第九章-3 钢在冷却时的转变-2
温 度
加热
冷却时间Βιβλιοθήκη 23扩展归纳后面要讲高、中、低温转变。这样把一个 “钢的冷却转变”从两个方面分为五种转 变来学习，它们可归为金属固态相变的一 种来理解。 等充分了解钢的转变后，再将固态相变套 用于其它金属材料。
24
（与C曲线不相交）：
无扩散型相变
12
三、影响过冷A等温转变的因素
1.奥氏体成分
（1）含碳量 （2）合金元素含量
2.奥氏体状态 3.应力和塑性变形
影响C曲线或者TTT图的因素
对C曲线或者TTT图形状和位置的影响
13
（1）含碳量的影响
亚
过
平衡转变过程
亚共析钢
c ＜0.77% c = 0.77% c ＞0.77%
A
A
F+A
F+P
P
c
共析钢 过共析钢
A
Fe3C+A
Fe3C+P
14
（1）含碳量的影响
c
----亚共析钢
C曲线右移 孕育期 A稳定性
转变速度
A→P之前， A→先共析F， F所需的 c很少
c
c
F析出长大需要扩散离去的碳量
----过共析钢 C曲线左移 孕育期 A稳定性 转变速度 A→P之前，A→先共析Fe3C，Fe3C所需的 c 很多
2）强碳化物形成元素Cr、Mo、W、V、Ti 不 但使C-曲线右移，还要改变其形状。 3）也有使C-曲线左移的合金元素（自学）。
19
2. A状态的影响 （原始组织的影响）
组织越细小，C-曲线左移（转变快）
组织不均匀，C-曲线左移（转变快） 原因？？？
20
3.应力和塑性变形的影响
拉应力，加速转变， C-曲线左移 压应力，阻碍转变， C-曲线右移 A最密排，比容最小，
c
有利于Fe3C的形成
加速转变过程
15
（1）含碳量的影响
图9-17a) 亚共析钢的C曲线
16
（1）含碳量的影响
图9-17b)过共析钢的C曲线
17
（1）含碳量的影响
图9-17c) 共析钢的C曲线
18
（2）合金元素的影响：复杂
除了Co和Al（ Al＞ 2.5% ）以外的所有合金 元素，都使C-曲线右移，其中影响程度的强 弱顺序为：Mo、W、Mn、Ni…… 1）非碳化物形成元素Ni、Si和弱碳化物形成 Mn，只使C-曲线右移，不改变其形状。
A1 A
A→P
A→B
(TTT曲线)
转变终了 共析钢：？ 过冷A：？
转变开始
P
B
Ms
A→M
Mf
M
A冷却到临界 温度以下，在 热力学上处于 不稳定状态的 将要发生分解 转变的A
图9－14 共析钢过冷A等温转变曲线（TTT图）
5
TTT曲线与TTA曲线
TTT曲线（ C曲线 ）：在一定温度下保温 （等温）时，A转变量与等温时间的关系 曲线。用“温度-时间-A转变量”曲线表 示的图形。 TTA曲线（ A等温形成图， A化曲线 ）： 在一定温度下保温（等温）时，A形成量 与等温时间的关系曲线。用“温度-时间A形成量”曲线表示的图形。
第九章 钢的热处理原理
§9－1 §9－2 §9－3 §9－4 概述 钢在加热时的转变 钢在冷却时的转变 钢在回火时的转变
温 度
加热
保温
冷却
时间 1
§9-3 钢在冷却时的转变
概述 共析钢过冷A的等温转变曲线 影响过冷A等温转变的因素 珠光体转变 马氏体转变 贝氏体转变
2
一 概述
钢的热处理定义
保温
温 度
加热
冷却
时间
加热：A化过程；保温：加热的延续
3
一 概述
钢的冷却转变的分类
等温转变（在某一温度保温）
冷却方式
变温转变（在一定温度范围）（连续冷却） 高温转变A→ P(扩散型相变)
转变温度 转变产物
中温转变A→ B(半扩散型相变) 低温转变A→ M(非扩散型相变)
4
