哈工大金屬學(xué)與熱處理-珠光體轉(zhuǎn)變-課件

§7.4珠光體轉(zhuǎn)變作業(yè)7.4

闡述片狀珠光體形成機制及形成過程。在什么條件下，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)槠瑺钪楣怏w？在什么條件下，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榱钪楣怏w？珠光體的性能取決于什么？

什么是珠光體的片間距？影響片間距的主要因素是什么？片間距大小對珠光體機械性能有什么影響？舉出獲得粒狀珠光體的兩種方法？決定滲碳體顆粒狀大小的主要因素是什么？

比較共析鋼片狀珠光體和粒狀珠光體的機械性能，并說明粒狀珠光體性能較優(yōu)的原因。1PPT課件鋼的過冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線等溫轉(zhuǎn)變曲線---“C”曲線/TTT曲線2PPT課件珠光體轉(zhuǎn)變§7.4珠光體轉(zhuǎn)變主要內(nèi)容：1.共析鋼片狀珠光體形成機制及形成過程(難點)；2.片狀珠光體的機械性能及影響因素(重點)；3.粒狀珠光體轉(zhuǎn)變的機理、形成過程以及粒狀珠光

體的性能特點；3PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變珠光體轉(zhuǎn)變：是過冷奧氏體在臨界溫度A1以下較高的溫度范圍內(nèi)進行的轉(zhuǎn)變（共析鋼在A1～550℃之間），又稱高溫轉(zhuǎn)變。是典型的擴散型相變。奧氏體γA1以下珠光體P（α+Fe3C）面心立方（fcc）0.77%C體心立方（bcc）0.0218%C復(fù)雜斜方6.69%C4PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變珠光體組織的分類(a)片狀珠光體(b)粒狀珠光體5PPT課件珠光體的片間距S0:

相鄰兩片F(xiàn)e3C(或F)的平均距離。片間距示意圖§7.4珠光體轉(zhuǎn)變片狀珠光體的組織形態(tài)6PPT課件組織(×1000)§7.4珠光體轉(zhuǎn)變片狀珠光體的組織形態(tài)7PPT課件①珠光體(pearlite)/粗珠光體

§7.4珠光體轉(zhuǎn)變片狀珠光體的組織形態(tài)片狀珠光體類型組織分為三種:③屈氏體(troostite)/極細珠光體②索氏體(sorbite)/細珠光體8PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變片狀珠光體的組織形態(tài)珠光體晶粒示意圖“珠光體團”、“珠光體領(lǐng)域”或珠光體晶粒:珠光體片層間距方向大致相同的區(qū)域。9PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變10PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變一、珠光體形成的熱力學(xué)條件珠光體和奧氏體的自由能與溫度的關(guān)系ΔG=Gp-Gγ≤011PPT課件1.形核2.長大（一）片狀珠光體的形成§7.4珠光體轉(zhuǎn)變二、片狀珠光體的形成、組織和性能12PPT課件1）成片形成機制2.長大§7.4珠光體轉(zhuǎn)變橫向：交替形核與互相促進、制約增厚（一）片狀珠光體的形成13PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變2.長大

片狀珠光體剛形成時碳的濃度示意圖（一）片狀珠光體的形成14PPT課件1）成片形成機制2.長大§7.4珠光體轉(zhuǎn)變橫向：交替形核與互相促進、制約增厚縱向：碳的擴散，F(xiàn)e3C片和鐵素體片一同向前增長（一）片狀珠光體的形成鐵原子自擴散完成晶格重構(gòu)15PPT課件1.形核2.長大（一）片狀珠光體的形成§7.4珠光體轉(zhuǎn)變16PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（一）片狀珠光體的形成片狀珠光體組織17PPT課件二、片狀珠光體的形成2.長大§7.4珠光體轉(zhuǎn)變2）分枝長大機制

