5 过冷奥氏体转变动力学

46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
过冷奥氏体转变动力学
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生

3．影响过冷A等温转变动力学图形状的因素 1）化学成分的影响 ①一般来说，除钴、铝以外的元素均使C曲线右移，增加过冷 A的稳定性。但碳的影响较为特殊，碳含量在0.8 ～ 1.0%,C曲线处 于最右侧，高于或低于这一含量时，C曲线均左移。即共析钢的过 冷A相对其它碳钢来说是最稳定的。但碳对C曲线的影响只有零点几 秒到几秒。 ②合金元素改变C曲线的形状，使P转变区与B转变区分离，呈双C 曲线。 ③推迟某一种转变，而对另一种 转变影响不大。 ④几种合金元素同时加入钢中， 大大提高过冷A的稳定性，并可 抑制某种不能影响，而尽可能地发 挥其有益作用。
§6－2 过冷奥氏体连续冷却转变动力学图 TTT图反映了过冷A等温转变的规律，在研究相变机理、组织形 态等方面很有意义。生产中应用更多的是过冷A连续冷却转变图 （CCT图－Continuous Cooling Transformation）。 1．CCT图的建立 测定钢的CCT图的方法有金相－硬度法、端淬法、膨胀法等实验 方法。 1）金相－硬度法
1．过冷奥氏体等温转变动力学图－TTT图的建立 Time Temperature Transformation 将过冷A迅速冷至A1以下某一温度等温，在等温冷却过程中发生的 转变——过冷A等温转变。 测定TTT图的方法有金相－硬度法、膨胀法、磁性法及电阻法等。 金相－硬度法 使用圆形薄试样（直径10～15mm，厚度1.0～ 1.5mm）。其步骤为 ①分析化学成分，测出临界点； ②在A1～A3(Acm)之间选取T1、T2……Tn等一系列等温温度，每一 等温温度下选取一系列的等温时间； ③将一组试样A化后，迅速置于一个规定的等温温度的恒温盐浴 炉中，停留不同时间之后，逐个取出试样淬入盐水中。于是尚未 转变的过冷A在淬入盐水后转变为M，因此，M量即未转变的过冷A 量。显然在恒温盐浴炉中停留时间不同，转变产物量就不同。 ④将试样磨制、抛光、腐蚀。在金相显微镜下观察各等温温度下 的转变开始点和终了点时间；

端淬法测定CCT图

端淬法是以往应用比较多的方法之一。端淬试验时，试样各横
3．合金元素的影响
合金元素对TTT图形状的 影响很大。 一般说来，除钴 和铝以外的元素均使C形曲线 右移，即增加过冷奥氏体的 稳定性。其中碳的影响较为 特殊，碳含量在0.8—1.0％， C形曲线处于最右侧，高于或 低于这一含量时，曲线均向 左移动。其中共析碳素钢的 过冷奥氏体相对其它碳素钢 来说是最稳定的。铬含量增 加，珠光体转变移向高温， 而贝氏体转变则向低温移动， 且使贝氏体转变推迟。钨、 钼的作用与此类似。镍和锰 是扩大Fe—c相图中奥氏体区 的元素，使过冷奥氏体的转 变向低温移动。
钢的过冷奥氏体转变动力学图就是研究某一成分的钢的 过冷奥氏体转变产物与温度、时间的关系及其变化规律。 显而易见，在人们的生产实践中更多遇到的是非平衡条件 的相变，因此，掌握过冷奥氏体的非平衡冷却条件下的转 变规律，不仅大大深化了对其本质的认识，而且对热处理 生产的指导意义也更为直接。
本章的主要内容是在加热转变、珠光体转变、贝氏体转 变以及马氏体转变的基础上，对过冷奥氏体的转变动力学 进行综合的讨论。主要介绍过冷奥氏体等温转变动力学图 及连续冷却转变动力学图，并探讨它们在实际应用中的价 值，以及这两种动力学图之间的内在联系.
4、其它影响因素
—般说来，形变会使奥氏体晶粒细化，或者增加亚结构。 因此，形变通常使C形曲线左移。
此外，奥氏体均匀化程度对TTT固的C形曲线位置也有 影响。奥氏体成分越均匀，新相形核及长大过程中，所 需扩散时间就越长,曲线因此会右移。
显而易见，钢材成分不同，钢中所含元素的种类及数 量就不同，TTT图的形状及位置就不向。另外，热处理 工艺条件不同，合金元素的分布状态不同，奥氏体晶粒 尺寸及均匀化程度就不同，TTT图也有差异。在应用 TTT图应注意这个问题。

2、奥氏体晶粒尺寸的影响
A晶粒愈细小， 等温转变的孕育期愈短 ， 加速过冷 向 P的 晶粒愈细小，等温转变的孕育期愈短，加速过冷A向 的 晶粒愈细小 转变； 转变有相同的作用， 的作用大； 降低。 转变；对B转变有相同的作用，但不如对 的作用大； Ms降低。 转变有相同的作用 但不如对P的作用大 降低
பைடு நூலகம்
字形曲线（ （2）双C字形曲线（两个鼻子在时间和温度轴上都不相 ） 字形曲线 部分重叠） 同，P与B部分重叠）。 与 部分重叠
1）P转变曲线右移比较显著，20Cr、40Cr、35CrMn2等。 ） 转变曲线右移比较显著 转变曲线右移比较显著， 、 、 等 2）B转变曲线右移较为显著，GCr15、9Cr2、CrMn等。 ） 转变曲线右移较为显著 转变曲线右移较为显著， 、 、 等
3、加热温度和保温时间的影响 、
当原始组织相同时，提高 化温度 化温度， 当原始组织相同时，提高A化温度，延长保温时 将促进碳化物溶解，也会使C曲线右移 曲线右移。 间，将促进碳化物溶解，也会使 曲线右移。
a)843.5℃ 奥氏体化，晶粒度 ℃ 奥氏体化，晶粒度No9 b)1065.6 ℃奥氏体化，晶粒度 奥氏体化，晶粒度No3
四、TTT图的应用举例 TTT图的应用举例 1、分级淬火：表面和心部温度一致。 分级淬火：表面和心部温度一致。
2、等温淬火：获得下贝氏体。 等温淬火：获得下贝氏体。
3、退火和等温退火：珠光体转变。 退火和等温退火：珠光体转变。
4、形变热处理 ：将形变强化和热处理强化结合。 将形变强化和热处理强化结合。
（一）TTT图的建立 TTT图的建立 测量转变的方法很多，如金相法、硬度法、 测量转变的方法很多，如金相法、硬度法、 膨胀法、磁性法、电阻法、热分析法等。 膨胀法、磁性法、电阻法、热分析法等。 通常用金相硬度法和膨胀法配合使用， 通常用金相硬度法和膨胀法配合使用，利 用过冷奥氏体转变产物的组织形态或物理性能 的变化进行测定。 的变化进行测定。