二、共析钢过冷A等温转变曲线－C曲线
成核率N和晶粒长 大速度G的均存在 极大值，其对应的 温度为５５０℃， 即为鼻温。由于鼻 温的存在，呈Ｃ形
图9－15 共析钢形核率N和晶粒长大速度G的与转变温度的关系
提问：成核率N和晶粒长大速度G的均存在极大值？
9
成核率N和晶粒长大速度G均 随转变温度的降低（过冷度的 增加）先增后减。其原因是：
过冷度 A与P的自由能差
7
正在转变区： 2个 转变终了区： 2个
与C曲线有关的3个概念：
鼻温；孕育期；临界冷却速度
1.鼻温： C曲线的“鼻子”对应的温度
（对应孕育期最短的位置）
2.孕育期：开始转变之前所保温的时间
孕育期与Ａ稳定性之间的关系： 孕育期长，Ａ稳定性强 分析：鼻温附近Ａ的稳定性如何？ 最不稳定
8
Ｃ曲线存在鼻温或呈Ｃ形的原因
温度降至 一定值后 原子扩 散能力 相变阻力
相变驱动力 N
N G
G
转变 速度
10
转变速度与过冷度的关系
转 变 温 度 转变速度
图9-16 A转变速度与过冷度的关系
11
3.临界冷却速度 c″
在鼻温附近与C曲线相切的A冷却速度
临界冷却速度与相变类型的关系 实际冷却速度小于临界冷却速度 （与C曲线有2个交点）： 实际冷却速度大于临界冷却速度 扩散型相变
发生转变总是伴随比容增大 塑性变形，加速转变， C-曲线左移 点阵畸变加剧 位错密度增加 有利于原子的扩散、晶格改组
21
小结
§9-3 钢在冷却时的转变 概述 共析钢过冷A的等温转变曲线 影响过冷A等温转变的因素
22
以上主要介绍了等温转变（ C-曲线），而实 际生产中主要采用变温转变。变温转变（连 续冷却曲线）在某种意义上可以理解为等温 转变的不同比例或某种方法的累加。
6
未
A1
终
A P
B
C曲线的读解
两条曲线 转变开始线 转变终了线 呈C形
转 过冷
Ms
转 终
Mf
M
C曲线;TTT图
三条直线
A1线: Ms线: Mf线:
A与P的平衡转变温度 M转变开始温度 M转变终了温度
稳定的A区： A1线以上的区域(未转变区) 四个区域 过冷A区： A1线、Ms线和转变开始线所围的区
钢在冷却时的转变
珠光体 P ，3800×
过冷奥氏体高温转变产物的形成温度和性能
组织名称 表示符号 形成温度范围 /℃ 硬度 片间距 /nm 能分辨片层的 放大倍数
珠光体 索氏体 屈氏体
P S T
A1~650 650~600 600~550
170~200H B 25~35HRC 35~40HRC
150~450 80~150 30~80
四、过冷奥氏体的连续冷却转变
Ps —— A→P 开始线 Pf —— A→P 终止线 K —— P型转变终止线
Vk —— 上临界冷却速度
MS —— A→ M 开始温度 Mf —— A→ M 终止温度
of
3.3 & Chapter 3
800 700 600 500 400 300
T/℃
A1
A
始 转变开
αk
等温转变温度/℃
图3-16
共析纲的力学性能与等温转变温度的关系
3 、马氏体转变
马氏体 (M)：C在α－Fe中的过饱和固溶体。
转变特点： 1）无扩散型转变 Fe 和 C 原子都不进行扩散，M是体心正方的C过饱和的F，固 溶强化显著。 2）降温形成 连续冷却完成。 3）瞬时性 M 的形成速度很快， 温度越低，则转变量越多。 4）转变的不完全性 M 转变总要残留少量 A，A中的C%越多，则 MS、Mf越低，残余 A含量越多。AR的量主要取决于MS和MF点的位置。
5） M形成时体积膨胀 造成很大内应力。
马氏体的组织类型
