金属材料热处理原理2.ppt

1、图4.15 M的晶体结构示意图 ,（2）马氏体（M）转变 M的形成条件（TMS，VVkC）,i冷却速度必须大于临界冷速VKC(VC); ii奥氏体必须过冷到230 (Ms) 以下将转变为马氏体（M）类型组织（如右图4.21所示）。,晶体结构特点,马氏体是碳在 -Fe 中的过饱和固溶体， 用M表示. M转变时，A中的碳全部保留在M中；其具有体心正方晶格（a=bc），轴比c /a 称M的正方度。C% 越高，正方度越大，正方畸变越严重；当0.25%C时, c /a =1, 此时M为BCC晶格.,图4.21 共析碳钢的CCT曲线,因此，伴随M形成其比容增大，由此产生组织应力，易使工件产生变形开裂。,

2、M的 组织形态与性能 钢中M的组织形态主要有板条状和片状两种基本类型。, M的组织形态与性能,影响M形态的因素 M形态M转变温度A化学成分（如左下图所示） 0.2%C 低碳M；1.0%C 高碳M。 0.2%1.0C：当小于0.6C时，以低碳M为主；当大于0.6C时，以高碳M为主。应注意：A的碳含量钢的碳含量 随钢中奥氏体碳含量的增加，M的转变温度下降，残余奥氏体量增加，如右下图所示。,图4. 奥氏体的碳含量对M转变温度（a）及AR量（b）的影响,图4. M形态与碳含量关系, M的组织形态与性能,M的性能 M具有高强度、高硬度：固溶强化，相变强化，时效强化，细晶强化等。 M是最经济、有效的综合强

3、化效果。 M具有高的硬度和强度。M的硬度主要取决于碳含量（如右下图所示）。,碳含量对M强度和硬度影响,表4. 淬火钢的塑、韧性与碳含量间关系,M的塑性、韧性 则主要取决于其亚结构：孪晶M - 塑韧性差， 位错M-强韧性好。,请思考：如何理解“M的强度和硬度主要取决于M的碳含量”，试就图4.18解释之？,（3）贝氏体（B）转变,组织形态 图4.19 B上的显微组织形态 图4.20 B下的显微组织形态,表4.2 贝氏体型转变的形成温度、转变机制、组织特征、形成特点、硬度及性能特点，获得工艺 ,A等温转变的类型、产物、性能及特征,两种马氏体的性能比较（如下表所示）,贝氏体转变特征一览表（共析钢）,注

4、意区分与比较:,4. 过冷奥氏体连续冷却转变曲线 （CCT曲线）,（1）CCT曲线及分析,i 共析钢的CCT曲线没有贝氏体转变区，在P转变区之下多了一条转变中止线(K线)。当连续冷却曲线碰到K线时，P转变中止，余下的过冷奥氏体一直保持到Ms以下转变为M。 ii CCT曲线位于C曲线的右下方。,图4.21中 A1共析线； PS线A转变为P开始线； Pf线A转变为P终了线； K线A转变为P中止线； Ms线A转变为M开始线。 VkC为CCT曲线的临界冷却速度，即获得全部马氏体组织时的最小冷却速度.,图4.22 共析碳钢CCT曲线与C曲线比较,（2）CCT与C曲线比较,4.过冷奥氏体连续冷却转变曲线

5、它是通过测定不同冷速下过冷奥氏体的转变量获得的。,图4.21 共析钢CCT曲线,过共析钢CCT曲线,图4.24 亚共析钢CCT曲线,过共析钢CCT曲线也无贝氏体转变区, 但比共析钢CCT曲线多一条AFe3C转变开始线。由于Fe3C的析出, 奥氏体中含碳量下降, 因而Ms 线右端升高. 亚共析钢CCT 曲线有贝氏体转变区，还多AF开始线, F析出使A含碳量升高, 因而Ms 线右端下降.,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,（1）C曲线的应用,CCT曲线获得困难; TTT曲线容易测得. 可用TTT曲线定性说明连续冷却时的组织转变情况。方法是将连续冷却曲线绘在C 曲线上，依其与C 曲线交点的位置来说明最终转变产物.,图4.23 在C曲线上估计连续冷却时过冷奥氏体转变产物示意图,P,均匀A,细A,P,退火,(炉冷),正火,(空冷),S,淬火,(油冷),T+M+A,M+A,(水冷),淬火,650,600,550,课堂练习：试分析下图中不同热处理条件下所获得的