曲线1～5 Mo含量增加
图6.10 Mo对共析钢IT图的影响
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图6.11 合金元素对IT图的影响
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2. 奥氏体化条件
钢奥氏体化时，奥氏体成分愈均匀，则奥氏
体转变的形核率就愈低，即过冷奥氏体的稳 定性愈大，使C曲线愈趋向右移。
加热温度偏低，保温时间不足，所获得的奥
3. 塑性变形
区)塑性形变对之有减缓作用，使形成贝氏体 孕育期延长；而低温(奥氏体亚稳区)塑性形 变对之有加速作用，则孕育期缩短。
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6.1.4 IT图的基本类型
(1) 珠光体转变与贝氏体转 变曲线部分重叠
碳钢或含非(或弱)碳 化物形成元素的低合金钢， 如钴钢、镍钢或锰含量较 低的锰钢。
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图6.16 金相－硬度法 测定CT图的原理
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通过观察金相组织和测量硬度，确定过 冷奥氏体转变的开始点和终了点温度。
再取另一些不同冷速的试样重复上述操 作，即可求得在各种规定冷却速度下的 转变开始点、某一定转变量的点以及转 变终了点。 把各种相同物理意义的点连接起来，就 可得到CT图。
氏体成分不均匀，有较多量未溶解的第二相 存在，将促进过冷奥氏体的分解，使C曲线 左移。
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原因：由于中温形变时将 原因：由于高温形变时将 在奥氏体中形成大量位错 无论在高温(指奥氏体稳定区)还是低温(指奥 在奥氏体晶粒中产生多边 而促进碳原子扩散，加之 氏体亚稳定区)下对奥氏体进行塑性形变，由 化亚结构，这在一定程度 奥氏体中一定的应力状态 于形变可促使碳和铁原子的扩散，因而将加 上破坏了晶粒取向的延续 有利于贝氏体的形核，从 性，使贝氏体转变时铁素 速珠光体的转变，使形成珠光体的孕育期缩 而加速了转变过程。 体的共格成长受到阻碍而 短； 减慢转变过程。 对贝氏体转变的影响表现为高温(奥氏体稳定
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将A1(或A3)至Ms点的温度范围划分成一定数量的等温 温度间隔，每一等温温度使用一个试样。测定时，将 试样加热奥氏体化，随后迅速转入预先控制好的等温 炉中，作等温停留，由膨胀仪自动记录出等温转变时 所引起的膨胀效应与时间的关系曲线。 最后将所得到的一系列膨胀—时间曲线加以整理便可 绘制出等温转变图。
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图6.9 Cr对中、高碳钢IT图的影响 (a) 含0.5%C (b)含1.0%C
17

Mo的影响。Mo对珠光体转变有强烈的抑制作用，但对贝 氏体转变则影响不显著。Mo对非共析钢先共析产物(铁素 体或渗碳体)析出的速度也有抑制作用。 W的影响与Mo相似。但只有当W量较多时(＞1.0 ％)才能 使珠光体和贝氏体的转变曲线明显分离。
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图6.18 端淬法测定CT图的原理
(b) CT图的建立
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3. 膨胀法
利用快速膨胀仪将Ф3mm试样真空感应加
热到奥氏体状态，程序控制冷却速度；
从不同冷却速度的膨胀曲线上的转折点确
定转变开始点、转变终了点所对应的温度 和时间。
由一个试样就可得到某一冷却速度下的各
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图6.2 试样的处理方法
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共析钢A过冷等温冷却转变动力学曲线
图6.3
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优点：较准确地测出转变的开始点和终了点， 并能直接观察到转变产物的组织形态、分布 状况及其数量。 缺点：所得结果不连续，且要制作大量金相 试片，费时而麻烦。

（2）膨胀法
采用热膨胀仪，利用钢在相变时发生的 比容变化来测定过冷奥氏体在等温过程中转 变的起止时间。
第六章 钢的过冷奥氏体转变图
钢的过冷奥氏体转变动力学图就 是研究某一成分的钢的过冷奥氏体转 变产物与温度、时间的关系及其变化 规律。
6.1 IT（TTT）图(C曲线)(等温冷却)
6.1.1 C曲线的建立
转变开始线
A →P P
转变终了线
A 过冷
A →B
B M
图6.1 共析钢等温转变C曲线
2
（1）金相法
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优点：试样少、测试时间短和易于确定各转
变产物达到一定百分数时所需的时间。
缺点：不能测出过共析钢的先共析产物的析
出线和亚共析钢珠光体转变的开始线。 原因—渗碳体的居里点为230oC，在高于该温 度析出时无磁性表现；而铁素体与珠光体都 具有铁磁性，使两者在转变过程中无法区分。
图6.8 Mn对高碳钢IT图的影响
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(2) 碳化物形成元素(如Cr、Mo、W、
V、Ti )
降低珠光体和贝氏体转变速度，同时 使珠光体转变C曲线移向高温和贝氏体转变 C曲线移向低温。当钢中合金元素含量较高 时，将出现双C曲线的特征。
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Cr 的 影 响 。 Cr 显 著提高过冷奥氏体 的稳定性，使转变 孕育期延长；铬含 量超过3％，两曲线 完全分离；铬对贝 氏体转变的推迟作 用大于对珠光体转 变的推迟作用。当 Cr含量相近时，碳 含量高的其孕育期 将更长一些。
(4) 只呈现珠光体转变曲线
碳和强碳化物形成元素 含量较高的钢，如不锈钢 3Crl3 、 4Crl3 和 工 具 钢 Crl2。
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图6.13 IT图的基本类型
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(5)只呈现贝氏体转变曲线
Ni含量较多的低、中碳铬 镍钼钢或铬镍钨钢，如 18Cr2Ni4WA钢。
(6)只析出碳化物，而无任 何其它相变 奥氏体钢，如4Crl4Nil4 W2Mo。
(b) 转变终了线
13