C% < 0.2% 时，为板条M（低碳M）。
板条M, 平行的细板条束组成
C% > 1.0 % 时，为针状M 。
Fe-1.8C，冷至-100℃ Fe-1.8C，冷至-60℃ 针状M（凸透镜状）
钢的冷却转变讲解
a）是一种最简单的IT图。它是P转变与B转变曲线重迭的图。 b）转变开始曲线与a)相同，但转变终了曲线向右侧凹陷，出
现两个鼻子。 c）转变开始曲线与转变终了曲线都出现了两个鼻子，但终了
线是两条C曲线。 d）是两线组独立的C曲线，分别是高温转变（A→P）和中温转
等温冷却
连续冷却
奥氏体不同的冷却方式示意图
温度/℃
临界温度
加热
保温
连续 冷却
②
冷却
①
等温 冷却
0
时间/min
同一种钢，加热条件相同，但由于采用不同的冷却条 件，钢所表现出来的机械性能明显不同，为什么会出现性 能上明显的差别？
这是由于钢的内部组织随冷却速度的不同而发 生不同的变化，导致性能上的差别。
（一）共析碳钢的连续冷却转变图
PS：P开始转变线； Pf：P转变结束线；
K: 是P转变终止线； VK: 上临界冷却速度，它是得到全部M组织的最小冷却速度。VK越
小，钢件在淬火时越易得到M组织，淬硬性越好。 VK′:下临界冷却速度，它是得到全部P组织的最大冷却速度。VK′ 越
小，退火所需的时间就越长。
三、过冷奥氏体连续冷却转变曲线
IT图的主要反映了过冷A等温转变的规 律，主要用于研究相变机理、
组织形态等。在一般热处理生产中，多 为连续冷却，所以难以直接应用，CCT图 （连续转变图，Continuous-CoolingTransformation）能比较接近实际热处 理冷却条件，应用更方便有效。
合物。其形态、性能及形成过程都和P不同。
对T8而言： B上形成温度T：550～350℃
硬度HRC60～45 B下形成温度T：350～240℃
第三章 钢冷却时的转变
奥氏体化是钢的热处理重要的第一步。
在此基础上，在后续的冷却过程中可以通过控制过冷奥氏体分解，从而获得不同的组织。
钢从奥氏体状态的冷却过程是热处理的关键工序。
在热处理生产中，钢制奥氏体化后通常有两种冷却方式：等温冷却方式和连续冷却方式。
过冷奥氏体——在临界点以下存在且不稳定的、将要发生转变的奥氏体。
第三章钢在冷却时的转变（过冷奥氏体分解）冷却条件的不同，过冷奥氏体可通过不同机制进行转变而获得完全不同的组织。
三种转变：珠光体、贝氏体、马氏体转变（1）珠光体转变：以缓慢速度冷却时，发生分解的过冷度很小，过冷奥氏体在高温下有足够的时间进行扩散分解，转变为近于平衡的珠光体型的组织。
扩散型相变这种冷却速度相当于炉冷或空冷的冷却方式，热处理生产上成为退火或正火。
（2）贝氏体转变——当冷却速度很快时，可以把奥氏体过冷至较低温度，此时碳原子尚可进行扩散，但铁原子不能进行扩散，奥氏体只能转变为贝氏体。
半扩散型相变（3）马氏体转变——当采用更快的冷却速度时，奥氏体迅速过冷至不能进行扩散分解的低温M S点以下，此时只能得到马氏体。
非扩散型相变。
这种冷却方式相当于水冷方式，生产上叫淬火。
过冷奥氏体分解同样是一个点阵重构和碳的扩散过程，也是一个形核和长大的过程。
§3.1 过冷奥氏体等温转变图§3.2 过冷奥氏体连续冷却转变图及应用§3.1 过冷奥氏体等温转变图一、过冷奥氏体等温转变图的建立将奥氏体迅速冷至临界温度以下的一定温度，并在此温度下进行等温，在等温过程中所发生的相变称为过冷奥氏体等温转变。
测定过冷奥氏体等温转变图的方法有金相法、膨胀法、磁性法、热分析法等。
