本次课内容 2.4钢的热处理 2.4.2钢在冷却时的转变 1、过冷A的等温转变 2、过冷A的连续冷却转变 2.4.3钢的普通热处理★ 1、退火 2、正火 3、淬火 4、回火 2,4.4钢的表面热处理 1、感应加热表面热处理 2、火焰加热表面热处理
本次课内容 2.4 钢的热处理 1、过冷A的等温转变 2、过冷A的连续冷却转变 2.4.3 钢的普通热处理 1、退火 2、正火 3、淬火 4、回火 2.4.2 钢在冷却时的转变 2.4.4 钢的表面热处理 1、感应加热表面热处理 2、火焰加热表面热处理
扩散型转变 800 令A A 0 高温转变 700 21 Fe、C扩散 600 38 500 enite 400 孕育期 43 300 Incubation 50 200 55 转变 100 0 -100 rmation 0 10102103 10 109 时间了s 图2-63共析钢过冷A的等温转变曲线图
2.4 钢的热处理(heat treatment of steels) 2.4.2 钢在冷却时的转变 1、过冷A的等温转变 (1)共析钢过冷A的等温转变 C 高温转变 P S T 扩散型转变 Fe、C扩散 P(Pearlite） T（Troostite） 过冷A Supercooled Austenite 孕育期 Incubation time 等温转变 Isothermal Transformation S（Sorbite）
上B 羽毛状的上B: ane文 片状Fe3C断续 分布在C过饱 和的片状F间 针状的下B:粒状 F2.4C分布在C过 饱和针状F内 扩散型转变 800 过冷A 高温转变 7 21. Fe、C扩散 600 32. 38 500 40 半扩散型转变 41 中温转变 400 上B 仅C扩散 30 孕育期 50 下B 200 55 非扩散型转变 3 低温转变 100 -M Fe、C不扩散 100 10102103 10 10 时间/s 图2-63共析钢过冷A的等温转变曲线图
2.4 钢的热处理(heat treatment of steels) 2.4.2 钢在冷却时的转变 1、过冷A的等温转变 (1)共析钢过冷A的等温转变 C 高温转变 中温转变 低温转变 P S T 上B 下B 扩散型转变 Fe、C扩散 半扩散型转变 仅C扩散 非扩散型转变 Fe、C不扩散 上B （Upper Bainite） 羽毛状的上B: 片状Fe3C断续 分布在C过饱 和的片状F间 过冷A 孕育期 下B （Lower Bainite） 针状的下B:粒状 Fe2.4C分布在C过 饱和针状F内
2.4钢的热处理heat treatment of steels) 2.4.2钢在冷却时的转变 A3 一AF 过冷A的等温转变 (2)亚共析钢过冷A 的等温转变 M 2025283372 O8H 50 ①在C曲线上方高温区多 了一条过冷奥氏体转变 10 M 58 为F的转变开始线。 0 -100 0 10 102 103 104 ②C越少，C曲线位置往 时间/s 左移，同时MS、Mf线往 上移。 图2-67.45钢过冷A等温转变曲线
2.4.2 钢在冷却时的转变 1、过冷A的等温转变 (2)亚共析钢过冷A 的等温转变 在C曲线上方高温区多 了一条过冷奥氏体转变 为F的转变开始线。 C 越少，C曲线位置往 左移，同时MS、Mf线往 上移。 2.4 钢的热处理(heat treatment of steels)
2.4钢的热处理heat treatment of steels) 2.4.2钢在冷却时的转变 cm A 不F3C A+FeC. 1、过冷A的等温转变 27 (3) 过共析钢过冷A 500 400 的等温转变 51 OHH 300 理 200 M, 在C曲线上方高温区多 62 100 了一条过冷奥氏体转变 为FeCπ的转变开始线 0 65 -100 0 1 10102103104105 C越多，C曲线位置往 时间/s 左移，同时Ms、M线 往下移 图2-68T10钢过冷A的等温转变曲线
2.4.2 钢在冷却时的转变 1、过冷A的等温转变 （3）过共析钢过冷A 的等温转变 在C曲线上方高温区多 了一条过冷奥氏体转变 为Fe3CⅡ的转变开始线 C越多，C曲线位置往 左移，同时MS、Mf线 往下移 2.4 钢的热处理(heat treatment of steels)
800 Figure 13-14 The CCT diagram(solid 咖 lines)for a 1080 steel compared with the TTΠ diagram(dashed lines). 600 500 400 300 M 200 M 100 Martensite Pearlite Fine Coarse martensite Pearlite pearlite 0.1 10 102 103 104 105 106 Time(s)
2.4.2 钢在冷却时的转变 2、过冷A的连续冷却转变 （1）共析钢过冷A的连续 冷却转变—CCT曲线 上临界冷却速度Vk 下临界冷却速度Vk ’ 共析钢CCT曲线与C曲线的比较 CCT曲线中没有A转变为B的部分 CCT曲线位于C曲线的右下方 共析钢CCT曲线 连续冷却转变 Continuous Cooling Transformation 2.4 钢的热处理(heat treatment of steels)
