機(jī)械制造術(shù)語(yǔ)等溫轉(zhuǎn)變曲線01簡(jiǎn)介等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及性能的測(cè)定影響的因素目錄030204基本信息等溫轉(zhuǎn)變曲線，即TTT曲線（T-time，T-temperature，T-transformation），可綜合反映過(guò)冷奧氏體在不同過(guò)冷度下等溫溫度、保持時(shí)間與轉(zhuǎn)變產(chǎn)物所占的百分?jǐn)?shù)（轉(zhuǎn)變開(kāi)始及轉(zhuǎn)變終止）的關(guān)系曲線，又稱為“C曲線”。簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介把鋼從奧氏體狀態(tài)迅速冷卻至A1溫度以下，在不同溫度進(jìn)行等溫處理時(shí)，會(huì)得到不同組織。如圖1所示，在溫度一時(shí)間座標(biāo)圖中，橫座標(biāo)時(shí)間采用對(duì)數(shù)座標(biāo)，左邊C形曲線是轉(zhuǎn)變開(kāi)始曲線，此曲線左側(cè)MS水平線以上這個(gè)區(qū)域是過(guò)冷奧氏體區(qū)；右邊C形曲線是轉(zhuǎn)變終了曲線，此曲線之右是轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)，在700℃左右轉(zhuǎn)變的組織是粗珠光體，700~600℃轉(zhuǎn)變的是細(xì)珠光體，600~500℃轉(zhuǎn)變的是極細(xì)珠光體，500℃～MS溫度轉(zhuǎn)變的是貝氏體；兩曲線之間是轉(zhuǎn)變進(jìn)行區(qū)，其組織是未轉(zhuǎn)變的奧氏體和已轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。從MS到MZ（共析鋼MZ低于室溫，圖中未標(biāo)出）是奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變進(jìn)行區(qū)，其組織為馬氏體和未轉(zhuǎn)變的殘余奧氏體。等溫轉(zhuǎn)變后期，同一數(shù)量奧氏體轉(zhuǎn)變所需的時(shí)間，比早期所需的要長(zhǎng)得多，因此，座標(biāo)圖的時(shí)間采用對(duì)數(shù)標(biāo)度，以免圖表橫向過(guò)長(zhǎng)。曲線拐彎處叫做曲線的“鼻部”，此溫度區(qū)轉(zhuǎn)變前的孕育期最短，過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性最低。

圖1的測(cè)定硬度及顯微組織分析法膨脹測(cè)量法磁性測(cè)量法的測(cè)定硬度及顯微組織分析法為了作出C曲線，必須測(cè)定在不同的溫度停留時(shí)，奧氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變時(shí)間及轉(zhuǎn)變完成時(shí)間。為此，應(yīng)有一系列不同溫度的恒溫鹽浴，對(duì)每一恒溫鹽浴用硬度法測(cè)出試樣奧氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn)變終了的時(shí)間。今以某一溫度T1為例說(shuō)明。取一些Φ10X5毫米的試樣，首先加熱到奧氏體狀態(tài)。取出一個(gè)試樣迅速投入溫度為T1的鹽浴池內(nèi)停留一定時(shí)間（例如5秒鐘）后取出在水中淬火，以固定組織。然后測(cè)定其洛氏硬度值HRC。若此時(shí)奧氏體未發(fā)生轉(zhuǎn)變，淬火后獲得馬氏體組織，硬度最高。第二個(gè)試樣從爐中取出后同樣迅速投入同一鹽浴池內(nèi)，并停留較長(zhǎng)時(shí)間（例如10秒鐘）后在水中冷卻，測(cè)定硬度值。依此類推，依次處理其它試樣并測(cè)定硬度值，直至最后幾個(gè)試樣的硬度值降低至一定數(shù)值保持不變?yōu)橹?，這表明奧氏體已分解完畢。試驗(yàn)后，以硬度為縱坐標(biāo)，等溫處理時(shí)間為橫坐標(biāo)，繪出如圖2所示的曲線。從圖中可看出，當(dāng)?shù)葴靥幚頃r(shí)間τ≤τ始時(shí)，硬度最高，這表明奧氏體未發(fā)生分解，淬火后的組織為馬氏體。當(dāng)τ>τ始后，硬度下降，這表明奧氏體開(kāi)始分解，淬火后只能得到部分馬氏體組織。因此τ始表示在溫度為T1時(shí)奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的開(kāi)始時(shí)間。當(dāng)τ≥τ終時(shí)，硬度保持低值不變，這表明奧氏體己分解完畢，淬火后沒(méi)有馬氏體組織。因此τ終就是奧氏體轉(zhuǎn)變終了的時(shí)間。磁性測(cè)量法磁性測(cè)量法是根據(jù)奧氏體是順磁性，而其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是鐵磁性。所以，可根據(jù)鐵磁性的變化，用熱磁儀測(cè)出奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始點(diǎn)和終了點(diǎn)。測(cè)定時(shí)，把試樣置于熱磁儀的兩磁極間，并使試樣與磁場(chǎng)的磁力線約成10°角，然后把試樣加熱到奧氏體化溫度。由于奧氏體是順磁性的，所以，此時(shí)試樣不受磁場(chǎng)作用。再把試樣迅速地移下某一等溫鹽浴，同時(shí)用秒表記錄時(shí)間。