零讀雜談（熱處理九）

bkljp02

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還是先感謝各位版主的鼓勵和支持。然后，先對@召喚師 大俠表示歉意，之前回復的時候太過倉促，以致誤導，先行道歉。好了，不多說了，繼續正題。

; Z# ^4 |) Q' W1 A! @) L讀書：《金屬材料及熱處理》　陸大纮　許晉堃　合編
　　　人民鐵道出版社
           《熱處理工程基礎》　   陸    興　主編
　　　機械工業出版社
6 D& M$ R9 q. a6 H5 ]　　　雜談九

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奧氏體的連續冷卻過程及轉變

1 _. c  {% b8 v- T2 w2 q4 k7 u0 v我們之前研究的都是奧氏體德等溫轉變過程，而在實際中，最普遍的冷卻方式卻是連續冷卻，也就是變溫冷卻，溫度不斷降低的冷卻。我們參照等溫轉變曲線繪制的辦法對連續轉變進行測定和繪制，得到的就是過冷奧氏體的連續冷卻轉變圖——CCT。當然，這里要說的是，因為連續轉變本身的復雜性和測定困難性，截至目前仍有大量鋼的CCT圖還未精確測定。而CCT本身對材料熱處理，焊接乃至鑄鍛工藝有著權威性的直接指導意義，因此掌握準確的CCT圖也是各大型機械工業廠家的實力表現。而之前介紹的等溫轉變曲線，可以作為粗略的估計指導，或者更清晰表達冷卻應用的指導用圖。
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: X: W1 G4 m6 K' O) v9 j我們還是以C曲線為參考，先認識C曲線和CCT曲線在生產中的應用意義。
: n1 L1 q9 F* K- s& c( S* \! a下圖為共析鋼C曲線在連續冷卻時的應用示意圖。
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上圖中，以vx表示的曲線為不同冷卻速度下奧氏體轉變的曲線。
# y: U$ i& {4 m( M6 }V1相當于爐冷（退火）。其最終產物為珠光體，硬度低，韌性高。
9 b' s, ]1 m& w! hV2相當于空冷（正火）。其最終產物為細珠光體或索氏體，硬度提高，強度增大，韌性保持或下降輕微。
V3相當于油冷（油淬）。其終產物一般是托氏體＋馬氏體。硬度高。韌性根據得到的不同組織而不同。
Ve為臨界冷卻速度。Ve是一條與C曲線鼻部相切的冷卻速度曲線。也可以說Ve是過冷奧氏體發生非直接馬氏體轉變的最小冷卻速度曲線。
( E+ S4 E  ^9 O4 \V4相當于水冷（水淬）。因為冷卻速度很大，這個過程中的奧氏體會直接轉變為馬氏體而不分解。
6 t  r, |! n$ i- v- D" m9 L% O! B1 i& e# f也就是說，C曲線或者CCT曲線的鼻部位置和曲線形狀，決定了當我們需要得到特定組織時所須的冷卻速度限制邊界。C或CCT鼻部靠右，最小孕育期大的鋼材，在獲取馬氏體組織時需要的冷卻速度就相應可以降低一些。這對于實際生產是很重要的。比如對于易發生冷裂但最小孕育期大的鋼材，我們可以不使用水淬，油淬或雙液就可以滿足。而對于最小孕育期很大的鋼材，很可能在流動的空氣中就已經發生馬氏體轉變了。

接著我們用兩張CCT圖來認識下CCT圖的讀法和不同冷卻速度的表達情況。參見下圖。

; k% U& D5 s2 [* L2 T# ?; g' {) XCCT圖也是以溫度為縱坐標，時間為橫坐標，將同組織起始轉變溫度和終止轉變溫度光滑連接起來得到溫度線，并以不同冷卻速度曲線貫穿的綜合圖。CCT圖對冷卻速度有多種描述方法。我們這里只介紹其終一種，即500~800?C范圍內的平均冷卻速度描述法。如上面兩圖。
在這樣的CCT描述圖中，首先你要找到分別代表鐵素體（F），珠光體（P），貝氏體（B）的不同區域。以此找到各組織的起始轉變曲線和終止轉變曲線。其次，要找到那些以不同曲率彎曲向下的不同冷卻速度曲線。在這個基礎上，我們能看到冷卻速度曲線同代表各組織終了溫度的曲線存在大量的交點。CCT圖中，所有這樣的交點都被標識上不同的數字，其意義是以該冷卻速度冷卻至室溫后得到的終產物中對應組織的體積分數。在CCT圖中時間軸的上方，會對應不同的冷卻速度曲線標定終產物的HV（維氏硬度）。而在硬度的上方，會標注出該冷卻速度曲線對應的冷卻速度值。同時，一般也會在整張圖的右上角標注出該圖對應的奧氏體體化溫度和保溫時間，如上圖１。

從上面兩個CCT圖中，我們也觀察到一個現象。在實際冷卻中，當冷卻速度低于臨街冷卻速度時，我們得到的終產物往往不只一種。這就對我們實際使用中如何避免不必要相提供了冷卻參考依據。

當然，描述CCT圖中冷卻速度的方法還有其他形式，這個大俠們可以自行查找。
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好了。大概就說這些吧。下周開始進入”四火“階段。歡迎諸位參與討論。


! }0 R- T* b# V+ `! ~7 \; m補充內容 (2015-11-23 23:27):
7 u' x& ~, I( y  M- R* y/ \關于Ve臨界冷卻速度，原帖中輸入時多打了一個非字。應該是“Ve是過冷奧氏體發生直接馬氏體轉變的最小冷卻速度曲線。” 對此帶來的困然，深表歉意。感謝后面大俠的指出。

機小妖

多日不看，大俠都寫到九了，之前的帖子我都手抄下來了，趕緊補上

輝輝在飛12138

學習一下

sjh1234

學習

木星類

有些深奧啊

kuailin

大俠，我想問下，MS線以下的應該是馬氏體組織吧！而不管按哪個速度冷卻，最終只要到了MS以下不得是馬氏體組織嗎？怎么會變成其他組織呢？

624272884

大俠你是不是馬甲號啊

陳云奇哥

精辟，學習了

zerowing

kuailin 發表于 2015-10-26 11:27
# g% Y; _1 B9 c大俠，我想問下，MS線以下的應該是馬氏體組織吧！而不管按哪個速度冷卻，最終只要到了MS以下不得是馬氏體組 ...

, X/ Z8 h6 U, R; m首先，建議你再重新溫習下珠光體轉變和馬氏體轉變。
3 H. F. t' G+ _. [& ~其次，只有足夠長的相變時間才能保證以珠光體為代表的擴散型轉變能完全轉變完成。如果冷卻速度快，那么奧氏體無法完全轉變成珠光體，剩余的部分便會在新相區轉變成新相。而馬氏體是非擴散型轉變，很短時間內就可以從奧氏體轉變得到。但你說珠光體可以變成馬氏體，我也只能呵呵了。
最后，學東西最忌看圖說話。

機小妖

明白多了