Ni的影响。Ni不改变 C曲线的形状，但能 显著提高过冷奥氏体 的稳定性，延长孕育 期，并使鼻子略向下 移。随C和Ni含量的 增加，C曲线的位置 右移，即孕育期增长。 图6.7 Ni对中、高碳钢IT图的影响 (a) 含0.56%C
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(b)含1.0%C
14

Mn的影响。作用与 Ni 相 似 ， 使 C 曲 线 右移但不改变其形 状。Mn使C曲线右 移的作用大于Ni。
连续冷却过共 析钢中不会出 现贝氏体！
8 7 6 11 9 10
5
4
3
2 1
Fe3C+P
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2. 端淬法
端淬法是将试样进行奥氏体化，随后 从炉中取出并立即在其末端喷水冷却，测 出沿试样长度上各点冷速，得到各冷却速 度下转变开始点及终了点的方法。 端淬试验时，试样各横截面的冷却速 度基本上是恒定的。而距端面不同距离的 横截面的冷却速度是不同的，距水冷端越 近，冷却速度越大，反之则越小。并且冷 却速度是连续变化的。于是在一个端淬试 样上有着各种不同恒速冷却的部位。
除Co外，上述元素均不同程度地同 时降低珠光体和贝氏体转变的速度，使C 曲线右移，但不改变C曲线的形状。
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Co 的 影 响 。 Co 溶 入奥氏体，使等温 转变的开始线和终 了线左移，即缩短 孕育期，但不改变C 曲线的形状。
图6.6 Co对高碳钢IT图的影响
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(a) 转变开始线
图6.14 IT图的基本类型
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6.2 CT（CCT）图(连续冷却)
6.2.1 CT图的建立 1. 金相－硬度法

将一组被测钢的试样(通 常 Ф15×3mm) 加 热 至 奥氏体化温度并保温后， 自奥氏体状态以一定速 度冷至指定的温度T1、 T2 、 T3… 后 计 时 ， 立 即淬入水中，将所对应 温度的组织状态固定到 室温。

转变结束
冷却收缩
转变过程 孕育期 转变开始
图6.4 等温转变时膨胀－时间曲线
6
优点：测量时间短，需要试样少，易于确定在各
转变量下所需的时间，能测出过共析钢的先共析 产物的析出线。
缺点：当膨胀曲线变化较平缓时，转折点不易精
确测出。
（3）磁性法
利用奥氏体为顺磁性，而其转变产物为铁磁 性的特性，通过过冷奥氏体在居里点以下等温或降 温过程中引起由顺磁性到铁磁性的变化来确定转变 的起止时间以及转变量与时间的关系。
F+P M F+P＋B＋M
Ms线右端下降，这是 由于先共析铁素体的析 图6.19 0.3%C亚共析钢的CT图 出和贝氏体的转变使周 围奥氏体富碳所致。 上一页 下一页 34
五个区 过共析钢 (1.03%) 三种转变 ↓ A→Fe3C A→P，A→M 曲线1-8 →Fe3C+P 曲线9 →P伪 曲线10 →P伪+M+Ar 曲线11 →M+Ar Ms 线 右 端 升 高 ， 这 是由于先共析渗碳体 的析出或发生部分珠 光体转变使周围奥氏 体贫碳所致。
素体或先共析渗碳体的量逐渐减少。
当过冷度达到一定程度后，先共析相不再析出，
过网状和魏氏组织形态；
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6.1.4. 影响C曲线的因素
1. 合金元素
(1) 非(或弱)碳化物形成元素(如Co、 Ni、Mn、S、Cu、B)
种转变的全部数据。如果辅之以电子计算 机，精度及测定速度都很高，可以实现全 程自动控制。
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6.2.2 CT图的分析
1. 五条线(P转变中止线)四个区 共析钢 2. 孕育期 3. 两种转变 A→M A→P Vc(上) A→M 临界冷速 Vc'(下) A→P 连续冷却转变时，共析钢中不会出现贝氏体。这 是由于奥氏体碳浓度高，使贝氏体孕育期大大延 长，在连续冷却时贝氏体转变来不及进行便冷却 到低温。
(2) 珠光体转变曲线与贝氏 体转变曲线分离，珠光 体转变的孕育期比贝氏 体转变的短
碳含量较高的合金钢， 如Crl2MnV钢。 图6.12 IT图的基本类型