钢在加热和冷却时的转变.docx

1、钢在加热和冷却时的转变第七章 钢在加热和冷却时的转变7.1 钢的热处理概述一、钢的热处理1.热处理的定义钢的热处理是指在固态下，将钢加热到一定的温度、保温一定的时间，然后按照一定的方式冷却到室温的一种热加工工艺。具体的热处理工艺过程可用热处理工艺曲线表示（图7.1）。从该曲线可以看出：热处理过程由加热、保温、冷却三阶段组成，影响热处理的因素是温度和时间。2.热处理的原理钢能进行热处理，是由于钢在固态下具有相变。通过固态相变，可以改变钢的组织结构，从而改变钢的性能。钢中固态相变的规律称为热处理原理，它是制定热处理的加热温度、保温时间和冷却方式等工艺参数的理论基础。热处理原理包括钢的加热转变、冷却

2、转变和回火转变，在冷却转变中又可分为：珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。3.热处理的作用1)热处理通过改变钢的组织结构，不仅可以改善钢的工艺性能，而且可以提高其使用性能，从而充分发挥钢材的潜力。2)热处理还可以部分消除钢中的某些缺陷，细化晶粒，降低内应力，使组织和性能更加均匀。4.热处理的分类1)根据加热、冷却方式的不同，热处理可分为：普通热处理，表面热处理和特殊热处理。普通热处理又包括退火、正火、淬火和回火，俗称四把火。表面热处理又包括：表面淬火和化学热处理。特殊热处理又包括形变热处理和真空热处理。2)根据生产流程，热处理可分为：预备热处理和最终热处理。前者是指为满足工件在加工过程中的工艺

3、性能要求进行的热处理，主要有退火和正火。而后者是指工件加工成型后，为满足其使用性能要求进行的热处理，主要有淬火和回火。5.热处理的重要性热处理在冶金行业和机械制造行业中占有重要的地位。常用的冷、热加工工艺只能在一定程度上改变工件的性能，而要大幅度提高工件的工艺性能和使用性能，必须进行热处理。例如，热轧后的合金钢钢材要进行热处理，汽车中70%80%的零件也要进行热处理。如果把预备热处理也包括进去，几乎所有的工件和零件都要进行热处理。总之，为了保证冶金和机械产品质量，热处理工序往往是最关键的工序，因而引起人们的广泛重视。二、钢的临界温度1.平衡临界温度图7.2是FeFe3C相图的共析反应部分。由图

4、可知：将共析钢缓慢加热至A1线（也称PSK线或共析线）以上，可获得单相奥氏体组织，而将共析钢缓慢冷却至A1线以下，可获得珠光体组织。因此，A1线是共析钢在缓慢加热或缓慢冷却时，奥氏体和珠光体相互转变的临界温度。这个临界温度是在缓慢加热或缓慢冷却条件下得到的，所以把A1称为奥氏体和珠光体相互转变的平衡临界温度。相同道理，是亚共析钢在缓慢加热或缓慢冷却时，先共析铁素体和奥氏体相互转变的临界温度，所以把称为奥氏体和先共析铁素体相互转变的平衡临界温度；而线（即线）是过共析钢在缓慢加热或缓慢冷却时，二次渗碳体和奥氏体相互转变的临界温度，所以把称为奥氏体和二次渗碳体相互转变的平衡临界温度。对成分一定的钢来

5、说，是确定的温度点，是非常缓慢加热和非常缓慢冷却条件下的临界温度点，统称为称为平衡临界温度。2.实际临界温度实际生产中，钢在热处理时的加热和冷却不是缓慢进行的，而是具有一定的加热速度和冷却速度。因此，相变不是按照平衡临界温度进行的，总存在不同程度的滞后现象。加热时，实际相变的临界温度高于平衡临界温度；冷却时，实际相变的临界温度低于平衡临界温度。总之，实际相变的临界温度偏离了平衡临界温度，加热和冷却速度越大，偏离程度也越大。实际相变的临界温度称为实际临界温度，为了区别于平衡临界温度，加热时的实际临界温度加注脚字母“c”，用表示；冷却时的实际临界温度加注脚字母“r”，用表示。钢加热和冷却时实际临界

6、温度的意义如下：加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度冷却时奥氏体向珠光体转变的开始温度加热时先共析铁素体溶入奥氏体的结束温度冷却时奥氏体析出先共析铁素体的开始温度加热时二次渗碳体溶入奥氏体的结束温度冷却时奥氏体析出二次渗碳体的开始温度7.2 钢在加热时的转变一、钢的奥氏体化前面介绍过：钢能进行热处理，是因为钢会发生固态相变，因此，钢的热处理大多是将钢加热到临界温度以上，获得奥氏体组织，然后再以不同的方式冷却，使钢获得不同的组织而具有不同的性能。通常将钢加热获得奥氏体的转变过程称为奥氏体化过程。奥氏体化过程分为两种：一种是使钢获得单相奥氏体，这称为完全奥氏体化；另一种是使钢获得奥氏体和渗碳体（或者

