条件： 条件：在不同温度等温 适用于扩散相变冷却阶段 适用于扩散相变冷却阶段 扩散相变 相变要有一定的过冷度 相变要有一定的过冷度 形核需要孕育期 形核需要孕育期 转变温度较高时孕育期长； 转变温度较高时孕育期长； 温度较高时孕育期长 随温度下降，孕育期缩短； 温度下降，孕育期缩短； 某一温度时 孕育期最短， 某一温度时，孕育期最短， 转变速度最快； 转变速度最快； 再降低温度，孕育期又变长； 再降低温度，孕育期又变长； 温度很低时不能转变。 温度很低时不能转变。
T T T曲线的建立（自学） 自学）
结论： 结论：
1. 2. 3.
转变有孕育期 温度不同孕育期不同 转变开始速度加快
（由曲线斜率而定） 由曲线斜率而定）
连接不同温度下的转变 开始点、 开始点、50%点、终 点 了点 图中标出：临界点、 图中标出：临界点、相 产物、 区、产物、硬度等
分析： 1）不同温度下的转变产物？ 2）两个“C”曲线的鼻尖对应 什么产物、孕育期长短？ 3）两个曲线重叠区域的产物？ 珠光体区：随等温温度下降， 珠光体组织变细。 贝氏体区： 较高温度获得上贝氏体，较 低温度等温或下贝氏体。 马氏体区：
钢的临界冷却速度
临界冷却速度：使过冷奥氏体不发生某种转变的最低 冷却速度。 临界淬火速度：连续冷却时，使过冷奥氏体不发生分 解，完全转变为马氏体的最低冷却速度 临界淬火速度是决定钢件淬透层深度、合理选材、正 确制定热处理工艺的重要因素 临界淬火速度主要取决于钢的连续冷却转变曲线的形 状和位置。凡是使CCT曲线右移的各种因素，都将降低 临界淬火速度，提高马氏体的形成能力。
4.只有贝氏体转变的“C” 5.只有珠光体转变的 形曲线： 含Mn、Cr、Ni、 “C”形曲线：中碳高铬钢
W、Mo多的低碳合金钢
6.无“C”曲线：奥氏体钢
影响等温转变曲线的因素
1）合金元素
影响最大 除Co和Al以外 Co Al氏体晶粒细小：形核率大， 奥氏体晶粒细小：形核率大，使珠光体转变曲 线左移，促进转变； 线左移，促进转变；但对贝氏体转变影响较小 3） 原始组织越细小 ： A成分均匀 ， 扩散时间增 ） 原始组织越细小： 成分均匀 成分均匀， 曲线右移； 点亦下降 点亦下降； 加，TTT曲线右移；Ms点亦下降； 曲线右移 提高 加 热温度 和保温 时间 ： A 成分均 匀 ， 使 TTT曲线右移。 曲线右移。 曲线右移 4）奥氏体塑性变形的影响 ） 形变量越大， 形变量越大，珠光体转变越快
小结： 小结 1、TTT图：是扩散型相变的典型等温转变曲线 2、过冷奥氏体等温转变动力学曲线可综合反映过 冷奥氏体在不同过冷度下的等温转变过程，加入 合金元素可改变其类型 3、过冷奥氏体连续冷却转变动力学曲线是分析连 续冷却过程中奥氏体的转变过程以及转变产物的 组织和性能的重要依据，由此可得到钢的临界冷 却速度
五 金属固态相变动力学
一、金属固态相变的速率 形核率：单位时间、单位体积母相中形成新相 晶核的数目 相变速率：取决于新相形核率I和长大速度G。 温度不同， I 和G不同。 新相体积分数与时间的关系(Johnson-Mehl方程):
上式应用时有四个约束条件：任意形核、孕育期很小、 I与G为常数 ；等温条件下。
I 和G增大，则转变量增加，且G的影响更大
不同温度下，所绘制的等温转变曲线如图 形核和长大过程的所有相变动力学曲线均呈“S”形： 相变初期和后期的转变速度较小， 中期的转变速度最大
T3
固态相变等温转变曲线 —“C”曲线，或TTT曲线 曲线， TTT曲线 C 曲线
time-temperature-transformation
冷却速度对转变产物的影响 分析三种典型冷却速度下，过冷奥氏体转变过程和转变产物 1）以速度a冷却：室温组织是马氏体+少量A'，硬度HV685 2）以速度b冷却：室温组织是F+P+B+M+A'，硬度HV 350 3）以速度c冷却：室温组织是F+P，硬度是HV 200。
CCT曲线与TTT曲线的比较 CCT曲线与TTT曲线的比较
2009.9.2
2、过冷奥氏体连续冷却转变动力学
特点：过冷奥氏体在一个温度范围内进行转变，得到不均匀的混合组织。 特点：过冷奥氏体在一个温度范围内进行转变，得到不均匀的混合组织。
CCT曲线：是分析连续冷却过程中奥氏体的转变过程和产物的 组织和性能、热处理的重要依据。Continuous cooling transformation
等温转变曲线的基本类型
由于加入的合金 元素不同而异 1.单一“C”形曲线：
如碳钢、一些含有Si、 Ni、Cu、Co等元素的 合金钢。鼻尖以上等 温形成珠光体，鼻尖 以下等温时形成贝氏 体。
2,3. 双“C”形曲线：加入使珠光体转变温度范围上升，
或使贝氏体转变温度范围下降的元素如Cr、Mo、W、V 图1.21加入的合金元素使珠光体转变速度显著减慢 图1.22加入的合金元素使贝氏体转变速度显著减慢
由图知：相变开始、转变50%、转变终了时间
转变开始后转变速度随温度下降而逐渐加快，达到最大值 后逐渐减小。 因形核率不为常数，故体积分数与时间的关系为：
(Avrami方程)
二、钢中过冷奥氏体转变动力学
1、过冷奥氏体等温转变动力学 过冷奥氏体： 过冷奥氏体：将奥氏体迅 速冷却到临界点以下某一 温度等温而得。 反映过冷奥氏体在不同过 冷度下的等温转变过程： 转变开始和终了的时间、 转变产物、转变量等。
CCT曲线都处于同种材 曲线都处于同种材 料的TTT曲线的右下方 料的 曲线的右下方 CCT曲线都只有相当于 曲线都只有相当于 TTT曲线的上半部 曲线的上半部 碳钢连续冷却时可使中 碳钢连续冷却时可使中 温的贝氏体转变被抑制 合金钢连续冷却时可以 合金钢连续冷却时可以 有珠光体转变而无贝氏 体转变， 体转变，也可以有贝氏 体转变而无珠光体转变， 体转变而无珠光体转变， 或两者都有. 或两者都有