钢材在冷却过程中的变化

同一种钢加热到奥氏体状态后，由于尔后的冷却速度不一样，奥氏体转变成的组织不一样，因而所得的性能也不一样。研究奥氏体冷却转变常用等温转变图（过冷奥氏体在一定温度下随时间变化的组织转变情况，亦称C曲线或TTT曲线）及连续冷却转变图（过冷奥氏体依冷却速度变化的组织转变情况，亦称CCT曲线）。奥氏体等温转变图是选择热处理冷却制度的参考内容，奥氏体连续冷却转变图更能反映热处理冷却状况，常作为选择热处理冷却制度的依据。

1.过冷奥氏体等温转变图

图1-8为共析钢过冷奥氏体的等温转变图。纵坐标表示转变温度，横坐标表示转变时间。它反映了奥氏体在快速冷却到临界点以下在各不同温度的保温过程中，温度、时间与转变组织、转变量的关系。

图1-8中靠近纵坐标的第一条曲线，反映过冷奥氏体相应于一定温度开始转变为其他组织的时间，称为转变开始线；接着的第二条曲线，反映了过冷奥氏体相应于一定温度转变为其他组织的终了时间，称为转变终了线。在A₁～M_s之间及转变开始线以左的区域为过冷奥氏体区；转变终了线以右，M_f以下为转变产物区；而转变开始线与转变终了线之间为转变过渡区。

图1-8 共析钢过冷奥氏体等温转变图

2.过冷奥氏体连续冷却转变图(www.xing528.com)

图1-9是共析钢过冷奥氏体连续冷却转变图。图中，Ps线为过冷奥氏体转变为珠光体的开始线，Pf为转变终了线，两线之间为转变过渡区。KK′线为转变的中止线，当冷却曲线碰到此线时，过冷奥氏体就中止向珠光体型的组织转变，继续冷却一直保持到Ms点以下，使剩余的奥氏体转变为马氏体。v_k称为奥氏体连续冷却转变图的临界冷却速度，它是获得全部马氏体组织（实际中还含有一小部分残留奥氏体）的最小冷却速度。

图1-9 共析钢过冷奥氏体连续冷却转变图

以不同的冷却速度连续冷却时，过冷奥氏体将会转变为不同的组织。通过连续冷却转变图可以了解冷却速度与过冷奥氏体转变组织的关系。根据连续冷却图与奥氏体连续冷却转变图交点的位置，可以判断连续冷却转变的产物。由图中可知，冷却速度大于v_k时，连续冷却转变得到马氏体组织；当冷却速度小于v_k′时，连续冷却转变得到珠光体组织；而冷却速度大于v_k′而小于v_k时，连续冷却转变将得到珠光体+马氏体组织。

临界冷却速度越小，奥氏体越稳定，因而即使在较慢的冷却速度下也会得到马氏体。这对淬火工艺操作具有十分重要的意义。