1、第一章钢在加热时的奥氏体转变第一章钢在加热时的奥氏体转变第一节奥氏体的形成机理一、奥氏体的结构、组织和性能1.奥氏体的结构图1-1奥氏体晶胞及碳原子在晶胞中可能的位置第一章钢在加热时的奥氏体转变图1-2奥氏体晶格常数与碳含量的关系 碳原子的溶入使-Fe的晶格发生畸变，晶格常数增大。溶入的碳越多，晶格常数越大(图1-2)。第一章钢在加热时的奥氏体转变图1-3奥氏体的金相组织2.奥氏体的组织形貌3.奥氏体的性能第一章钢在加热时的奥氏体转变二、奥氏体形成条件1.过热现象 图1-4为加热速度和冷却速度均为0.125/min时Fe-Fe3C相图上的临界温度。图1-4加热速度和冷却速度均为0.125/mi
2、n时Fe-Fe3C相图上的临界温度第一章钢在加热时的奥氏体转变2.奥氏体形成的热力学条件图1-5共析钢奥氏体和珠光体的自由能随温度变化的曲线第一章钢在加热时的奥氏体转变三、奥氏体形成过程 加热时，钢的原始组织不同，其奥氏体形成过程也各有特点。图1-6共析碳钢奥氏体形成示意图a)奥氏体形核b)奥氏体长大c)剩余渗碳体溶解d)奥氏体成分均匀化第一章钢在加热时的奥氏体转变图1-7共析钢奥氏体晶核长大示意图a)奥氏体在T1温度形核时各相中碳含量分析b)相界面推移示意图1.奥氏体形核2.奥氏体长大第一章钢在加热时的奥氏体转变3.剩余渗碳体的溶解4.奥氏体成分均匀化第一章钢在加热时的奥氏体转变第二节奥氏体
3、转变速度一、奥氏体等温转变速度 奥氏体转变（形成）速度通常用单位时间在单位体积内形成的奥氏体量（体积分数）来表示，其大小取决于奥氏体形核率和长大速度。第一章钢在加热时的奥氏体转变图1-8共析碳钢奥氏体等温转变量与时间的关系曲线及等温转变图1.共析碳钢奥氏体等温转变的特点第一章钢在加热时的奥氏体转变2.亚共析和过共析碳钢奥氏体等温转变图图1-9过共析钢和亚共析钢奥氏体等温转变图a)过共析钢1.2%)b)亚共析钢(0.45%)第一章钢在加热时的奥氏体转变二、影响奥氏体转变速度的因素 由于奥氏体的形成是靠奥氏体晶核的形成和长大来完成的，因此，一切影响奥氏体形核率和长大速度的因素都会影响奥氏体形成速度
4、，如加热温度、钢的原始组织、化学成分等。1.加热温度表1-1奥氏体形核率N、长大速度G和温度的关系第一章钢在加热时的奥氏体转变图1-10高碳钢(0.9%)原始组织对奥氏体转变速度的影响2.原始组织3.化学成分(1)碳含量(2)合金元素第一章钢在加热时的奥氏体转变三、连续加热时的奥氏体转变 实际生产中，绝大多数情况下，奥氏体是在连续加热过程中转变而来的。图1-11共析碳钢连续加热奥氏体形成图第一章钢在加热时的奥氏体转变 图1-12所示为加热速度和淬火温度对钢(wC=0.4%)奥氏体中高碳区的最高碳含量的影响。图1-12加热速度和淬火温度对钢(wC=0.4%)奥氏体中高碳区的最高碳含量的影响第一章
5、钢在加热时的奥氏体转变第三节奥氏体晶粒度的控制 钢在加热后形成的奥氏体组织，特别是奥氏体晶粒大小对冷却转变后钢的组织和性能有着重要的影响。一、晶粒度的有关概念 晶粒度是指多晶体内晶粒的大小，通常以单位面积内晶粒数目或以每个晶粒的平均直径来表征。第一章钢在加热时的奥氏体转变表1-2晶粒数与晶粒度等级的关系第一章钢在加热时的奥氏体转变图1-13奥氏体晶粒度评级标准示意图奥氏体晶粒度评级标准图谱第一章钢在加热时的奥氏体转变(1)起始晶粒度(2)本质晶粒度(3)实际晶粒度图1-14奥氏体晶粒长大倾向示意图第一章钢在加热时的奥氏体转变二、奥氏体晶粒的长大过程1.奥氏体晶粒的长大机制2.影响奥氏体晶粒长大的因素(1)加热温度和保温时间(2)加热速度(3)钢的碳含量图1-15奥氏体晶粒面积与加热温度和保温时间的关系(0.48%、0.82%的钢)第一章钢在加热时的奥氏体转变三、细化奥氏体晶粒的途径(1)合理选择加热温度和保温时间(2)采用快速加热方法(3)利用重结晶细化晶粒(4)向钢中加入合金元素(5)控制钢的原始组织第一章钢在加热时的奥氏体转变四、组织遗传1.组织遗传的概念2.组织遗传的成因3.防止组织遗传的措施(1)中间退火(2)高温回火(2)多次正火
