型碳化物，也是溶有合⾦元素的合⾦渗碳体），即合⾦元素在转变⼀开始就通过扩散进⾏了再分配，⽽合⾦元素的扩散系数远远⼩于碳的扩散系数，使珠光体的转变速度⼤⼤减慢。

②合⾦元素对碳扩散的影响⼤多数合⾦元素降低碳在奥⽒体中的扩散系数，使珠光体转变速度减慢。

⽽Co则提⾼碳在奥⽒体中的扩散系数，使珠光体转变加速。

③合⾦元素对γ→α转变的影响合⾦元素可改变γ→α转变的速度，如Co提⾼了γ→α转变的转变速度，加速珠光体的转变。

合⾦元素对相变临界点的影响在相同转变温度下，加⼊合⾦元素将改变过冷度，从⽽影响珠光体转变速度。

⑤合⾦元素对γ/α界⾯移动的拖拽作⽤在亚共析钢中，Mn、Mo聚集在γ/α相界⾯处，起到阻⽌界⾯移动的拖拽作⽤，从⽽降低了先共析铁素体的长⼤速度，也降低了珠光体的形成速度（3）加热温度和保温时间的影响增加A中碳和合⾦元素的含量加热温度升⾼→P转变孕育期↑保温时间延长A成分越均匀，A晶粒越粗⼤→P形核部位↓推迟P转变（4）奥⽒体晶粒度的影响单位体积内的晶界⾯积↑，P形奥⽒体晶粒越细⼩核部位增多，促进P转变。

促进先共析铁素体和先共析渗碳体析出。

（5）应⼒和塑性变形的影响对奥⽒体施加拉应⼒或进⾏塑性变形，将造成晶体点阵畸变和位错密度增⾼，有利于碳和Fe原⼦的扩散及晶体点阵重构，促进珠光体的形核和晶体长⼤，加速珠光体的转变。

珠光体加热过程中两相转变成的奥氏体的速率
随着技术的不断进步，在珠光体加热过程中两相转变成的奥氏体的速率变得越来越快。

珠光体加热后可将熔点以下的低熔体分解为两种相：奥氏体与非晶态体等多种形式，其中奥氏体是不可逆的。

由于两相形态之间的相变过程可以是相对较慢的，探究获得奥氏体的过程变得更加复杂。

以往，在珠光体加热过程中两相转变成奥氏体的速率比较缓慢，导致很多瓶颈存在于加热过程中。

但是随着新技术和材料的开发，珠光体加热过程中两相转变成的奥氏体的速率变得更快，可以获得更好的控制和更高的加热速度。

采用新技术，可以降低加热压力，改善冷却流动特性，抑制冷凝反应，缩短微结晶期，降低加热后低熔体在冷却时结晶出奥氏体的时间，从而获得高速稳定的奥氏体转变。

借助这项技术，可以有效控制珠光体的光学特性，使其具备窄谱宽结构、稳定光分布和更高的应变能力等优势，使珠光体在智能手机、智能照明、太阳能组件等领域的应用诞生，从而提升了社会的生活娱乐水平。

钢中珠光体转变(二)
朱祖昌;许雯
【期刊名称】《热处理技术与装备》
【年(卷),期】2011(032)004
【摘要】3.2.3珠光体转变动力学[1,3,5](1)珠光体转变的动力学曲线:珠光体转变是扩散型的形核长大型转变.转变速度取决于珠光体领域形核速率N和珠光体领域向奥氏体的长大速度G.通常在奥氏体晶粒晶界上形核位置和出现在总转变时间的20％～25％内;G是转变温度、转变时间t和奥氏体晶粒大小的函数.为使问题简化,认为恒温时N和G为常数.
【总页数】6页(P65-70)
【作者】朱祖昌;许雯
【作者单位】上海工程技术大学,上海201620;上海市机械制造工艺研究所有限公司,上海200070;上海市机械制造工艺研究所有限公司,上海200070
【正文语种】中文
【中图分类】TG151
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1.3Cr2W8钢的珠光体转变 [J], 李文学;闫俊萍;张风云;王玉峰;王征
2.脉冲电场对球墨铸铁第二阶段石墨化中珠光体转变的影响 [J], 李青春;韩正;常国威
3.钢中珠光体转变(一) [J], 朱祖昌;许雯
4.珠光体的概念及组织特征——珠光体转变研究之一 [J], 刘宗昌;计云萍
5.珠光体转变新机制——珠光体转变研究之二 [J], 刘宗昌;计云萍
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