习题1.A1线的物理意义是什么？2.C曲线是描画什么组织发生转变的图形？3.奥氏体在600℃，500 ℃和300 ℃保温过程中分别会发生什么转变，转变过程各是怎样的？4.什么是马氏体转变？马氏体的性能怎样？5.钢的淬透性是指什么？6.钢在油中淬火会发生什么组织转变？ 3.1.2 3.1.2 热处置原理热处置原理温温度度时间时间加热加热保温保温冷却冷却A1 A3 Acm 钢加热时的转变 C -曲线C-曲线是对碳钢加热得到奥氏体后，在冷却过程中组织转变进展分析的工具 钢的热处置工艺有两种冷却方式：(1)等温冷却转变:就是使加热到奥氏体的钢，先以较快的冷却速度冷到A1线以下一定的温度，然后进展保温，使奥氏体在等温下发生组织转变〔2〕延续冷却转变：是指在冷却过程中，随着时间的延伸温度延续下降在实践消费中大多数的冷却过程是延续冷却 一一.钢在热处置时的冷却方式钢在热处置时的冷却方式 热热加加保温保温时间温度临界温度临界温度延续冷却延续冷却等温冷却等温冷却 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线图3-6 共析钢等温冷却转变曲线0400600700200B下B上TSPMM+A残A过冷A1500300Ms (240 ℃ )Mf (-55℃)110102103104105106T ℃ τ(s)高温转变中温转变低温转变 a.高温转变共析钢奥氏体过冷到A1～550℃之间，等温转变的产物属于珠光体型组织。
奥氏体转变成珠光体的过程也是一个铁素体与渗碳体交替生核长大的过程如图3-7所示 珠光体的构成首先在奥氏体的晶界上产生渗碳体晶核，渗碳体的含碳量高于奥氏体，所以要将周围奥氏体中的碳原子吸收过来，与此同时，使附近的奥氏体含碳量降低, 为铁素体的构成发明了有利条件，使这部分奥氏体转变为铁素体由于铁素体的溶碳才干很低，在其长大过程中必需将过剩的碳转移到相邻的奥氏体中，从而使相邻奥氏体区域中的含碳量升高，又为产生新的渗碳体发明了条件如此反复进展，奥氏体最终完全转变为铁素体和渗碳体层片相间的珠光体组织 图3-7 珠光体转变过程表示图P(Fe3C+F)AFFe3CFe3C 珠光体的构成过程中需求碳原子的挪动温度高时碳原子挪动间隔大，所构成的珠光体片层较宽，温度较低时碳原子挪动困难，所构成的珠光体片层较密在727℃～650℃之间转变得到的组织为珠光体； 珠光体的构成过程中需求碳原子的挪动温度高时碳原子挪动间隔大，所构成的珠光体片层较宽，温度较低时碳原子挪动困难，所构成的珠光体片层较密在727℃～650℃之间转变得到的组织为珠光体； 在650℃～600℃之间转变而得到的组织为索氏体，又叫细珠光体；在600℃～550℃之间转变而得到的为屈氏体，又叫极细珠光体。
电镜形貌 这三种珠光体类组织只需层片间距大小之分，并无本质区别 b.中温转变共析钢奥氏体过冷到550℃～240℃之间等温转变的产物属于贝氏体型的组织在这一温区上部转变构成上贝氏体;在这一温区下部转变得到下贝氏体下贝氏体有较高的硬度和强度，塑性和韧性也较好，而上贝氏体根本上无适用价值 c.低温转变奥氏体在240℃以下碳原子挪动极为困难奥氏体只发生同素异构转变，由面心立方的γ-铁，转变为体心立方的α—铁原奥氏体中一切的碳原子都保管在体心立方晶格内，构成过饱和的α—铁这种碳在α—铁中的过饱和固溶体叫马氏体 剩余奥氏体共析钢奥氏体过冷到240℃(Ms)时，开场转变为马氏体，随着温度下降，马氏体逐渐添加，过冷奥氏体不断减少，直至-50℃(Mf)时，过冷奥氏体才全部转变为马氏体所以，Ms与Mf之间的组织为马氏体和剩余奥氏体 由于含碳量不同，马氏体有两种形状含碳量较高的马氏体组织呈针叶状，叫针叶马氏体含碳量较低的马氏体组织为板条状，叫板条马氏体 组织含碳量%机 械 性 能HRCσb(Mpa)akJ/cm2ψ(%)低碳0.240~4515006020~30高碳1.260~6550052~4 (2)延续冷却图3-9共析钢延续冷却转变曲线0200400600800A1Msabcde秒)T ℃ a.为随炉冷却，冷却曲线与珠光体转变开场线相交时，奥氏体开场向珠光体转变；冷却曲线与转变终了线相交后转变完成。
