热处理工艺学课件-第03章珠光体转变.ppt
课件,1,第三章 珠光体转变,课件,2,前言,A在低温下为不稳定组织，当钢冷时，先沿GS、ES析出先共析铁素体和先共析渗碳体，同时A成分向共析成分靠拢，在低于A1时，发生共析转变冷速不同，过冷度不同，Fe、C原子的活性不同，转变机制不同高温转变（缓冷）：珠光体转变中温转变（中速）：贝氏体转变低温转变（快速）：马氏体转变,课件,3,3-1 珠光体的组织形态,珠光体P：共析成分A冷却到A1以下时，分解成为铁素体和渗碳体的混合物，通常为层片状,课件,4,粒状珠光体,课件,5,珠光体片间距,S0：150450nm 片状珠光体（珠光体）PS0：80150nm 索氏体 SS0：3080nm 屈氏体 T,课件,6,3-2 珠光体形成机制,珠光体形成的热力学 转变驱动力：自由焓差 转变条件：GPGA片状珠光体的形成机制领先相：亚共析钢铁素体；过共析钢渗碳体；共析钢铁素体或渗碳体无论哪一相领先，有未溶渗碳体存在时，促进P形成，铁素体的存在影响不大,课件,7,片状珠光体形成机制,200s,共析成分奥氏体在700等温转变过程,300s,1050s,600s,400s,课件,9,粒状珠光体形成机制,形成条件：加热时：奥氏体化温度较低，保温时间短，加热转变未充分进行冷却时：珠光体转变温度较高，等温时间足够长，冷速极慢形核位置：未溶入A中的碳化物质点及成分不均匀的高碳区,课件,10,加热在A1以上的球化过程,共析、过共析：AC1ACcm；亚共析：AC1AC3奥氏体化温度较低，保温时间不长奥氏体化未充分进行A不均匀，存在未溶渗碳体冷至A1以下，未溶渗碳体作为现成的晶核长成粒状渗碳体现成粒状P奥氏体化温度较高，渗碳体充分溶解保温时间短，A不均匀高碳区形成粒状渗碳体,课件,11,加热在A1以下的球化过程,胶态平衡理论自发过程 第二相颗粒的溶解度（S）与其曲率半径（r）有关,课件,12,晶体缺陷的影响,课件,13,3-3 亚（过）共析钢的珠光体转变,亚（过）共析钢的珠光体转变类似于共析钢的珠光体转变，不同之处在于：先共析铁素体的析出先共析渗碳体的析出伪共析转变重点：魏氏组织,课件,14,伪共析转变,课件,15,亚共析钢中先共析的析出,先共析的形态：块状、网状、片状析出方式：转变温度较高时：扩散机制，网状、块状转变温度较低时：半扩散机制，片状魏氏组织铁素体,课件,16,魏氏组织铁素体,45钢 200,课件,17,过共析钢中Fe3C先共析的析出,先共析的形态：网状、片状析出方式：转变温度较高时：扩散机制，网状转变温度较低时：半扩散机制，片状魏氏组织渗碳体,课件,18,魏氏组织渗碳体,T12A 400,课件,19,钢中魏氏组织（W）多为魏氏组织铁素体,形态：羽毛状分布：片状分布（截面针状）形成条件：C%：亚共析：0.20.4%；过共析：1.2%一定冷却速度或一定等温温度（较低）A晶粒粗大易形成铸造、锻造、热轧后砂冷、空冷；焊缝热影响区,课件,20,W对机械性能的影响,W粗晶粒：强度，延伸率，冲击韧性W细晶粒：性能有所上升,课件,21,W的消除,加热到AC3以上采用双重正火第一次：AC3 150200，W溶解第二次：AC3 4060（正常正火范围），细化晶粒,课件,22,3-4 珠光体转变动力学,形核率I及线长大速度V,I很快饱和，饱和后降为0 对V无关，一定时，V一定,课件,23,珠光体转变动力学曲线,有孕育期随等温温度的降低，孕育期先减后增，有极小值,课件,24,珠光体转变动力学图,“C”曲线有孕育期有鼻温,t1t2t3t4,亚共析,过共析,课件,26,影响珠光体转变的动力学因素,化学成分C%：亚共析：C%TTT右移孕育期 过共析：C%TTT左移孕育期Me：除Co加入使TTT左移外，其余使TTT右移加热温度，保温时间T、奥氏体晶粒越粗大奥氏体晶粒越粗、成分越均匀TTT右移原始组织：粗大左移；细小右移应力：拉应力左移；压应力右移塑性变形：A状态下变形量 TTT左移,课件,27,3-5 P转变所得产物的力学性能,片状珠光体影响因素：片间距（S0）、珠光体团直径（Nd）S0、Nd、HB、()S0对 冷脆转折温度存在极小值粒状珠光体与片状相比，在成分相同情况下，强度、硬度稍低，但塑性好可切削性好、冷成型性好加热淬火时，变形、开裂倾向小常作为重要的中间热处理工艺,