當(dāng)奧氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變出現(xiàn)鐵磁性相時(shí)，試樣在磁場(chǎng)中就受到磁力矩的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。試樣開(kāi)始偏轉(zhuǎn)的時(shí)間即為奧氏休轉(zhuǎn)變開(kāi)始點(diǎn)。隨著等溫時(shí)間的增加，奧氏體分解產(chǎn)物也增加，試樣偏轉(zhuǎn)量也相應(yīng)增加，即試樣的偏轉(zhuǎn)量與鐵磁相的轉(zhuǎn)變量成正比。利用光點(diǎn)反射或自動(dòng)記錄測(cè)出試樣的偏轉(zhuǎn)角，即可作出奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始與終了點(diǎn)。試驗(yàn)后把所測(cè)定的結(jié)果繪于溫度-時(shí)間半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上，就可作出奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線。膨脹測(cè)量法膨脹測(cè)量法是根據(jù)奧氏體的比容與其分解產(chǎn)物不同來(lái)測(cè)定其轉(zhuǎn)變過(guò)程。在同一溫度，奧氏體比容最小，其次為珠光體，馬氏體比容最大。試驗(yàn)時(shí)，把試祥裝在膨脹儀的試樣架上，然后把試樣加熱到奧氏體化溫度，保溫一定時(shí)間后迅速投入某一溫皮的等溫鹽浴槽中。當(dāng)奧氏體發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí)，試樣膨脹，長(zhǎng)度增加，這時(shí)在記錄儀的膨脹曲續(xù)上出現(xiàn)拐點(diǎn)。試驗(yàn)后，根據(jù)膨脹曲線上的拐點(diǎn)，就可以判斷在該溫度下奧氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變和轉(zhuǎn)變終了的時(shí)間。以上三種方法各有優(yōu)點(diǎn)，因此，測(cè)定奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線時(shí)，如有條件最好同時(shí)并用三種方法，以便相互校正，使結(jié)果更準(zhǔn)確。

等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及性能高溫轉(zhuǎn)變變化規(guī)律中溫轉(zhuǎn)變等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及性能高溫轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變溫度范圍為A1～550℃，獲片狀珠光體型（F+P）組織。依轉(zhuǎn)變溫度由高到低，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物分別為珠光體、索氏體、托氏體，片層間距由粗到細(xì)。其力學(xué)性能與片層間距大小有關(guān)，片層間距越小，則塑性變形抗力越大，強(qiáng)度和硬度越高，塑性也有所改善。中溫轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變溫度范圍為550℃～MS，此溫度下轉(zhuǎn)變獲貝氏體型組織，貝氏體型組織是由過(guò)飽和的鐵素體和碳化物組成的，分上貝氏體和下貝氏體。550～350℃范圍內(nèi)形成的貝氏體稱為上貝氏體，金相組織呈羽毛狀；350～MS范圍內(nèi)形成的貝氏體稱為下貝氏體，金相組織呈黑色針狀或片狀，下貝氏體組織通常具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，即強(qiáng)度和韌性都較高。變化規(guī)律等溫轉(zhuǎn)變溫度-組織-性能變化規(guī)律：等溫轉(zhuǎn)變溫度越低，其轉(zhuǎn)變組織越細(xì)小，強(qiáng)度、硬度也越高。具體如下表：影響的因素合金元素影響含碳量的影響影響的因素含碳量的影響亞、過(guò)共折鋼是由于含碳量的不同，其過(guò)冷奧氏體等溫變化曲線也有所不同。通過(guò)分析亞、過(guò)共析鋼的C曲線說(shuō)明含碳量對(duì)C曲線的形狀和位置的重要影響。如圖3所示，與共析鋼C曲線相比，亞共析鋼和過(guò)共析鋼的C曲線在鼻尖上方多一條曲線，前者是先共析鐵素體析出曲線，后者是先共析滲碳體析出曲線，故等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物與共析鋼相比也稍有變化。高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物前者為P+F，后者為P+Fe3CⅡ中溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物前者為S+少量F，后者S+少量Fe3CⅡ。圖3另外，Ms，Mf點(diǎn)隨奧氏體中含碳量的增加而降低，故亞共析鋼的Ms，Mf均比共析鋼的溫度高，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物中殘留奧氏體較少；過(guò)共析鋼的Ms，Mf均比共析鋼的溫度低，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物中殘留奧氏體較多。在正常等溫轉(zhuǎn)變條件下，亞共析鋼的C曲線隨含碳越的增加向右移