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共析钢过冷奥氏体的等温转变图探析

【摘要】:图3-6共析钢等温转变图由C曲线可知,过冷奥氏体在发生转变前需要经历一段等温时间,这段时间称为孕育期,转变开始线到温度坐标轴的距离代表了孕育期的长短,孕育期的长短随过冷度而变化。所以在碳钢中以共析钢的C曲线离温度坐标距离最远,其过冷奥氏体最稳定。

过冷奥氏体在不同过冷度下的等温过程中,转变温度、转变时间及转变产物量(转及终了)的关系曲线,称为等温转变图,如图3-6所示。图中左边曲线称为过冷奥氏体等温转变开始线,右边曲线称为过冷奥氏体转变终了线。由于曲线的形状很像字母C,故又称为C曲线。

图3-6 共析钢等温转变图

由C曲线可知,过冷奥氏体在发生转变前需要经历一段等温时间,这段时间称为孕育期,转变开始线到温度坐标轴的距离代表了孕育期的长短,孕育期的长短随过冷度而变化。C曲线的拐弯处,称为等温转变图的鼻尖,其孕育期最短,即过冷奥氏体最不稳定,容易发生转变,其转变速度也最快。而在靠近A和Mf线处孕育期较长,过冷奥氏体比较稳定,其转变速度也较慢。

实践表明,过冷奥氏体在A1以下三个温度区间内将分别发生不同类型的组织转变:

(1)在A1~550 °C左右的高温区等温停留时,发生珠光体转变;

(2)在550 °C左右~Ms点的中温区等温停留时,发生贝氏体转变;

(3)当过冷奥氏体被快速冷却到Ms点以下时的低温区时,发生马氏体转变。

图3-7 亚共析钢等温转变图

图3-8 过共析钢等温转变图

与共析钢C曲线不同,亚、过共析钢C曲线的上部各多出一条先共析相析出线(见图3-7、3-8),说明过冷奥氏体在发生珠光体转变之前,在亚共析钢中要先析出铁素体,在过共析钢中要先析出渗碳体。同时,在正常的热处理加热条件下,亚共析钢的C曲线随碳质量分数增加向右移动:过共析钢的C曲线随碳的质量分数增加向左移动。所以在碳钢中以共析钢的C曲线离温度坐标距离最远,其过冷奥氏体最稳定。