由于转变是珠光体区进展的，所以得到珠光体组织b.为在空气中冷却，由于冷速较快，转变在索氏体区进展，所以转变产物为索氏体 c.为油冷，冷却曲线只与珠光体转变开场线相交(在屈氏体转变区)，未与转变终了线相交所以只需一部分奥氏体发生了转变，转变产物为屈氏体；而另一部分奥氏体那么在冷却到Ms线后转变为马氏体最后得到的是马氏体和屈氏体的混合组织即为油中冷却的产物d.为水冷，由于冷速快，冷却曲线未与珠光体转变开场线相交，待冷到马氏体转变开场线以下时，奥氏体转变为马氏体 延续冷却曲线与等温C曲线的比较延续冷却曲线位于等温C曲线右下方，P转变温度更低，时间更长；共析钢及过共析钢的延续冷却曲线中无B型转变，而多了一条P转变终止线；亚共析钢在延续冷却时在一定温度范围内过冷A会部分转变为B 由于CCT曲线测定比较困难，许多钢至今仍无，实践热处置中常参照C曲线来定性估计延续冷却转变过程 二二) 共析碳钢共析碳钢 TTT 曲线与曲线与CCT曲线的比较曲线的比较稳定的奥氏体区稳定的奥氏体区时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A1MsMfCCT曲线曲线TTT曲线曲线 时间时间温温度度TAA１MsMfA→MA→PA→B时间时间温温度度TAA１MsMfA→MA→PA→BA→FA→Fe3C亚共析钢过共析钢亚、过共析钢的TTT曲线 2. 钢的淬透性的淬透性(1)淬透性的概念淬透性的概念钢的淬透性是指的淬透性是指钢在淬火在淬火时能能获得淬硬得淬硬层深度深度的才干，它是的才干，它是钢材本身固有的属性。
材本身固有的属性淬火淬火时，工件截面上各，工件截面上各处冷却速度是不同的冷却速度是不同的其外表冷却速度最大，大于其外表冷却速度最大，大于该钢的的马氏体氏体临界界冷却速度，淬火后冷却速度，淬火后获得得马氏体氏体组织愈到中心愈到中心冷却速度愈小在距外表某一深冷却速度愈小在距外表某一深处的冷却速度的冷却速度开开场小于小于该钢的的马氏体氏体临界冷却速度，那么淬界冷却速度，那么淬火后将有非火后将有非马氏体氏体组织出出现，，这时工件末被淬工件末被淬透 (2)淬透性淬透性对力学性能的影响力学性能的影响淬透性好的钢，其力学性能沿截面是根本一样的；而淬透性差的钢，其力学性能沿截面是不同的，愈接近心部的力学性能愈低，特别是韧性值更为明显 (3)淬透性的淬透性的测定与表示方法定与表示方法淬透性的测定方法很多，按GB225—63规定，构造钢末端淬透性实验(端淬实验)法是最常用的方法用来丈量淬透层的厚度临界直径是一种直观衡量淬透性的方法临界直径是钢在某种淬火冷却介质中冷却后，心都能得到半马氏体组织〔50%〕的最大直径，用Do表示 顶端淬火法 临界淬透直径油淬油淬水淬水淬 牌号Do／mm牌号Do／mm淬水淬油淬水淬油4513~16.55~9.535CrMo36~4220~286011~176~1260Si2Mn55~6232~46T1010~15＜850CrVA55~6232~4065Mn25~3017~2538CrMoAl1008020Cr12~196~1220CrMoTi22~3515~2440Cr30~3819~2830CrMnSi40~5032~4035SiMn40~4625~3440MnB50~5528~40 钢的淬透性的运用钢钢的的淬淬透透性性是是机机械械设设计计中中选选材材时时应应予予思思索索的的重重要要要要素之一。
素之一大大截截面面零零件件、、接接受受动动载载的的重重要要零零件件、、接接受受拉拉力力和和压压力力的的许许多多重重要要零零件件〔〔螺螺栓栓、、拉拉杆杆、、锻锻模模、、锤锤杆杆等等〕〕，，要要求求外外表表和和心心部部力力学学性性能能一一致致，，应应选选择择淬淬透透性高的资料；性高的资料；心心部部力力学学性性能能对对运运用用寿寿命命无无明明显显影影响响的的零零件件〔〔接接受受弯弯曲曲或或改改动动的的轴轴类类〕〕，，可可选选用用淬淬透透性性低低的的钢钢，，获获得得1/2~1/4淬硬层深度即可；淬硬层深度即可；焊焊接接件件、、接接受受强强力力冲冲击击和和复复杂杂应应力力的的冷冷镦镦凸凸模模等等，，不能或不宜选择淬透性大的资料不能或不宜选择淬透性大的资料。