（三）馬氏體的轉(zhuǎn)變TransformationofMartensite,1.馬氏體形成過程：1）轉(zhuǎn)變溫度230（Ms)-50（Mf)2）轉(zhuǎn)變條件快速冷卻（冷卻過程中不與C曲線相遇）3）轉(zhuǎn)變特點M轉(zhuǎn)變是非擴散性的，F(xiàn)e、C不能擴散。快速冷至Ms以下，-Fe要轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe，C在-Fe中的溶解度極小。但又不能擴散出去，形成C在-Fe中的過飽和固溶體M。,晶格嚴(yán)重畸變，形成大量位錯。M和原A含C量是一樣的，使-Fe的體心立方晶格被歪曲成為體心正方晶格。0.25%，（c/a1,正方度）體心正方晶格。C%，正方度愈大、硬度極高、比容增大。,馬氏體的體心正方晶格,轉(zhuǎn)變是在一段溫度區(qū)間形成，不是恒溫轉(zhuǎn)變。AM相變是不完全的。即使冷卻至Mf點溫度，也不能獲得100%M，總有A不能轉(zhuǎn)變殘余奧氏體A。A10%會影響HB。Ms、Mf溫度線由A的成分決定，不受冷卻速度及其它因素影響。C%，Ms、Mf。0.5%C以上，Mf點下降室溫以下。（圖6-15，P69）,奧氏體含碳量對Ms、Mf及Ar的影響,2.M組織形態(tài)低碳M（1.0%），針片狀、大量孿晶；0.21.0%C，混合M。3.性能HB：決定于含碳量。C%HB。0.6以后處于平緩（圖6-14）。合金元素對M硬度影響不大。含碳量對M硬度的影響主要是由于過飽和碳原子與M中的晶體缺陷的交互作用引起的固溶強化所造成。,板條狀馬氏體,100,粗大片壯馬氏體,500,含碳量對馬氏體硬度的影響,板條狀M的塑性、韌性k好：原因：（1）C在M過飽和程度小c/a1,晶格畸變輕微，殘余應(yīng)力??；（2）亞結(jié)構(gòu)是位錯。針片狀M的塑性、韌性k差：原因：（1）C在M過飽和程度大c/a1，晶格嚴(yán)重畸變，殘余應(yīng)力大；（2）亞結(jié)構(gòu)是孿晶。,三.影響C曲線的因素,1.含碳量的影響：亞共析鋼C%“C”曲線右移過亞共析鋼C%“C”曲線左移說明共析鋼的過冷A最穩(wěn)定。注意：圖-1，P113(a)AF先析出線。,含碳量對C曲線的影響,含碳量對C曲線的影響,2.合金元素的影響：（1）除鈷（Co）外，所有溶入A的合金元素都使“C”曲線右移。緩慢冷卻，也得M，可淬硬。（2）碳化物形成元素能改變“C”曲線形狀。3.加熱溫度、保溫時間的影響：升高加熱溫度，延長保溫時間提高過冷A的穩(wěn)定性，使“C”曲線右移。,合金元素使C曲線右移（除Co外）,碳化物形成元素改變C曲線形狀,四.過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖,生產(chǎn)實踐中，A大多是在連續(xù)冷卻中轉(zhuǎn)變的，就要利用連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線，用膨脹法測定。常借用“C”曲線來說明連續(xù)冷卻曲線。1.曲線建立將一組試樣A化以后，以不同冷卻速度連續(xù)冷卻，測轉(zhuǎn)變開始、轉(zhuǎn)變結(jié)束的溫度和時間，記錄組織、硬度，連接開始點、結(jié)束點曲線。（圖5-13，P113）Vk臨界冷卻速度，獲得全部M的最小速度。,過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖,2.用TTT曲線代替CCT曲線應(yīng)注意以下幾點：共析鋼及過共析鋼在連續(xù)冷卻條件下，沒有貝氏體轉(zhuǎn)變；連續(xù)冷卻條件下所獲得的P類組織，其片層間距不相等；TTT曲線的孕育期要比CCT曲線短。3.由“C”曲線來估計連續(xù)冷卻時的轉(zhuǎn)變情況（共析鋼）,由“C”曲線來估計連續(xù)冷卻時的轉(zhuǎn)變情況,。,V1隨爐冷卻P；,V2空冷S；,V3油冷T+M；,V4水冷M+A,VK臨界冷卻速度,第三節(jié)鋼的整體熱處理,一.鋼的退火1.退火的概念是將鋼加熱到臨界點溫度以上，經(jīng)保溫后緩慢冷卻下來的熱處理方法。2.退火的目的1）細化晶粒（鑄、鍛件）；2）清除內(nèi)應(yīng)力（鑄、鍛件冷卻不均，變形不均）；,3）降低硬度便于進行切割；4）為最終熱處理作好組織上的準(zhǔn)備。3.退火操作及其應(yīng)用完全退火：片間距不等的P類組織等溫退火：片間距相等的P類組織適用范圍：適用于亞共析鋼和合金鋼的鑄、鍛件球化退火：球狀珠光體適用范圍：適用于亞共析鋼和過共析鋼（包括高碳合金鋼）去應(yīng)力退火：組織不變，去掉工件的殘余應(yīng)力,完全退火和等溫退火工藝,特點完全退火操作簡單，工件尺寸不受限制，但時間較長；等溫退火操作較復(fù)雜，工件尺寸不能太大，但節(jié)約時間,球化退火工藝,過共析鋼的球化退火顯微組織500,去應(yīng)力退火工藝,加熱溫度碳鋼和低合金鋼500650；高合金工具鋼600750,二.鋼的正火,1.正火是將鋼加熱到AC3以上3050或ACcm以上3050保溫后從爐中取出在空氣中冷卻。2.目的1）細化晶粒；2）對于低、中碳鋼正火后，有利于切削加工（HB170250）；3）對于過共析鋼，可抑制或消除網(wǎng)狀二次滲碳體，有利于球化退火；4）對于不太重要的普通零件，作為最終熱處理。,各種退火和正火的加熱溫度范圍,三、鋼的淬火,淬火：將鋼加熱到AC3或AC1以上，保溫后進行快速冷卻的熱處理（AM）目的：為了獲得M，提高鋼的硬度和耐磨度。（一）淬火工藝1、加熱溫度亞共析鋼：AC3+3050，淬火后細小的M。溫度過高粗晶，變形大；溫度過低有F，硬度不足。,過共析鋼：AC1+3050，M+Fe3C（粒狀）耐磨性若加熱到Accm以上:粗M，脆性大；A含碳量過高，Ar；變形大，開裂。合金元素（除Mn，P外）都阻止A長大，所以淬火溫度高；又因為溫度高，合金元素可溶解到A里去，使C曲線右移。碳鋼的加熱溫度范圍（p117，圖5-17）,碳鋼的加熱溫度范圍,2、冷卻速度,淬火：V冷V臨界理想淬火速率：既要獲得M，又要少變形、開裂；鼻尖處快，其它處可慢，650-400快。冷卻速度過快：引起熱應(yīng)力；馬氏體轉(zhuǎn)變將使體積脹大（M比容量大，A比容最?。￢冷大，內(nèi)外溫差大，組織應(yīng)力；應(yīng)力引起變形與開裂。,關(guān)于理想的淬火冷卻速度,3、冷卻介質(zhì)(P11表53)常用的有水、鹽水、油。水：650400冷卻很大，300200仍很大，產(chǎn)生很大的應(yīng)力，工