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第三节钢在冷却时的转变

A体等温转变动力学曲线（a）A体等温转变曲线（C曲线）的建立（b）一、过冷奥氏体的等温冷却转变共析钢的C曲线分析二、冷却转变后的组织和性能

1、珠光体（A1～550℃）转变一是晶格重组，二是铁、碳原子扩散，属扩散型转变珠光体：A1～650℃索氏体：650～600℃托氏体：600～550℃转变产物P型组织——F+层片状Fe3C层片间距：P>S>T珠光体P，3800×索氏体S8000×托氏体T8000×过冷奥氏体高温转变产物的形成温度和性能组织名称表示符号形成温度范围/℃硬度片间距/nm能分辨片层的放大倍数珠光体PA1~650170~200HB150~450＜500×索氏体S650~60025~35HRC80~150＞1000×托氏体T600~55035~40HRC30~80＞2000×可见：珠光体的片层间距越小，硬度越高。同一成分的钢，组织为片状珠光体时硬度和强度比粒状珠光体的高，但塑性、韧性低，为改善工具钢的切削性能，常用球化退火莱得到粒状珠光体组织，降低钢的硬度。2、贝氏体转变上贝氏体：550～350℃，呈羽毛状,小片状Fe3C分布在F间。强度和韧性差下贝氏体：350℃～Ms点，呈针状,韧性高，综合机械性能好中温转变：550℃～Ms点转变特点：半扩散型，铁原子不扩散，碳原子有一定的扩散能力转变产物：贝氏体，即Fe3C分布在含过饱和碳的铁素体上的两相混合物

上贝氏体的形成过程光学显微照片1300×电子显微照片5000×45钢，B上+B下，×400

上贝氏体中的Fe3C分布于铁素体条之间，分割了基体的连续性，易脆断，故上贝氏体的强度和韧性较低下贝氏体的形成F针内定向分布着细小Fe2.4C颗粒电子显微照片12000×T8钢，B下，黑色针状光学显微照片×400

3、马氏体转变转变特点：1）无扩散型转变Fe和C原子都不进行扩散，M是体心正方的C过饱和的F，固溶强化显著2）降温形成

连续冷却完成3）瞬时性M的形成速度很快，温度↓则转变量↑

4）转变的不完全性(AR)M转变总要残留少量A，A中的C%↑则MS、Mf↓，残余A含量↑AR的量主要取决于MS和MF点的位置5）M形成时体积膨胀

造成很大内应力。马氏体(M)：C在a－Fe中的过饱和固溶体。Fe-1.8C，冷至-100℃Fe-1.8C，冷至-60℃马氏体的组织类型C%<0.2%时，为板条M（低碳M）。C%>1.0%时，为针状M。板条M,平行的细板条束组成针状M（凸透镜状）C%↑→M硬度↑，针状M硬度高，塑韧性差。板条M强度高，塑韧性较好三、影响C曲线的因素1）含碳量(奥氏体的含碳量)

2）合金元素

除Co外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，都使C曲线右移，形状也可能会发生改变。3）加热温度和保温时间

随温度的提高和保温时间的延长，增加过冷奥氏体的稳定性，使C曲线右移。二、过冷奥氏体的连续冷却转变（CCT曲线）Ps——A→P开始线Pf——A→P终止线K——P型转变终止线Vk

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