0 -50
Mf
-100
0
1
10
102
A1珠光体 P 5-25HRC <500X
转变终了线
索氏体 S 25-35HRC 1000X 屈氏体 T 35-40HRC 电镜
转变产物区
上贝氏体 B上 35-45HRC
下贝氏体 B下 50-60HRC
103 104 时间(s)
珠光体型转变（F+Fe3C) 贝氏体型转变（非平衡C%的F+碳化物） 马氏体型转变（C在α-Fe中的过饱和固溶体)
一、转变温度( transformation temperature )
A
G Ac3 A3 Ar3
E
Accm Acm Arcm
A+ Fe3C
F P S 727℃ Ac1 A1 Ar1
Q Fe 0.77
F+ Fe3C 2.11 C%→ 4.3
K
6.69 Fe3C
4
绪论 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章
低温转变区 非扩散型转变 马氏体 ( M ) 转变
103
104 时间(s)
（1）点、线、区
（2）过冷A体的孕育期 （稳定性）
（3）等温温度不同，转变产物也不同
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2 ）过冷奥氏体转变产物及性能
温度 800 A 700
转变开始线
550 500
过冷奥氏体区
300
230 Ms 100
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2019/8/28
钢的热处理
（1）M体的转变特点
① 在一个温度范围内连续冷却完成
② 转变速度极快,即瞬间形核与长大 ③ 非扩散转变，M与原A的成分相同，比容最大 ④ 转变不完全性，存在残余A
（2）M体的晶体结构
（3）M体的组织形态 （4）M体的性能
一、钢在热处理时的冷却方式
温
度
保温
A
临界温度
加热转变
连续冷却
等温冷却
时间
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2019/8/28
钢的热处理
二、过冷奥氏体的等温冷却转变
1 过冷奥氏体等温冷却转变曲线 (TTT)的建立
温度
800 A 700
A1
500
300
100 0
6
钢的热处理
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三、奥氏体晶粒度及对力学性能的影响
1 奥氏体晶粒度 1)起始晶粒度 珠光体刚刚转变成奥氏体时的晶粒大小
2）实际晶粒度 具体的热处理加热条件下所获得的奥氏 体晶粒的大小
3）本质晶粒度 在规定的加热条件下奥氏体晶粒长大倾向 性的高低
930±10℃ 3～8小时
钢的热处理
第三章 钢的热处理
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( Heat Treatment of Steel )
本章教学目的及要求
1 了解钢的热处理原理及工艺 2 针对性能不同的机件会制定相应的热处理工艺
金属固态相变的主要类型
1 平衡转变（已在前面的章节中叙述过） 1）纯金属的同素异构转变 2）多形性转变（类似匀晶转变） 3）共析转变 4）平衡脱溶沉淀（二次相的析出）
2 不平衡转变 1）铁碳合金中的不平衡转变 （1）伪共析转变 （2）贝氏体转变 （3）马氏体转变 2）不平衡脱溶沉淀（AL合金的淬火时效）
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钢的热处理
一、热处理的定义
第一节 概述
温 度
保温
组织
性能
热处理工艺曲线
时
1
10
102
103
104 时间(s)
共析钢 的C 曲线
11
2 共析钢的C曲线分析 1）图形分析
温度 800 A 700
550 500
转变开始线
过冷奥氏体区
300 230 Ms
100
0 -50
Mf
-100
0
1
10
102
A1
高温转变区
转变终了线 扩散型转变
P 转变
转变产物区
中温转变区 半扩散型转变 贝氏体( B )转变
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钢的热处理
二、奥氏体的形成
1) 扩散型的转变
2) 是通过形核和长大过程来实现的 晶界相界
1 基本过程(共析碳钢)
形核理论
P(F0.02 Fe3C6.69 ) Ac1以上 A0.77
显然，奥氏体的形成必须进行晶格的改组和铁、碳原子
的扩散。其基本过程是通过以下四个阶段来完成的。
F
Fe3C
A
A A晶核形成
A晶粒长大
残余Fe3C溶解
A成分均匀化
问题？ 5
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钢的热处理
2 影响奥氏体形成的因素 形核 （处所）、 长大（D）两个点
1）加热温度 T↑→D↑→↑A的形成速度 2）加热速度 V加热↑→ A形成时间↓ →↑A的形成速度 3）原始组织 钢中的原始组织细↓→相界面↑→A形成速度↑ 4）合金元素 Me% (除Co、Ni等外) →↓D→↓奥氏体形成速度
2 奥氏体晶粒大小钢的性能影响
1）奥氏体晶粒均匀细小,热处理后钢的力学 性能提高
2）粗大的奥氏体晶粒（过热）在淬火时容 易引起工件产生较大的变形甚至开裂
热处理的前提条件
细小的A
严格控制 T、τ
细小的产物 性能提高
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钢的热处理
第三节 钢在冷却时的转变
钢的热处理
绪论 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章
二、热处理的应用范围
1 机床工业中占总量的60～70％，汽、拖工业占70～80 ％2 各种工具制造业达到100％
三、热处理的分类
普通 热处理
退火 正火 淬火 回火
感应加热淬火
热处理
表面淬火
表面 热处理
火焰加热淬火
第六章
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化学热处 理
评级标准 1～4 本质粗晶粒钢
5～8 本质细晶粒钢
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钢的热处理
钢的本质晶粒度示意图
晶 粒 度
Ac1
本质粗晶粒钢
本质细晶粒钢
900-950℃
温度
8
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钢的热处理
渗碳 渗氮 碳氮共渗等
3
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钢的热处理
第二节 钢在加热时的转 变
为了使钢件在热处理后获得所需的性能，对于大多数 热处理工艺，都要将钢件加热到高于临界点的温度，以获 得全部（或部分）奥氏体组织并使之均匀化，这个过程称 为“奥氏体化”。
70
HRC
60
硬度 ( HRC )
50
M中C%