等温冷却、将奥氏体化的钢由高温快速冷却到临界稳定一下某一温度 , 保温一段时间 , 以进行等温转变 , 然后在冷却到室温 ttt曲线
过冷奥氏体:在临界温度以下存在 , 且不稳定的 , 将要转变的奥氏体
过冷奥氏体稳定性同时有两个因素控制:旧相与新相之间的自由能差 , 原子扩散系数
Cct和ttt曲线的区别:1共析钢与过共析钢在cct曲线无贝氏体转变区2转变产物有差别 , 连续冷却得到混合组织 , 等温转变得到均匀组织3cct曲线在ttt曲线的右下方
影响过冷奥氏体等温转变的因素1奥氏体碳浓度的影响2合金元素的影响3奥氏体状态的影响4拉力和塑形变形的影响
珠光体转变(是高温转变、扩散型相变):共析钢在A1到550之间的转变
根据过冷度不同分为片状珠光体和粒状珠光体 。 片状珠光体形成条件:在较高奥氏体温度下形成均匀奥氏体;均匀奥氏体在A1~550之间等温时可形成片状奥氏体 。 粒状奥氏体形成条件:奥氏体化温度低 , 保温时间较短 , 加热转变为充分进行 , 此时奥氏体中有许多未融的碳化物或许多微小的高浓度的碳的富集区;其次是转变为珠光体的等温温度高 , 等温时间足够长 , 这样可使奥氏体成为粒状
马氏体转变(非扩散型相变 , 低温转变):钢从奥氏体状态快速冷却 , 在低于Ms点发生的转变 。
板条马氏体(低碳马氏体、位错马氏体):含碳量低;光学显微镜下为板条状;有位错亚结构;自回火现象有利于提高马氏体的强韧性 。
片状马氏体(孪晶马氏体、高碳马氏体):含碳量高;光学显微镜下针状或竹叶状 , 曾一定角度排列;具有孪晶亚结构;组织中存在大量纤维裂纹 。
影响马氏体形态的因素:含碳量、合金元素 , 融入奥氏体的合金元素除Co、Al外大多数都是Ms点下降 , 促进片状马氏体的形成 。
马氏体的性能:①高硬度和高强度:马氏体的硬度取决于含碳量 , 合金元素对硬度影响不大 , 但提高强度 , 固溶强化、相变强化、时效强化、相界面强化②塑形和韧性:片状马氏体硬而脆 , 条状马氏体强而韧③马氏体的比容最大 , 奥氏体的比容最小 , 是产生淬火应力 , 导致变形开裂的主要原因
马氏体转变特点:①热力学特点:奥氏体转变为马氏体条件:冷却速度必须大于临界速度 , 必须深度过冷 , 低于Ms点以下才能发生马氏体转变 , 驱动力:新旧两相自由能差 , 阻力界面能弹性应变能②动力学特点:⑴降温转变 , 相变无孕育期 , 依靠不断出现的新马氏体而不是依靠原有马氏体的长大 , 转变不完全⑵奥氏体的稳定化:热稳定化和机械稳定化(相变强化机械稳定化和形变强化机械稳定化)③晶体学特点 , 无扩散性 , 切变型 , 共格性 , 严格的位相关系和惯习面④马氏体转变可逆性
冷处理:冷至是温室后继续深冷 , 使残余奥氏体继续转变成奥氏体 , 这种低于室温的冷却方法叫做冷处理
奥氏体的稳定化:奥氏体在外界因素作用下 , 由于内部结构发生了某种变化 , 而且向马氏体转变的温度降低 , 和残余奥氏体量增加的转变迟滞现象
贝氏体转变(中温转变、半扩散性转变):含碳过饱和的铁素体和碳化物所组成的机械组成物 , 550~Ms
组织形态:1上贝氏体:形成温度:550~350在光镜下呈羽毛状 , 在电镜下是由许多平行分布的条状铁素体以及夹杂与条之间不连续的条状渗碳体所组成的(位错比马氏体的低) 化学成分:中高碳钢2下贝氏体:形成温度:350~Ms 在光镜下呈竹叶状 , 在电镜下碳化物的形态细小弥散 , 呈颗粒或短条状沿着与铁素体轴呈55~65度平行排列(铁素体的亚结构为位错 , 比上贝氏体中的密度高) 3粒状贝氏体: 形成温度:贝氏体转变温度区间最上部 , 纤维组织:在大块状或针状铁素体内部分布的颗粒状的小岛 ,化学成分:低碳钢和低碳、中碳合金钢
性能:上贝氏体强度低 , 韧性差;下贝氏体强度高 , 韧性高;颗粒贝氏体强度适中 , 韧性好
贝氏体转变特点(有碳原子扩散的共格切变过程):①热力学特点自由能<0 , 驱动力:体积自由能差 , 阻力:表面能和弹性应变能 碳在贝氏体转变时发生预先扩散重新分布②动力学特点:碳在奥氏体中溶解度高 , 扩散慢 , 碳在奥氏体中溶解度低 , 扩散块 , 碳在奥氏体与铁素体界面处富集 , 形成ε碳化物③晶体学特点:上下贝氏体形成时 , 在预先抛光的试样表面上形成浮凸 , 碳化物是扩散方式形成的 , 铁素体是切变机构形成的 , 贝氏体中的铁素体和奥氏体保持共格联系 , 贝氏体中铁素体是在奥氏体的一定晶面上以共格切变方式形成的 , 贝氏体转变中铁素体与母相奥氏体保持严格的位相关系
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