将若干共析碳钢小试样加热到奥氏体状态，保温一定时间后迅速冷却到A1点以下不同温度，例如700℃、650℃、600℃等，随后在各温度下保温，每经过一定时间取出一个试样立即淬入盐水中，使未转变的奥氏体转变为马氏体。
其中马氏体为白色，分解产物为黑色。
第九章-4 珠光体(P)转变-2
20
重点
珠光体的分类及性能。 珠光体的分类及性能。 影响过冷 等温转变的因素。 过冷A等温转变的因素 影响过冷 等温转变的因素。 对比片状P和粒状 的形成、组织和性能。 和粒状P的形成 对比片状 和粒状 的形成、组织和性能。 伪共析转变
21
A→P
A
P
5
珠光体转变:A→P（F+Fe3C） （ 珠光体转变 ）
转变特点
（1）扩散型相变（高温转变） ）扩散型相变（高温转变）
（2）相变过程中具有铁基体的晶格改组 ） 面心→体心 体心） （面心 体心） （3）相变过程中碳原子的重新分布 ） 形成新相； 形成新相；F
Fe3C
6
珠光体的组织形态
片状P 片状
17
珠光体的组织形态: 粒状P 珠光体的组织形态 粒状
2）片状P低温球化退火而获得 ）片状 低温球化退火而获得
片状Fe 片状 3C
曲率k=׀dα/ds＝׀角度/弧度 曲率 ＝角度 弧度 曲率半径ρ＝ 曲率半径 ＝1/k= ׀ds/dα׀ 溶穿，最终 溶穿，最终Fe3C 聚集成曲率半径 相近的颗粒 18
曲率半径ρ小 曲率半径 小，ωc 高 曲率半径ρ大 曲率半径 大，ωc 低
扩散
尖角处的Fe 溶解 尖角处的 3C溶解 平面处的Fe 长大 平面处的 3C长大
破坏界面平衡 恢复平衡
伪共析转变
共析转变？ 共析转变？ A→P（F+Fe3C） （ ） E´ ´ G´ ´ SE'和SG'线的延长线表示 和Fe3C 和 线的延长线表示F和 线的延长线表示 在过冷A中的饱和溶解度极限 中的饱和溶解度极限。 在过冷 中的饱和溶解度极限。 非共析钢在平衡冷却转变过程中， 非共析钢在平衡冷却转变过程中，在发 转变之前， 生P转变之前，要析出先共析 或Fe3C 转变之前 要析出先共析F或 在非平衡冷却条件下，先共析 或 的析出量， 在非平衡冷却条件下，先共析F或Fe3C的析出量，随着冷却 的析出量 速度的加快而减小。当温度达到E´ ´区时， 速度的加快而减小。当温度达到 ´SG´区时，将不再发生 先共析相的析出而全部转变为P，称之为伪共析转变， 先共析相的析出而全部转变为 ，称之为伪共析转变，产物 为伪共析体或伪P 为伪共析体或伪 。 19
钢在加热和冷却时的组织转变
A-P转变 终了线
图2.4 共析碳钢连续冷却转变曲线
马氏体临界 冷却速度
钢的热处理
1.2 钢在冷却时的组织转变
2. 过冷奥氏体的连续冷却转变
过共析碳钢的连续冷却转变C曲线与共析碳钢相比,除了多出一 条先共析渗碳体的析出线以外,其他基本相似
亚共析碳钢的连续冷却转变C曲线与共析碳钢却大不相同,它除 了多出一条先共析铁素体析出线以外,还出现了贝氏体转变区
机械制造基础
机械制造基础
钢的热处理
❖ 钢在加热和冷却时的组织转变
1.1 钢在加热时的组织转变 1.2 钢在冷却时的组织转变
钢的热处理
图2.1 钢加热和冷却时各临界点的实际位置
钢的热处理
1.1 钢在加热时的组织转变
钢加热到Accm点以上时会发生珠光体向奥氏体转变 热处理的主要目标就是为了得到奥氏体 严格控制奥氏体的晶粒度是热处理生产中一个重要的问题
钢的热处理
1.1 钢在加热时的组织转变
控制奥氏体晶粒大小的方法：
加热温度 保温时间 加热速度
钢的热处理
1.2 钢在冷却时的组织转变
冷却过程是热处理的关键工序，其冷却转变温度决定了冷却后 的组织和性能
