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。
第３８卷第３期 ２０１２年６月 包钢科技 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｂａｏｔｏｕ Ｓｔｅｅｌ Ｖｏ１．３８，Ｎｏ．３ Ｊｕｎｅ，２０１２
Ｑ６９ｏ钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线 白雅琼 ２，李智丽２，赵莉萍 （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Ｑ６９ｏ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Ｑ６９ｏ钢热处 理制度和控冷工艺提供理论依据。 关键词：Ｑ６９Ｏ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 Ｑ６９ｏ Ｓｔｅｅｌｓ ＢＡＩ Ｙａ—ｑｉｏｎｇ‘ ，ＬＩ Ｚｈｉ—ｌｉ ，ＺＨＡＯ Ｌｉ—ｐｉｎｇ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂａｏ・ ｔｏｕ ０１４０１０，Ｎｅｉ Ｍｏｎｇｇｏｌ，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆＳｔｅｅｌ Ｕｎｉｏｎ ｃ０．Ｌｔｄ．ｏｆＢａｏｔｏｕ Ｓｔｅｅｌ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏｒｐ．，Ｂａｏｔｏｕ ０１４０１０，Ｎｅｉ Ｍｏｎｇｇｏｌ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ（ＣＣＴ）ｃｕｒｖｅ ｏｆ Ｑ６９０ ｓｔｅｅｌｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｆｏｒｍａｓｔｏｒ—Ｆ ａｕｔｏ－ ｍａｔｉｃ ｄｉｌａｔｏｍｅｔｅｒ ｉｓ ｆｏｒ ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｍｌ ｓｈａｐｅ ｏｆ Ｑ６９０ ｓｔｅｅｌｓ ａｔ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｌｌｏｙｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｏｎ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｒａｎｓ￣ｒｍａｆｉｏｎ ｃｕｒｖｅ．Ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ＣＣＴ ｃｕｒｖｅ ｃｏｕｌｄ ｂｅ∞ｔｈｅ ｔｈｅ－ ｏｒｅｔｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｑ６９０ ｓｔｅｅｌｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｑ６９Ｏ ｓｔｅｅＬ；ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｅｏｏＨｎｇ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ（ＣＣＴ）ｃｕｒｖｅ；ｍｉｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｍｌｅｒｏｈａｒｄｎｅｓｓ Ｑ６９Ｏ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Ｑ６９ｏ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６９０ ＭＰａ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．Ｉ实验材料 试验用钢化学成分如表Ｉ所示。
CCT曲线
定义概述
过冷奥氏体连续冷却转变曲线（CCT曲线）
许多热处理工艺是在连续冷却过程中完成的，如炉冷退火、空冷正火、水冷淬火等。在连续冷却过程中，过冷奥氏体同样能进行等温转变时所发生的几种转变，即：珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变等，而且各个转变的温度区也与等温转变时的大致相同。在连续冷却过程中，不会出现新的在等温冷却转变时所没有的转变。但是，奥氏体的连续冷却转变不同于等温转变。因为，连续冷却过程要先后通过各个转变温度区，因此可能先后发生几种转变。而且，冷却速度不同，可能发生的转变也不同，各种转变的相对量也不同，因而得到的组织和性能也不同。所以，连续冷却转变就显得复杂一些，转变规律性也不像等温转变那样明显，形成的组织也不容易区分。过冷奥氏体等温转变的规律可以用C曲线来表示出来。同样地，连续冷却转变的规律也可以用另一种C曲线表示出来，这就是“连续冷却C曲线”，也叫作“热动力学曲线”。根据英文名称字头，又称为“CCT(Continuous Cooling Transformation)曲线”。
作用
它反映了在连续冷却条件下过冷奥氏体的转变规律，是分析转变产物组织与性能的依据，也是制订热处理工艺的重要参考资料。20 世纪50 年代以后，由于实验技术的发展，才开始精确地测量许多钢的连续冷却C曲线，直接用来解决连续冷却时的转变问题。
实例
共析钢过冷奥氏体连续冷却C曲线
以共析钢为例，用若干组共析钢的小圆片试样，经同样奥氏体化以后，每组试样各以一个恒定速度连续冷却，每隔一段时间取出一个试样淬入水中，将高温分解的状态固定到室温，然后进行金相测定，求出每种转变的开始温度、开始时间和转变量。将各个冷速下的数据综合绘在“温度—时间对数”的坐标中，便得到共析钢的连续冷却C曲线，珠光体转变区由三条曲线构成，左边一条是转变开始线，右边一条是转变终了线，下面一条是转变中止线。马氏体转变区则由两条曲线构成；一条是温度上限Ms线，另一条是冷速下线k V′。从图可以看出：
共析钢是一种重要的金属材料，在工业生产和科学研究中具有广泛的应用。过冷奥氏体等温转变曲线是共析钢材料中的重要性能参数之一，对于了解共析钢的相变规律和材料性能具有重要的意义。本文将对共析钢过冷奥氏体等温转变曲线进行分析和探讨，希望能够给读者提供一些有益的信息。
一、共析钢的基本概念
1. 共析钢的定义
共析钢是指由α铁相和γ铁相组成的奥氏体钢，其中α铁相和γ铁相具有共同的析出物。共析钢的组织复杂，具有优良的力学性能和耐热性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造和机械制造等领域。
2. 共析钢的相变规律
共析钢在加热过程中会经历一系列的相变过程，包括过冷奥氏体的析出和转变。了解共析钢的相变规律对于控制材料的组织和性能具有重要的意义。
二、过冷奥氏体等温转变曲线的含义和作用
1. 过冷奥氏体的定义
过冷奥氏体是指在共析钢中，由于过冷或快速冷却而形成的奥氏体组织。过冷奥氏体的形成对于共析钢的相变过程和性能具有重要的影响。
2. 等温转变曲线的作用
等温转变曲线是共析钢在等温条件下，奥氏体相变的曲线图。通过分析等温转变曲线，可以了解共析钢的析出规律和相变动力学参数，对于控制共析钢的组织和性能具有重要的指导作用。
三、共析钢过冷奥氏体等温转变曲线的测定方法和步骤
1. 实验准备
准备共析钢试样，对其进行抛光和腐蚀处理，以保证试样表面的光洁度和表面化学成分的均匀性。
2. 实验装置
使用金相显微镜或透射电镜等金相组织观察装置，选取合适的倍率观察试样的组织结构。
3. 实验步骤
a. 将共析钢试样置于金相显微镜台座上，调节适当的观察倍率和对焦。
b. 在显微镜下观察试样的组织结构，并记录下过冷奥氏体的形态和分布规律。
c. 对试样进行适当的放大和调整，观察其等温转变曲线的形态和特征。
d. 根据实验观察结果，绘制共析钢过冷奥氏体等温转变曲线图，并进行相应的数据处理和分析。
四、共析钢过冷奥氏体等温转变曲线的影响因素和调控方法
