工程材料与材料成型工艺感应加热表面淬火交流电频率↑集肤效应明显加热层薄淬硬层薄交流电频率↑↑涡流全部集中在最表层感应加热表面淬火示意图第58页，共76页，星期日，2025年，2月5日工程材料与材料成型工艺2、贝氏体转变中温转变：550℃～Ms点转变特点：半扩散型，铁原子不扩散，碳原子有一定的扩散能力转变产物：贝氏体，即Fe3C分布在含过饱和碳的铁素体上的两相混合物上贝氏体：550～350℃，呈羽毛状下贝氏体：350℃～Ms点，呈针状良好的强度和韧性第26页，共76页，星期日，2025年，2月5日工程材料与材料成型工艺马氏体转变1马氏体组成：碳在α-Fe中的过饱和固溶体形成特点：在固态下形核、长大是无扩散型相变变温形成，高速长大转变不完全（在含碳0.5%的钢中总有残余A,AR的量主要取决于MS和MF点的位置）3形态：板条M——低碳M（位错M）（0.2%C)片状M——高碳M（孪晶M）(1.0%C)0.2~1.0%C之间的钢得到混合M第27页，共76页，星期日，2025年，2月5日工程材料与材料成型工艺5-115-11第28页，共76页，星期日，2025年，2月5日工程材料与材料成型工艺当奥氏体的含碳量大于1.0％时，得到全部片状马氏体，呈双凸透镜状，亚结构以挛晶为主，硬度和强度高，但塑性和韧性很低马氏体的组织类型
马氏体的组织形态主要取决于过冷奥氏体的含碳量第29页，共76页，星期日，2025年，2月5日工程材料与材料成型工艺当奥氏体含碳量小于0.2％时得到全部板条马氏体组织，呈扁担状，亚结构以位错为主，有较高的强度和韧性，具有良好的综合机械性能。第30页，共76页，星期日，2025年，2月5日工程材料与材料成型工艺5-145第31页，共76页，星期日，2025年，2月5日工程材料与材料成型工艺马氏体性能1高硬度C%↑→HB↑，马氏体的硬度主要取决于马氏体的含碳量即母相奥氏体的含碳量2塑韧性低碳M塑韧性好高碳M塑韧性差3比容大→（高碳）M易变形、开裂M必须回火第32页，共76页，星期日，2025年，2月5日工程材料与材料成型工艺第33页，共76页，星期日，2025年，2月5日工程材料与材料成型工艺影响C曲线的因素（即影响过冷奥氏体稳定性的因素）1含碳量↑→对亚共析钢→C曲线右移过共析钢→C曲线左移℃tA1Cr,Mo,W,VCr,Mo,W,VCo先析出相2合金元素3加热条件加热温度↑，加热时间↑→→C曲线右移第34页，共76页，星期日，2025年，2月5日工程材料与材料成型工艺45钢过冷A等温转变曲线?第35页，共76页，星期日，2025年，2月5日工程材料与材料成型工艺T10钢过冷A的等温转变曲线
第36页，共76页，星期日，2025年，2月5日工程材料与材料成型工艺第37页，共76页，星期日，2025年，2月5日工程材料与材料成型工艺2.过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT)
ContinuousCoolingTransformation实际多数热处理工艺是连续冷却,所以连续冷却转变研究更有意义。PS：A→P开始线Pf：A→P终止线KK：珠光体型转变终止线Vk：马氏体临界冷却速度→M最小冷速（淬火临界冷却速度）VkVVk时，M+T+残A第38页，共76页，星期日，2025年，2月5日工程材料与材料成型工艺借助TTT曲线定性分析连续冷却组织V1:炉冷（退火）PV2:空冷，SV3：空冷，TV4：油冷，T+M+AV5：M+A第39页，共76页，星期日，2025年，2月5日工程材料与材料成型工艺预备热处理目的：消除前道工序的缺陷为后续工序作组织准备最终热处理目的：满足使用性能要