实际生产中采用的冷却方法有：
连续冷却（如炉冷、空冷、水冷等）图b 等温冷却（如等温淬火）图a
图2.2 两种冷却方式示意图
钢的热处理 1.2 钢在冷却时的组织转变
1. 过冷奥氏体的等温冷却转变
图2.3 共析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线C曲线
钢的热处理
1.2 钢在冷却时的组织转变
1. 过冷奥氏体的等温冷却转变珠体转变 贝氏体转变 马氏体转变
钢的热处理
1.2 钢在冷却时的组织转变
钢的冷却转变
三、过冷奥氏体连续冷却转变曲线
IT图的主要反映了过冷A等温转变的规 律，主要用于研究相变机理、 组织形态等。在一般热处理生产中，多 为连续冷却，所以难以直接应用，CCT图 （连续转变图，Continuous-CoolingTransformation）能比较接近实际热处 理冷却条件，应用更方便有效。
3、影响过冷A等温转变图形状的因素
①临界点位置不同；② P、B转变的C曲线位置不同；③ Ms 不同。这些的主要影响因素有合金元素的影响、A晶粒尺寸 的影响。 (一)合金元素的影响
1. 碳的影响
●亚共析碳钢：C%↑，C曲线向右移；
●过共析C钢：C%↑，C曲线向左移；
●共析钢：使过冷A最稳定，即其C曲线处于最右的位置。
45钢CCT图（奥氏体化温度880℃）
Cr12钢CCT图（奥氏体化温度1050℃）
过共析钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线
亚共析钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线
2）过冷A在不同温度范围内的转变产物各不相同 P相变区、B相变区和M相变区。以T8钢为例，同温度的 转变产物如图所示：
①P转变区域（高温转变） 从A1～550℃范围内，A等温分解为片状F＋片状 Fe3C的机械混合物，成为片状组织。但随着T↓，片状
越细，按片层的粗细分别珠光体型组织划分为三类：
珠光体（P）、索氏体（S）、 屈氏体（T）
3）选择淬火介质
当CCT鼻子处孕育期为2S时，φ 25零件水淬可淬硬； 当CCT鼻子处孕育期为5～10S时，φ 25零件油淬可淬硬；
当CCT鼻子处孕育期为＞100S时，φ 25零件空气中即可淬硬；
（三） IT 曲线与CT曲线的比较
1.用途
IT：仅能粗略地、定性地估计在连续冷却时的转变情况。
第9-10章钢的热处理原理及工艺
9.1 钢在加热时的转变
1、奥氏体的形成过程 2、影响A形成的因素(T、v、成分、原始组织等) 3、A晶粒大小及其影响因素
9.5 钢的回火
1、淬火钢的回火转变与回火组织 2、回火钢的性能 3、回火种类 4、回火脆性
9.6 钢的淬透性
9.2 钢在冷却时的转变
1、淬透性的概念
转变终了线
4——T+M；
5——M+少量AR； 6——M+少量AR
Vk
Ms
*对于碳钢而言， 条件3及4也难以得 到B组织。
⑥⑤ ④
③
②
①
时间
图5.24 共析钢的连续冷却速度对其组织与性能的影响
P、B、M相变参见（P244-264）
• 1 P相变—高温相变
• 要点：珠光体形核的本质、领先相、相间沉淀等的机理（解释）----普遍认可 在A晶界上优先形核。
• 普遍被认可的相变机理： 1.1 渗碳体和铁素体均可成为相变的领先相； 1.2 过共析钢以渗碳体为领先相，亚共析钢则为F，共析钢则两相均可； 1.3 过冷度小时以渗碳体为领先相; 过冷度大时铁素体为领先相.