马氏体M 2.4钢的热处理heat treatment of steels) Martensite 2.4.2钢在冷却时的转变 800 C曲线 700 2、过冷A的连续冷却转变 CCT曲线 600 (1)共析钢CCT曲线 500 :珠光体 1 转变过程及产物 170HB~220HB 明 素氏体 25HRC、35HRC 炉冷V1 P 300 M30 Vs 200 空冷V2 S .202 Ml-50℃) 油冷V4 T+M+A残 马氏体+残余奥氏体 屈氏体+马氏体+残余奥氏 45HRC 55HRC 100 55HRC、65HRC 1分 1时1日1周1月 水冷Vs 0.1 10 102103 10410510 M+A残 时间/s
2.4 钢的热处理(heat treatment of steels) 2.4.2 钢在冷却时的转变 2、过冷A的连续冷却转变 （1）共析钢CCT曲线 转变过程及产物 炉冷V1 空冷V2 油冷V4 水冷V5 P S T+M+A残 M+A残 马氏体M Martensite
Expansion Martensite Martensite Quench cracks Hot Quenched Quenched Quenched Figure 13-12 Formation of quench cracks caused by residual stresses produced during quenching.The figure illustrates the development of stresses as the austenite transforms to martensite during cooling. 40 30 M转变是不彻底的，总要残留少量A 20 10 0.5 女举 0.7 0.91.11.31.51.7 M形成时体积膨胀，产生很大内应力 w(C)/%
2.4 钢的热处理(heat treatment of steels) 2.4.2 钢在冷却时的转变 2、过冷A的连续冷却转变 M(Martensite)转变的特点 过冷A转变为M是一种非扩散型转变 M的形成是一个连续冷却的转变过程 M转变是不彻底的，总要残留少量A M形成时体积膨胀，产生很大内应力 （1）共析钢CCT曲线 M为C过饱和的F
65 2.4钢的热处理heat tre Fig.17 Relationship of 60 carbon content to 2.4.2钢在冷却时的转变 minimumsurface hardness attainable by 2、过冷A的连续冷却 flame or 50 induction heating andwater (1)共析钢CCT quenching. 45 Practical minimumcarbon contents can be 马氏体的形态与特点 40 determined from 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 070 this curve. Carbon.% a. 低碳A形成板条状M, 低碳M=板条M=位错M 高碳A形成针状M。 马氏体条 马氏体片（针） b. M很硬，且碳质量分 数越高，M硬度越高 C. 当A转变为M时，体 积会膨胀。 (b)板条马氏体示意图 高碳M=针状M=李晶M
2.4 钢的热处理(heat treatment of steels) 2.4.2 钢在冷却时的转变 2、过冷A的连续冷却转变 马氏体的形态与特点 a．低碳A形成板条状M， 高碳A形成针状M。 b． M很硬，且碳质量分 数越高，M硬度越高 c．当A转变为M时，体 积会膨胀。 （1）共析钢CCT曲线 低碳M=板条M=位错M 高碳M=针状M=孪晶M Fig. 5 Martensites. (a) Lath. (b) Plate. Fig. 17 Relationship of carbon content to minimum surface hardness attainable by flame or induction heating and water quenching. Practical minimum carbon contents can be determined from this curve
2.4钢的热处理heat treatment of ste A 2.4.2钢在冷却时的转变 炉冷F+P 2、过冷A的连续冷却转变 空冷F+S M 油冷T+M+F+BE (2) 亚/过共析钢过冷 水冷M 时间 奥氏体的连续冷 图2-78亚共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变 却转变 Acm A 亚共析钢过冷A在高温时有 A-→P 一 部分将转变为F,在中温 炉冷P+Fed 转变区会有少量上B产生。 空冷s+Fe3C, 过共析钢过冷A在高温区将 油冷T+M十A' Mi 水冷M+A 首先析出二次渗碳体，残余 时间 奥氏体较多。无B产生。 图2-79过共析钢过冷A的连续冷却转变
2.4 钢的热处理(heat treatment of steels) 2.4.2 钢在冷却时的转变 2、过冷A的连续冷却转变 （2）亚/过共析钢过冷 奥氏体的连续冷 却转变 亚共析钢过冷A在高温时有 一部分将转变为F，在中温 转变区会有少量上B产生。 过共析钢过冷A在高温区将 首先析出二次渗碳体，残余 奥氏体较多。无B产生。 +F+B上