过冷奥氏体转变动力学

1、第五章过冷奥氏体不锈钢相变动力学、本章重点和难点、重点：“TTT”图和“CCT”图类型影响“TTT”图的因素难点：“TTT”图的因素、概要、什么、钢加热到限制点以上，保温一定时间，形成高温稳定组织奥氏体。 奥氏体不锈钢过蒸发制冷到限制点以下，处于热力学不稳定的状态，在某种条件下发生分解转移，该限制点以下存在的不稳定转移的奥氏体不锈钢是过蒸发制冷奥氏体不锈钢。 蒸发制冷条件平衡蒸发制冷非平衡蒸发制冷1 .等温蒸发制冷、5.1过冷奥氏体不锈钢等温转变动力学图(TTT图)、过冷奥氏体不锈钢等温转变图(简称等温转变图)综合反映了过冷奥氏体不锈钢在不同过冷度下等温转变的过程：转变开始与转变结束的时间、转

2、变产物与转变量、温度与时间的关系。 因为其形状是“c”形，所以也称为“c曲线”，也称为“TTT”图或“IT”图。 TTTTime、Temperature、transformationitisothermaltransformation、一、过冷奥氏体不锈钢等温转移图的制作、测定方法金相法、膨胀法、磁法、电阻法、热分析法等的测定是利用过冷奥氏体的转移生成物来改变组织形态和物理性质1 .金相法、试料准备将共析钢加工成101.5mm圆板状的试料，分为几组，各组为510片。 试验方法：奥氏体化：将一组试样加热至奥氏体化. 等温处理：将所奥氏体化的试料放入一定温度的恒温箱中蒸发制冷，并停留不同时间。 快

3、速蒸发制冷：将样品逐个取出，在盐水中骤冷，使尚未相变的奥氏体转变为高碳马氏体。 因此，高碳马氏体的量，即未转变的奥氏体不锈钢的量。 另外，等温时间不同，转变产物量不同。 金相组织的测定：将处理后的试样作为金相试样，在显微镜下测定组织类型及其体积份数，同时测定转变生成物的硬度。 如欲测量温度的等温转变，请使用在过冷奥氏体不锈钢转变期间发生的比体积变化来测量转变曲线，方法为：测量温度的等温转变，方法为：测量温度的等温转变该方法适于测量不同的转变量所需的时间。 缺点：用小样品测定转移百分率的精准性不高。 3、磁性法、奥氏体为顺磁性，其转变产物为居里点以下强磁性。 磁法利用转变时伴随的磁变化确定曲线。

4、 注意：为了提高测试精度，必须根据条件采用2种以上的方法。 二、奥氏体等温转变图的分析、0.5、1、10、105、103、104、102、106、时间(s )、温度()、100、0、110 AM、共析钢过冷奥氏体不锈钢等温转变曲线、0.5、1、10、105、103、103 Mf，a，0，100，50，转移量%，300，550，a，b，c， 影响珍珠岩(p) (b )针状高碳马氏体、高碳马氏体形态、三、过冷奥氏体不锈钢等温转变曲线的因素，过冷奥氏体不锈钢的等温转变曲线是多种多样的，影响其位置和形状的因素很多，主要有碳含量合金元素体奥氏体不锈钢形态、1 .碳含量的影响， 亚共析钢过冷奥氏体不锈钢等

5、温相变曲线、亚共析亚共析钢随着碳含量的减少，c曲线的位置向左移动，且Ms、Mf线向上移动。P F、b、P Fe3C、过共析钢的过冷a的c曲线的上部是过冷奥氏体中析出二次渗碳体(Fe3CII )的起始线。当加热温度为ac13050时，过共析钢随着碳含量的增加，c曲线的位置向左移动，并且Ms、Mf线向下移动。 关于过共析钢的过冷奥氏体等温相变曲线，随着奥氏体的碳含量增加，过冷奥氏体的稳定性提高，当c曲线向右偏移的碳含量增加至共析成分时，随着过蒸发制冷奥氏体不锈钢的稳定性最高的碳含量进一步增加，奥氏体稳定地降低，c曲线反而向左偏移。 碳含量越高，Ms点越低。 关于碳含量对c曲线的影响，为什么共析钢的

6、过冷奥氏体不锈钢最稳定，因为非共析钢是先析相析出的，所以奥氏体变化为珠光体的核部位增加，过冷奥氏体的稳定性降低，珠光体变化的培育期间减少，c曲线向左偏移。 2、合金元素体的影响，除了Co、Al以外，所有合金元素体都增大过冷奥氏体不锈钢的稳定性，c曲线向右偏移，Ms点降低。 碳化物形成元素Cr、Mo、v、w、Ti等改变其形状，同时使c曲线向右移位。 部分元素体提高珠光体转变温度，降低贝氏体相变温度，使珍珠岩和贝氏体相变温度范围上下分离，形成两个“鼻”，其间出现过冷奥氏体不锈钢温度区。 Cr对0.5%C钢过冷奥氏体等温相变曲线的影响1-2.2%Cr； 2-4.2%Cr； 3-8.2%Cr、非碳化物

7、或弱碳化物形成元素Ni、Mn、Si、Cu、b等会在一定程度上降低珍珠岩和贝氏体的转变速度，并使过冷奥氏体不锈钢等温转变曲线向右移动，但其形状不发生变化。 3、奥氏体不锈钢形态的影响、奥氏体不锈钢粒度：奥氏体晶粒越细，晶界总面积越有利于新相的成核和原子的扩散，因此有利于先共析转变和珠光体转变，使珠光体转变线向左移动的晶粒度，对贝氏体转变影响不大的晶粒粗大化，成为Ms点，马氏体相变变快。 奥氏体的均匀度：奥氏体成分越均匀，奥氏体越稳定，新相形核和成长过程所需的时间越长，c曲线向右偏移。 奥氏体化温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒粗大，原来如此成分变得均匀，a的稳定性增加，c曲线向右偏移，相反，奥氏

8、体化温度越低，保温时间越短，a晶粒越细，未溶解的第二相越多，a越不稳定，c曲线向左偏移。 另外，应变使奥氏体晶粒微细化，增加亚结构，因此奥氏体在高温和低温下应变也对珠光体的转变速度产生很大影响。 另一方面，应变量越大，奥氏体向珠体的转变速度越快，珠体过渡线向左移动。 四、应用过冷奥氏体不锈钢等温转变动力学图，TTT图被认为是反映钢在等温蒸发制冷条件下过冷奥氏体不锈钢转变规律，制定钢材热处理工艺规范的基本依据之一。 等温热处理流程的制定应变热处理流程的制定、0.5、1、10、105、103、104、104、57、66、a、Ms、Mf、a、0、100、50、转移量%、300、550， 5.2过冷奥氏体不锈钢连续转变蒸发制冷图(CCT图)、过共析钢的过冷奥氏体连续蒸发制冷相变曲线和亚共析钢的过冷奥氏体连续蒸发制冷相变曲线与共析钢相比较存