• 因未能直接实验验证，尚无定论。 • 也有人认为P相变是两个共析共生，其出发点是
两相以相界面有机结合、有序配合；彼此间存在晶体学位向关系；相对量上具 有一定的比例关系。认为P是个整合体，P晶核是两相，否认领先相的存在。 其P的形成可描述： • A(贫碳区+富碳区）晶核P（F+Fe3C)P团。
C曲线与CCT曲线的区别： 1、CCT曲线的位置比C曲线靠右下方，过冷A转变的孕育区长，转变温度也低； 2、在高温转变区，连续冷却转变往往得到混合组织，组织晶粒外细内粗，而等温转变的
钢的热处理原理 (2)
钢的热处理原理9-1概述一、热处理的作用热处理是将钢在固态下加热到预定温度，并在该温度下保持一段时间，然后以一定的速度冷却下来的一种热加工工艺。
其目的是改变钢的内部组织结构，以改善钢的性能。
通过适当的热处理可以显著提高钢的机械性能，延长机器零件的使用寿命。
热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料性能潜力、降低结构重量、节省材料和能源，而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命，做到一个顶几个、顶几十个。
恰当的热处理工艺可以消除铸、锻、焊等热加工工艺造成的各种缺陷，细化晶粒、消除偏析、降低内应力，使钢的组织和性能更加均匀。
++热处理也是机器零件加工工艺过程中的重要工序。
此外，通过热处理还可以使工件表面具有抗磨损、耐腐蚀等特殊物理化学性能。
二、热处理和相图原则上只有在加热或冷却时发生溶解度显著变化或者发生类似纯铁的同素异构转变，即有固态相变发生的合金才能进行热处理。
纯金属、某些单相合金等不能用热处理强化，只能采用加工硬化的方法。
现以Fe- FeC相图为例进3一步说明钢的固态转变。
共析钢加热至Fe- FeC相3图PSK线（A线）以上全部转1 变为奥氏体；亚、过共析钢则必须加热到GS线（A线）和ES3 线（A线）以上才能获得单相cm 奥氏体。
钢从奥氏体状态缓慢冷却至A线以下，将发生共析转1 变，形成珠光体。
而在通过A3线或A线时，则分别从奥氏体cm中析出过剩相铁素体和渗碳体。
但是铁碳相图反映的是热力学上近于平衡时铁碳合金的组织状态与温度及合金成分之间的关系。
A线、A线和A13cm线是钢在缓慢加热和冷却过程中组织转变的临界点。
实际上，钢进行热处理时其组织转变并不按铁碳相图上所示的平衡温、Ac、Ac；而把冷却时的实际临界温度标以字13cm度进行，通常都有不同程度的滞后现象。
即实际转变温度要偏离平衡的临界温度。
加热或冷母“r”，如Ar、Ar、Ar等。
却速度越快，则滞后现象越严重。
图9-3表示钢加热和冷却速度对碳钢临界温度的影响。
钢在加热及冷却时的组织转变
十塚尤邯I十樓碳体I珠光体庶 C (%)―-2 •奥氏体的形成钢在加热时的组织转变，主要包括奥氏体的形成和晶粒长大两个过程形核长大残余渗碳体溶解均匀化共析钢奥氏体化：热处理加热至Ac1以上时，将全部奥氏体化亚共析钢奥氏体化：原始组织为F+P,加热至Ac1以上时，P先奥氏体化，组织部分奥氏体化；加热至Ac3以上时，F奥氏体化，组织全部奥氏体化过共析钢奥氏体化：原始组织为P+Fe3C,加热至Ac1以上时，P先奥氏体化，组织部分奥氏体化；加热至Acm以上时，Fe3C奥氏体化，组织全部奥氏体化物元素（如铌、钒、钛等），会形成难熔的碳化物和氮化物颗粒，弥散分布于奥氏体晶界上，阻碍奥氏体晶粒的长大。
