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第三節鋼在冷卻時的轉變

A體等溫轉變動力學曲線（a）A體等溫轉變曲線（C曲線）的建立（b）一、過冷奧氏體的等溫冷卻轉變共析鋼的C曲線分析二、冷卻轉變后的組織和性能

1、珠光體（A1～550℃）轉變一是晶格重組，二是鐵、碳原子擴散，屬擴散型轉變珠光體：A1～650℃索氏體：650～600℃托氏體：600～550℃轉變產物P型組織——F+層片狀Fe3C層片間距：P>S>T珠光體P，3800×索氏體S8000×托氏體T8000×過冷奧氏體高溫轉變產物的形成溫度和性能組織名稱表示符號形成溫度范圍/℃硬度片間距/nm能分辨片層的放大倍數珠光體PA1~650170~200HB150~450＜500×索氏體S650~60025~35HRC80~150＞1000×托氏體T600~55035~40HRC30~80＞2000×可見：珠光體的片層間距越小，硬度越高。同一成分的鋼，組織為片狀珠光體時硬度和強度比粒狀珠光體的高，但塑性、韌性低，為改善工具鋼的切削性能，常用球化退火萊得到粒狀珠光體組織，降低鋼的硬度。2、貝氏體轉變上貝氏體：550～350℃，呈羽毛狀,小片狀Fe3C分布在F間。強度和韌性差下貝氏體：350℃～Ms點，呈針狀,韌性高，綜合機械性能好中溫轉變：550℃～Ms點轉變特點：半擴散型，鐵原子不擴散，碳原子有一定的擴散能力轉變產物：貝氏體，即Fe3C分布在含過飽和碳的鐵素體上的兩相混合物

上貝氏體的形成過程光學顯微照片1300×電子顯微照片5000×45鋼，B上+B下，×400

上貝氏體中的Fe3C分布于鐵素體條之間，分割了基體的連續性，易脆斷，故上貝氏體的強度和韌性較低下貝氏體的形成F針內定向分布著細小Fe2.4C顆粒電子顯微照片12000×T8鋼，B下，黑色針狀光學顯微照片×400

3、馬氏體轉變轉變特點：1）無擴散型轉變Fe和C原子都不進行擴散，M是體心正方的C過飽和的F，固溶強化顯著2）降溫形成

連續冷卻完成3）瞬時性M的形成速度很快，溫度↓則轉變量↑

4）轉變的不完全性(AR)M轉變總要殘留少量A，A中的C%↑則MS、Mf↓，殘余A含量↑AR的量主要取決于MS和MF點的位置5）M形成時體積膨脹

造成很大內應力。馬氏體(M)：C在a－Fe中的過飽和固溶體。Fe-1.8C，冷至-100℃Fe-1.8C，冷至-60℃馬氏體的組織類型C%<0.2%時，為板條M（低碳M）。C%>1.0%時，為針狀M。板條M,平行的細板條束組成針狀M（凸透鏡狀）C%↑→M硬度↑，針狀M硬度高，塑韌性差。板條M強度高，塑韌性較好三、影響C曲線的因素1）含碳量(奧氏體的含碳量)

2）合金元素

除Co外，絕大多數合金元素溶入奧氏體后，都使C曲線右移，形狀也可能會發生改變。3）加熱溫度和保溫時間

隨溫度的提高和保溫時間的延長，增加過冷奧氏體的穩定性，使C曲線右移。二、過冷奧氏體的連續冷卻轉變（CCT曲線）Ps——A→P開始線Pf——A→P終止線K——P型轉變終止線Vk

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