珠光體中滲碳體片分枝長大機制示意圖滲碳體片以分枝方式縱向生長18PPT課件

珠光體中滲碳體片分枝長大的情況§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（一）片狀珠光體的形成19PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（二）片狀珠光體的性能珠光體的機械性能取決于：1.珠光體層片間距S0

2.珠光體團尺寸20PPT課件珠光體層片間距S0

與性能§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（二）片狀珠光體的性能21PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（二）片狀珠光體的性能珠光體團直徑Nd和片間距S0

與性能22PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（二）片狀珠光體的性能珠光體團直徑Nd和片間距S0

與性能23PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（二）片狀珠光體的性能珠光體層片間距S0

與性能24PPT課件3）由淬火組織回火獲得2）由過冷奧氏體直接分解而成1）由片狀珠光體或片狀珠光體加網(wǎng)狀二次滲碳體球化而成（球化退火）1.粒狀珠光體的形成§7.4珠光體轉(zhuǎn)變?nèi)?、粒狀珠光體的形成、組織和性能25PPT課件1）由片狀珠光體或片狀珠光體加網(wǎng)狀二次滲碳體球化而成（球化退火）：1.粒狀珠光體的形成未溶滲碳體將在略高于A1點溫度保溫將逐漸趨于球化§7.4珠光體轉(zhuǎn)變?nèi)?、粒狀珠光體的形成、組織和性能26PPT課件

片狀珠光體形成粒狀珠光體時球化過程示意圖§7.4珠光體轉(zhuǎn)變?nèi)?、粒狀珠光體的形成、組織和性能

過共析鋼中片狀滲碳體和網(wǎng)狀滲碳體球化過程示意圖27PPT課件3）由淬火組織回火獲得2）由過冷奧氏體直接分解而成1）由片狀珠光體或片狀珠光體加網(wǎng)狀二次滲碳體球化而成（球化退火）1.粒狀珠光體的形成§7.4珠光體轉(zhuǎn)變?nèi)?、粒狀珠光體的形成、組織和性能28PPT課件2.粒狀珠光體性能

取決于粒狀滲碳體的大小、形態(tài)和分布。顆粒越細，強度越高；顆粒越均勻，韌性越好。具有較好的切削加工性能及淬火工藝性能。粒狀滲碳體的大小、形態(tài)和分布與球化退火工藝有關(guān)（溫度、冷速、時間）而滲碳體的多少則決定于鋼的碳含量。29PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變

片狀珠光體形成時成片形成機制示意圖P粒狀比P片拉伸性能比較30PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變（一）珠光體的形核率N和長大速度G四、珠光體轉(zhuǎn)變動力學(xué)31PPT課件（二）珠光體等溫轉(zhuǎn)變的動力學(xué)圖§7.4珠光體轉(zhuǎn)變四、珠光體轉(zhuǎn)變動力學(xué)32PPT課件(1)C%(2)合金元素四、珠光體轉(zhuǎn)變動力學(xué)2.奧氏體狀態(tài)1.化學(xué)成分的影響（三）影響珠光體轉(zhuǎn)變動力學(xué)的因素33PPT課件§7.4珠光體轉(zhuǎn)變(1)在A1溫度以下的高溫區(qū)進行，對非合金鋼約在550~720℃；(2)是滲碳體和鐵素體交替組成的片層狀組織，為共析轉(zhuǎn)變；(3)在滲碳體和鐵素體形核和長大的過程中，必須依靠碳的擴散，是擴散型相變；(4)珠光體的形核率隨轉(zhuǎn)變溫度的降低而增大，而原子的擴散隨溫度的降低而困難，故珠光體轉(zhuǎn)變的溫度—時間曲線呈C字形。珠光體轉(zhuǎn)變的主要特點34PPT課件片狀珠光體：組織：(F+片狀滲碳體)三種:①珠光體②索氏體③屈氏體性能：取決于片層間距的大小。

較高的強度，塑韌性偏低。

片層間距愈小，其強度、硬度愈高，同時塑性、韌性也有所改善。

片間距影響因素：過冷度（珠光體形成溫度）粒狀珠光體：

組織：(F