如何绘制奥氏体的等温转变曲线 (如何绘制奥氏体图形)

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• 如何绘制奥氏体的等温转变曲线？
• 在延续冷却转变中如何运行过冷奥氏体等温转变?

如何绘制奥氏体的等温转变曲线？

过冷奥氏体等温转变曲线——TTT曲线(Time，Temperature，Transformation)

过冷奥氏体等温转变曲线可综合反映过冷奥氏体在不同过冷度下的等温转变环节：转变开局和转变结束期间、转变产物的类型以及转变量与期间、温度之间的相关等。

因其形态理论像英文字母“C”，故俗称其为C曲线，亦称为TTT 图。

C曲线

过冷奥氏体等温转变曲线的建设由于过冷奥氏体在转变环节中不只要组织转变和功能变动，而且有体积收缩和磁性转变，因此可以驳回收缩法、磁性法、金相—硬度法等来测定过冷奥氏体等温转变曲线。

现以金相—硬度法为例引见共析钢过冷奥氏体等温转变曲线的建设环节。

将共析钢加工成圆片状试样(φ 10×1.5mm)，并分红若干组，每组试样5 个～10 个。

首先选一组试样加热至奥氏体化后，迅速转入A1以下必定温度的熔盐浴中等温，各试样逗留不同期间之后，一一取出试样，迅速淬入盐水中激冷，使尚未合成的过冷奥氏体变为马氏体，这样在金相显微镜下就可观察到过冷奥氏体的等温合成环节，记下过冷奥氏体向其余组织转变开局的期间和转变结束的期间；显然，等温期间不同，转变产物量就不同。

普通将奥氏体转变量为1%～3%所需的期间定为转变开局期间，而把转变量为98%所需的期间定为转变结束的期间。

由一组试样可以测出一个等温温度下转变开局和转变结束的间，依据须要也可以测出转变量为20%、50%、70%等的期间。

多组试样在不等同温温度下启动实验，将各温度下的转变开局点和结束点都绘在温度—期间坐标系中，并将不同温度下的转变开局点和转变结束点区分衔接成曲线，就可以获取共析钢的过冷奥氏体等温转变曲线，如图 所示。

C 曲线中转变开局线与纵轴的距离为孕育期，标记着不同过冷度下过冷奥氏体的稳固性，其中以550℃左右共析钢的孕育期最短，过冷奥氏体稳固性最低，称为C 曲线的“鼻尖”。

图中最下面一条水平虚线示意钢的临界点A1(723℃)，即奥氏体与珠光体的平衡温度。

图中下方的一条水平线Ms(230℃)为马氏转变开局温度，Ms 以下还有一条水平线Mf(-50℃)为马氏体转变结束温度。

A1与Ms线之间有两条C 曲线，左侧一条为过冷奥氏体转变开局线，右侧一条为过冷奥氏体转变结束线。

A1 线以上是奥氏体稳固区。

Ms 线至Mf线之间的区域为马氏体转变区，过冷奥氏体冷却至Ms线以下将出现马氏体转变。

过冷奥氏体转变开局线与转变结束线之间的区域为过冷奥氏体转变区，在该区域过冷奥氏体向珠光体或贝氏体转变。

在转变结束线右侧的区域为过冷奥氏体转变产物区。

A1线以下，Ms线以上以及纵坐标与过冷奥氏体转变开局线之间的区域为过冷奥氏体区，过冷奥氏体在该区域内不出现转变，处于亚稳固形态。

在A1温度以下某一确定温度，过冷奥氏体转变开局线与纵坐标之间的水平距离为过冷奥氏体在该温度下的孕育期，孕育期的长短示意过冷奥氏体稳固性的高下。

在A1以下，随等温温度降低，孕育期缩短，过冷奥氏体转变速度增大，在550℃左右共析钢的孕育期最短，转变速度最快。

尔后，随等温温度降低，孕育期又始终参与，转变速度减慢。

过冷奥氏体转变结束线与纵坐标之间的水平距离则示意在不同温度下转变实现所须要的总期间。

转变所需的总期间随等温温度的变动法令也和孕育期的变动法令相似。

由于过冷奥氏体的稳固性同时由两个起因管理：一个是旧相与新相之间的自在能差ΔG；另一个是原子的分散系数D。

等温温度越低，过冷度越大，自在能差ΔG也越大，则放慢过冷奥氏体的转变速度；但原子分散系数却随等温温度降低而减小，从而减慢过冷奥氏体的转变速度。

高温时，自在能差ΔG起主导作用；高温时，原子分散系数起主导作用。

处于“鼻尖”温度时，两个起因综协作用的结果，使转变孕育期最短，转变速度最大。

下图所示区分为共析钢、亚共析钢和过共析钢的等温冷却曲线（TTT曲线）。

在延续冷却转变中如何运行过冷奥氏体等温转变?

共析钢过冷到A1温度以下 ，奥氏体在热力学上处于不稳固形态，在必定条件下会出现合成转变，这种在A1以下存在且不稳固的、将要出现转变的奥氏体就是过冷奥氏体。

要使钢中高温相——奥氏体在冷却环节中转变成高温亚稳相——马氏体，冷却速度必定大于钢的临界冷却速度。

工件在冷却环节中， 外表与心部的冷却速度有-定差异，假设这种差异足够大，则或者形成大于临界冷却速度局部转变成马氏体，而小于临界冷却速度的心部不能转变成马氏体的状况。

为保障整个截面上都转变为马氏体须要决定冷却才干足够强的淬火介质，以保障工件心部有足够高的冷却速度。

然而冷却速度大，工件外部由于热胀冷缩不平均形成内应力，或者使工件变形或开裂。

因此要思考上述两种矛盾起因，正入决定淬火介质和冷却模式。