第四章珠光体转变.ppt

第四章 珠光体转变 重点： 1.掌握珠光体的组织形态与晶体结构； 2.掌握珠光体的形成机理； 3.掌握珠光体的力学性能； 4.掌握先共析转变； 难点： 1.珠光体（片状和粒状）的形成机理； 2.先共析产物的形成机理。 ?T?、转变温度降低?驱动力?、Fe、C原子活动能力? §4-1 珠光体的组织特征 一、珠光体的组织形态 1.片（层）状珠光体：一层F+一层Fe3C 珠光体团、珠光体领域 片层间距=一片F和一片Fe3C厚度之和 S0=(8.02/ ?T) ×103nm ?T??S0 ? 为什么？ A1~650℃ 150~450nm 珠光体 650~600℃ 80~150nm 索氏体 600~550 ℃ 30~80nm 屈氏体 2.粒（球）状珠光体： F的基体上分布着Fe3C颗粒 二、珠光体的晶体学 ①P晶核在纯A晶界上产生时： ②P晶核在A晶界上有先共析 Fe3C时。 三、珠光体的机械性能 1.片状P：① S0 （?T）②P团直径 S0 ?、P团直径??强度、硬度、塑性? S0 ?? F 、Fe3C变薄 ?相界面? ?抗塑变能力? “派敦（登）处理” 2.粒状P： Fe3C颗粒的大小及分布 颗粒越小?相界面??硬度、强度? 3.比较：①成分一定 HB、?s 球P片P 塑性 球P?片P （F连续分布） ②强度相同：疲劳极限 球P?片P ③球P在淬火时的变形开裂倾向小； §4-2 珠光体转变机制 一、一般概述 二、珠光体的领先相 三、片状珠光体的形成 四、粒状珠光体的形成 一、一般概述 A(面心立方）?F（体心立方）＋Fe3C (复杂斜方） 0.77％ 0.0218％ 6.69％ 特点： 1.热力学条件：需要一定的的过冷度??G0 2.形核与长大：形核地点—A晶界或A孪晶界 3.原子的扩散：Fe远程自扩散与C远程异扩散 ?原子扩散＋点阵重构 二、珠光体转变的领先相 1、Fe3C为领先相 实验依据： 1）P中Fe3C与先共析Fe3C的位向相同，P中的F与先共析F 的位向不同； 2）P中的Fe3C与先共析Fe3C在结构上是连续的；而P中的 F与先共析F在结构是不连续的； 3）游离Fe3C有促进P相变的作用，则它肯定作为晶核存 在，而游离F没有促进P相变的作用，则F肯定不是晶核核心。 2、F为领先相（亚共析钢） 实验依据： 1）当?c?时，过冷A的稳定性提高?不易形核，相对而 言，F先形核（结构相近）； 2）曾发现先共析Fe3C与P中的Fe3C在组织结构上不连续 的实例，但不普遍，对第一观点的连续问题产生怀疑。 3、小结 两者都可以作为P转变的领先相，通常： 亚共析钢—F领先形核 过共析钢—Fe3C领先形核 共析钢——两者皆可 三、片状P的形成 1、过程描述 ?P优先在过冷奥氏体的晶界上（孪晶界和未熔碳化物的边界上 也可以）形核——能量起伏、结构起伏、成分起伏 ?晶核的形状为片状——片状的?E（弹性应变能）小? ?G 小；片状则C原子的来源广，且扩散的路程短。 ?晶核的形成和长大交替进行： 纵向长大—沿着片的长轴方向长大 横向长大—在纵向长大的同时，还进行横向形核，纵向长大 2、P交替形核长大机制 Fe3C薄片（形核）?纵向长大 横向长大?两侧?c? ?F片形成?纵向长大 横向长大?侧面?c??新Fe3C薄片 纵向长大机理(C原子的扩散): C?/?--与F相接处A的碳含量 C ?/Fe3C--与Fe3C相接处A的碳含量 C?/?C ?/Fe3C?C原