因此，大多数合金钢、本质细晶粒钢加热时奥氏体的晶粒一般较细。
原始组织：钢的原始晶粒越细，热处理加热后的奥氏体的晶粒越细。
二、钢在冷却时的组织转变冷却方式是决定热处理组织和性能的主要因素。
热处理冷却方式分为等温冷却和连续冷却。
()奥氏体冷却降至A i以下时（A以下温度存在的不稳定奥氏体称过冷奥氏体）将发生组织转变。
热处理中采用不同的冷却方式，过冷奥氏体将转变为不同组织，性能具有很大的差异，如下表为45钢奥氏体化后经不同方式的冷却，其性能的差异。
1 •奥氏体的等温转变奥氏体在A1线以上是稳定相，当冷却到A1线以下而又尚未转变的奥氏体称为过冷奥氏体。
这是一种不稳定的过冷组织，只要经过一段时间的等温保持，它就可以等温转变为稳定的新相。
这种转变就称为奥氏体的等温转变。
［等温冷却转变］:钢经奥氏体化后，迅速冷至临界点（Ar i或A®线以下，等温保持时过冷奥氏体发生的转变。
［等温转变曲线］:可综合反映过冷奥氏体在不同过冷度下等温温度、保持时间与转变产物所占的百分数（转变开始及转变终止）的关系曲线，称“ TTT图”，T time，T temperature，T 1ransformation ”，又称为“C 曲线”。
iio ~io^~io 3~~io 1 ~io 5z/s共析钢等温转变曲线图等温转变产物及性能：用等温转变图可分析钢在 A i 线以下不同温度进行等温转变 所获的产物。
金属学与热处理第九章
影响奥氏体形成速度的因素
（三）化学成分的影响
2.合金元素 合金元素主要从以下几个方面影响奥氏体的形成速 度。首先，合金元素影响碳在奥氏体中的扩散速度。非 碳化物形成元素Co和Ni能提高碳在奥氏体中的扩散速度， 故加快了奥氏体的形成速度。Si、Al、Mn等元素对碳在 奥氏体中扩散能力影响不大。而Cr、Mo、W、V等碳化物 形成元素显著降低碳在奥氏体中的扩散速度，故大大减 慢奥氏体的形成速度。
图9-6 共析钢奥氏体等温形成图
影响奥氏体形成速度的因素
（二）原始组织的影响
钢的原始组织为片状
珠光体时，铁素体和渗碳
体组织越细，它们的相界
面越多，则形成奥氏体的
晶核越多，晶核长大速度
越快，因此可加速奥氏体
的形成过程。如共析钢的
原始组织为淬火马氏体、
正火索氏体等非平衡组织
时，则等温奥氏体化曲线
如图9-7所示。
γ转变为新相时要产生体积变化，或者由于新、旧两 相相界面不匹配而引起弹性畸变。故新相必然受到母 相的约束，不能自由胀缩而产生应变。因此导致弹性 应变能的额外增加。而液态金属结晶时能量的增加仅 仅只有表面能一项。
固态相变的特点
（二）新相晶核与母相之间存在一定的晶体学位 向关系
液态金属在已存在固相质点上形成非自发晶核 时，新固相与现存固相质点之间必须符合结构和大 小相适应原理，才能降低形核功，促进非自发晶核 的形成。
共析钢奥氏体的形成过程
（三）剩余渗碳体的溶解
铁素体消失后，在t1温度下继续保温或继续加 热时，随着碳在奥氏体中继续扩散，剩余渗碳体不 断向奥氏体中溶解。
共析钢奥氏体的形成过程
（四）奥氏体成分均匀化
当渗碳体刚刚全部溶入奥氏体后，奥氏体内碳 浓度仍是不均匀的，原来是渗碳体的地方碳浓度较 高，而原来是铁素体的地方碳浓度较低，只有经长 时间的保温或继续加热，让碳原子进行充分地扩散 才能获得成分均匀的奥氏体。