4[1].2金属材料热处理原理1

4.2 4.2.1 4.2.2

金属材料热处理原理钢在加热时的转变 奥氏体在冷却时的转变

4.2.3 4.2.4

淬火钢在回火时的转变 金属材料的脱溶沉淀与时效

请思考 ？(见教材P83问题提示) 1.铁碳合金相图在钢铁材料热处理中的作用是什么呢？

钢铁材料冷却转变曲线(TTT、CCT曲线)的物理意义 是什么？您会使用它来分析不同热处理条件下所获得的 转变产物(组织)吗？您能在TTT或CCT曲线上示意地 标出退火、正火、单液淬火、双液淬火、等温淬火、分 级淬火与不完全淬火的冷却速度曲线吗？ 2.“五大转变”指的是哪五种类型的转变，试从转变性

质、所处温度范围、转变特征、组织、性能的变化与应 用等方面说明？

请思考：回顾金工实习，各种热处理工艺的共同点是什么？

(a)加热温度

(b)工艺规范

图4.35 各种退火与正火工艺规范

碳钢淬火加热温度范围

热处理工艺曲线示意图→

4.2.1 钢在加热时的转变1.钢加热转变的理论依据是什麽？

加热和冷却对临界转变温度的影响

铁碳相图中PSK、GS、ES线分别用A1、A3、Acm表示。 实际加热或冷却时存在着过冷或过热现象，因此将钢加热时的实际转变温度分别 用Ac1、Ac3、Accm表示；冷却时的实际转变温度分别用Ar1、Ar3、Arcm表示。 因加热或冷却速度直接影响转变温度，因此一般热处理手册中的数据是以30~ 50℃/h的速度加热或冷却时测得的。

2.共析碳钢奥氏体化过程共分为哪四个阶段？

图4.3 珠光体向奥氏体转变示意图

3. 亚、过共析钢的奥氏体化过程 是如何进行的呢？

请看左面的 示意图

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4. 奥氏体晶粒大小及其控制(1)奥氏体晶粒度等级

详情见下页

A晶粒大小对冷后室温组织 粗细的影响 接下

#晶粒度及晶粒度对照表

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4. 奥氏体晶粒大小及其控制(2)注意区分三种奥氏体晶粒度

A起始晶粒度； A实际晶粒度； A本质晶粒度(如图4.5所示)。 ②加热速度的选择(右下图示); ③化学成分的控制

(3)奥氏体晶粒度的控制 ①合理选择加热条件；

图4.5 本质细晶粒和本质粗晶粒示意图

#珠光体向奥氏体的转变过程图

因此在热处理加热时，应严格控制加热温度、保温时间、加热速度及合理选择钢种。

4.2.2 奥氏体在冷却时的转变 1.奥氏体冷却转变的理论依据是什麽？ 2.过冷奥氏体的等温冷却转变曲线(C

,TTT曲线) (1)C曲线是如何建立的？(2)C曲线分析 (3)影响C曲线的主要因素有哪些？

①化学成分(碳含量；合金元素的含量);②奥氏体化条件

3.过冷奥氏体转变产物的组织与性能

(1)珠光体(P)转变；(2)马氏体(M)转变； (3

)贝氏体(B)转变 4.过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线) 5.过冷奥氏体转变曲线的应用

请看：两张表45钢经840加热，于不同冷却速度冷却后的性能(表4.1)

T8钢经不同速度冷却后的性能(10mm,800加热)

请思考？

1. 为什么钢(45,T8)加热A化后于不同冷却速度下的性能会有 如此的差别呢？ 2. 为什么冷却速度越快，钢的硬度、强度越高，而塑性、韧性则 越低呢？

如何判定 不同冷却条件下所获得的组织？

???马氏体组织在哪里呢？

→

1.奥氏体(A)冷却转变的理论依据热处理工艺曲线示意图↓ 两种不同冷却方式示意图↓

(a)等温冷却；

(b)连续冷却

图4.6 不同冷却方式示意图

2. 过冷A等温冷却转变曲线(1) C曲线的建立 过冷A等温冷却转变曲线表示A急速冷却到A1 以下，

在各不同温度下保温过程中转变量与转变时间的关 系曲线.又称C 曲线、S 曲线或TTT (TimeTemperature-Transformation diagram)曲线。 以共析钢为例(如右图4.7所示→): i取一批小试样并进行奥氏体化. ii将试样分组淬入低于A1点的不同温度的盐浴中, 隔一定时间取一试样淬入水中。 iii测定每个试样的转变量，确定各温度下转变量 与转变时间的关系。 iv将各温度下转变开始时间及终了时间标在温 度—时间坐标中，并分别连线。 转变开始点的连线称转变开始线。转变 终了点的连线称转变终了线。

(2)C曲线分析转变开始线与纵坐标之间 的距离为孕育期。孕育期越 小，过冷奥氏体稳定性越小. 孕育期最小处称C 曲线的 “鼻尖”。碳钢鼻尖处的温 度为550℃。 在鼻尖以上, 温度较高，相 变驱动力小;在鼻尖以下，温 度较低，扩散困难。从而使 奥氏体稳定性增加。 C曲线明确表示了过冷奥 氏体在不同温度下的等温转 变产物。

C 曲 线 的 物 理 意 义C曲线的 物理意 义——即

指C曲线中 各条特性线 的含义，以 及各个区域 的组织这双 层含义。图4.8 共析碳钢的A’等温冷却转变曲线(C曲线)分析