职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库金属材料与热处理课程过冷奥氏体的连续冷却转变主讲教师：张恩耀西安航空职业技术学院过冷奥氏体的连续冷却转变一、过冷奥氏体的连续冷却转变概述过冷奥氏体连续转变曲线（CCT图）反映过冷奥氏体在连续冷却条件下的转变规律，是分析转变产物的组织与性能的依据，也是制订热处理工艺的重要参考资料。
图1 共析钢连续冷却转变曲线二、过冷奥氏体连续转变曲线的建立实验方法：通常采用膨胀法（用快速膨胀仪测量相变时比容的变化）、金相法和热分析法来测定过冷奥氏体连续转变曲线（CCT图）。
利用快速膨胀仪测试的试样尺寸为φ3×10mm，上面点焊有0.1mm的Pt-Pt Rh温差电偶且与温度-时间记录仪相连接，以记录热分析数据。
将试样在真空下感应加热至奥氏体化并保温，在程序控制冷却条件下连续冷却，从不同冷却速度下试样的膨胀变化曲线确定相变的开始点（转变量1%）、终了点（转变量99%）所对应的温度和时间，将测得的数据标在温度-时间坐标中，连接有意义的点，便得到过冷奥氏体连续转变曲线。
为了提高测量精度，常配合使用金相法和热分析法。
三、过冷奥氏体连续转变曲线分析共析钢的过冷奥氏体连续转变曲线最简单，它只有珠光体转变区和马氏体转变区，没有贝氏体转变区，说明共析钢在连续冷却过程中不会发生贝氏体相变。
M s和冷速线v c′以下为马氏体转变区。
珠光体转变区由三条曲线构成：左边为过冷奥氏体转变开始线；右边为过冷奥氏体转变终了线；下面连线为过冷奥氏体转变中止线。
过冷奥氏体以v1速度冷却：冷却曲线与珠光体转变开始线相交时，奥氏体开始向珠光体转变；与珠光体转变终了线相交时，得到100%珠光体。
过冷奥氏体冷却速度增大到v c′：转变过程与v1时相同，也得到100%珠光体，但转变开始与终了温度降低，转变区间增大，转变时间缩短，得到的珠光体弥散度加大。
过冷奥氏体以v3速度冷却：冷却曲线与珠光体转变开始线相交时，发生珠光体转变；但冷至转变中止线时，则珠光体转变停止；继续冷至M s点以下，未转变奥氏体发生马氏体转变。
共析钢的c曲线和冷却过程指出各点处的组织钢的C曲线是描述钢在冷却过程中的硬度变化曲线，也是评价钢的淬透性能的重要指标之一。
冷却过程是指将高温钢材迅速冷却至室温的过程，这个过程会导致钢材的微观组织发生明显的变化。
下面我们将分别讨论钢的C曲线和冷却过程的各个阶段以及各点处的组织。
钢的C曲线是通过在冷却过程中对不同硬度的试样进行淬透试验，得到试样的硬度与淬透时间的关系曲线。
C曲线通常呈现出一个类似S形的曲线，如下图所示：[图片]在C曲线的最左侧，即淬火刚过程中，试样的硬度较低，这是因为冷却速度非常快，导致组织中的碳元素没有足够的时间扩散，形成了细小而分散的马氏体结构，马氏体的硬度较低。
此时的硬度主要由马氏体的体积分数决定，而马氏体的体积分数与碳的含量有关。
接下来是C曲线的陡峭部分，即最大淬透硬度，此时试样的硬度最高。
这是因为随着冷却时间的延长，马氏体逐渐增多，并出现了更多的残余奥氏体。
而奥氏体的硬度较低，所以整个试样的硬度会下降。
此时的硬度是由马氏体和残余奥氏体的体积分数共同决定的。
在C曲线的右侧，即逆硬度过程中，试样的硬度会再次上升。
这是因为冷却时间更长，奥氏体开始分解，转变为更硬的贝氏体和余量奥氏体。
贝氏体的形成速度较慢，而冷却时间增长正好有利于贝氏体的形成。
在逆硬度过程中，试样中贝氏体和余量奥氏体的体积分数会不断增加，从而提高试样的硬度。
在冷却过程中，钢的组织也会发生明显的变化。
在淬火刚过程中，钢材的组织主要由马氏体组成，因为冷却速度很快，没有足够的时间让碳元素扩散，导致马氏体形成。
马氏体的形态取决于钢的成分和冷却速度，常见的有板状马氏体、针状马氏体和高碳马氏体等。
随着冷却时间的延长，奥氏体逐渐出现并与马氏体共存。
奥氏体的形态也受到冷却速度的影响，常见的有等轴奥氏体、层状奥氏体和颗粒状奥氏体等。
奥氏体是面心立方结构，硬度较低，常常被认为是“软”组织。
然而，奥氏体的稳定性较好，能够长时间保持其形态而不发生相变。
