零读杂谈（热处理九）

bkljp02 · 发表于 2015-10-25 23:46:44

本帖最后由 bkljp02 于 2015-10-25 23:57 编辑

还是先感谢各位版主的鼓励和支持。然后，先对@召唤师大侠表示歉意，之前回复的时候太过仓促，以致误导，先行道歉。好了，不多说了，继续正题。

读书：《金属材料及热处理》　陆大纮　许晋堃　合编
　　　人民铁道出版社
《热处理工程基础》　陆兴　主编
　　　机械工业出版社
　　　杂谈九

奥氏体的连续冷却过程及转变

我们之前研究的都是奥氏体德等温转变过程，而在实际中，最普遍的冷却方式却是连续冷却，也就是变温冷却，温度不断降低的冷却。我们参照等温转变曲线绘制的办法对连续转变进行测定和绘制，得到的就是过冷奥氏体的连续冷却转变图——CCT。当然，这里要说的是，因为连续转变本身的复杂性和测定困难性，截至目前仍有大量钢的CCT图还未精确测定。而CCT本身对材料热处理，焊接乃至铸锻工艺有着权威性的直接指导意义，因此掌握准确的CCT图也是各大型机械工业厂家的实力表现。而之前介绍的等温转变曲线，可以作为粗略的估计指导，或者更清晰表达冷却应用的指导用图。

我们还是以C曲线为参考，先认识C曲线和CCT曲线在生产中的应用意义。
下图为共析钢C曲线在连续冷却时的应用示意图。

上图中，以vx表示的曲线为不同冷却速度下奥氏体转变的曲线。
V1相当于炉冷（退火）。其最终产物为珠光体，硬度低，韧性高。
V2相当于空冷（正火）。其最终产物为细珠光体或索氏体，硬度提高，强度增大，韧性保持或下降轻微。
V3相当于油冷（油淬）。其终产物一般是托氏体＋马氏体。硬度高。韧性根据得到的不同组织而不同。
Ve为临界冷却速度。Ve是一条与C曲线鼻部相切的冷却速度曲线。也可以说Ve是过冷奥氏体发生非直接马氏体转变的最小冷却速度曲线。
V4相当于水冷（水淬）。因为冷却速度很大，这个过程中的奥氏体会直接转变为马氏体而不分解。
也就是说，C曲线或者CCT曲线的鼻部位置和曲线形状，决定了当我们需要得到特定组织时所须的冷却速度限制边界。C或CCT鼻部靠右，最小孕育期大的钢材，在获取马氏体组织时需要的冷却速度就相应可以降低一些。这对于实际生产是很重要的。比如对于易发生冷裂但最小孕育期大的钢材，我们可以不使用水淬，油淬或双液就可以满足。而对于最小孕育期很大的钢材，很可能在流动的空气中就已经发生马氏体转变了。

接着我们用两张CCT图来认识下CCT图的读法和不同冷却速度的表达情况。参见下图。

CCT图也是以温度为纵坐标，时间为横坐标，将同组织起始转变温度和终止转变温度光滑连接起来得到温度线，并以不同冷却速度曲线贯穿的综合图。CCT图对冷却速度有多种描述方法。我们这里只介绍其终一种，即500~800︒C范围内的平均冷却速度描述法。如上面两图。
在这样的CCT描述图中，首先你要找到分别代表铁素体（F），珠光体（P），贝氏体（B）的不同区域。以此找到各组织的起始转变曲线和终止转变曲线。其次，要找到那些以不同曲率弯曲向下的不同冷却速度曲线。在这个基础上，我们能看到冷却速度曲线同代表各组织终了温度的曲线存在大量的交点。CCT图中，所有这样的交点都被标识上不同的数字，其意义是以该冷却速度冷却至室温后得到的终产物中对应组织的体积分数。在CCT图中时间轴的上方，会对应不同的冷却速度曲线标定终产物的HV（维氏硬度）。而在硬度的上方，会标注出该冷却速度曲线对应的冷却速度值。同时，一般也会在整张图的右上角标注出该图对应的奥氏体体化温度和保温时间，如上图１。

从上面两个CCT图中，我们也观察到一个现象。在实际冷却中，当冷却速度低于临街冷却速度时，我们得到的终产物往往不只一种。这就对我们实际使用中如何避免不必要相提供了冷却参考依据。

当然，描述CCT图中冷却速度的方法还有其他形式，这个大侠们可以自行查找。

好了。大概就说这些吧。下周开始进入”四火“阶段。欢迎诸位参与讨论。

补充内容 (2015-11-23 23:27):
关于Ve临界冷却速度，原帖中输入时多打了一个非字。应该是“Ve是过冷奥氏体发生直接马氏体转变的最小冷却速度曲线。” 对此带来的困然，深表歉意。感谢后面大侠的指出。

机小妖 · 发表于 2015-10-26 07:15:17

多日不看，大侠都写到九了，之前的帖子我都手抄下来了，赶紧补上

辉辉在飞12138 · 发表于 2015-10-26 09:04:11

学习一下

sjh1234 · 发表于 2015-10-26 10:32:11

学习

木星类 · 发表于 2015-10-26 11:09:28

有些深奥啊

kuailin · 发表于 2015-10-26 11:27:29

大侠，我想问下，MS线以下的应该是马氏体组织吧！而不管按哪个速度冷却，最终只要到了MS以下不得是马氏体组织吗？怎么会变成其他组织呢？

624272884 · 发表于 2015-10-26 12:18:13

大侠你是不是马甲号啊

陈云奇哥 · 发表于 2015-10-26 13:11:45

精辟，学习了

zerowing · 发表于 2015-10-26 22:17:58

kuailin 发表于 2015-10-26 11:27
% G5 h. R5 F& {, w3 E$ R6 S大侠，我想问下，MS线以下的应该是马氏体组织吧！而不管按哪个速度冷却，最终只要到了MS以下不得是马氏体组 ...

首先，建议你再重新温习下珠光体转变和马氏体转变。
其次，只有足够长的相变时间才能保证以珠光体为代表的扩散型转变能完全转变完成。如果冷却速度快，那么奥氏体无法完全转变成珠光体，剩余的部分便会在新相区转变成新相。而马氏体是非扩散型转变，很短时间内就可以从奥氏体转变得到。但你说珠光体可以变成马氏体，我也只能呵呵了。
最后，学东西最忌看图说话。

机小妖 · 发表于 2015-10-27 10:15:24

明白多了

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