7、奥氏体和铁素体）的两相组织，这称为不完全奥氏体化。下面以共析钢为例，介绍钢的奥氏体化过程。二、共析钢的奥氏体化过程1.奥氏体化过程是扩散型相变前面我们学习过：共析钢缓慢冷却得到的平衡组织是片状珠光体。它是由片状的铁素体和渗碳体交替组成的两相混合物。当以一定的加热速度加热至温度以上时，将发生珠光体向奥氏体的转变。转变的反应式为： 体心立方 正交晶系 面心立方 0.0218% 6.69% 0.77%铁素体的晶体结构是体心立方结构，含碳量是0.0218%，而渗碳体的晶体结构属于正交晶系，含碳量是6.69%。它俩转变的产物是面心立方结构的、含碳量0.77%的奥氏体。转变的反应物和生成物的晶体结构和成分

8、都不相同，因此转变过程中必然涉及碳的重新分布和铁的晶格改组，这两个变化是借助于碳原子和铁原子的扩散进行的，所以，珠光体向奥氏体的转变（即奥氏体化）是一个扩散型相变，是借助于原子扩散，通过形核和长大方式进行的。2.奥氏体化的四个阶段珠光体向奥氏体化是扩散型相变，转变过程分为四个阶段，如图7.4所示。1)奥氏体的形核将共析钢加热到温度以上，奥氏体晶核优先在铁素体和渗碳体相界面上形核。这是因为相界面上原子排列不规则，偏离了平衡位置，处于能量较高的状态，并且相界面上碳浓度处于过渡状态（即界面一侧是含碳量低的铁素体，另一侧是含碳量高的渗碳体），容易出现碳浓度起伏，因此相界面上了具备形核所需的结构起伏（原

9、子排列不规则）、能量起伏（处于高能量状态）和浓度起伏，所以，奥氏体晶核优先在相界面上形核。2)奥氏体的长大在相界面上形成奥氏体晶核后，与含碳量高的渗碳体接触的奥氏体一侧含碳量高，而与含碳量低的铁素体接触的奥氏体一侧含碳量低。这必然导致碳在奥氏体中由高浓度一侧向低浓度一侧扩散。碳在奥氏体中的扩散一方面促使铁素体向奥氏体转变，另一方面也促使渗碳体不断地溶入奥氏体中。这样奥氏体就随之长大了。实验证明：铁素体向奥氏体的转变速度，通常要比渗碳体的溶解速度快得多，因此铁素体总比渗碳体消失得早。铁素体的消失标志着奥氏体长大结束。3)残余渗碳体的溶解铁素体消失后，随保温时间的延长，剩余渗碳体通过碳原子的扩散，

10、逐渐溶入奥氏体中，直至渗碳体消失为止。4)奥氏体的均匀化渗碳体完全消失后，碳在奥氏体中的成分是不均匀的，原先是渗碳体的位置碳浓度高，原先是铁素体的位置碳浓度低。随着保温时间的延长，通过碳原子的扩散，得到均匀的、共析成分的奥氏体。总之，共析钢的奥氏体化过程包括：奥氏体形核、奥氏体长大、残余渗碳体的溶解和奥氏体均匀华四个阶段。三、奥氏体的等温形成速度（不讲）上面以共析钢为例介绍了碳钢的奥氏体化过程。过程是粗略的，没有涉及时间，这对于制定热处理工艺是不够的，无法确定保温时间，因此必须了解不同温度等温时奥氏体化过程和时间的关系，即奥氏体等温形成速度。下面我们先以共析钢为例，介绍奥氏体的等温形成速度，然

11、后在此基础上，了解合金钢奥氏体化的一些情况。1.奥氏体等温形成曲线图的结构碳钢的奥氏体等温形成速度可从奥氏体等温形成图上反映出来。如图是共析钢的奥氏体等温形成图，横坐标是时间，纵坐标是温度，图中有四条曲线。从左往右，依次是奥氏体形核开始线，奥氏体长大结束线，残余渗碳体溶解结束线，奥氏体碳成分均匀化结束线。这四条曲线将图划分为五个区域：区是珠光体区，即转变的孕育期，区是珠光体和奥氏体共存区。区是奥氏体和残余渗碳体共存区。区是碳成分不均匀的奥氏体区，区是碳成分均匀的奥氏体区。2.奥氏体等温形成曲线图的分析从图中可以看出以下三点：（1）奥氏体化存在孕育期。在一定温度下，奥氏体化不是立即进行，而需要一

12、定的时间，这段时间称为孕育期。这是因为奥氏体化是借助原子扩散进行的，而原子扩散是需要时间的。随温度的升高，原子扩散加快，孕育期缩短。（2）奥氏体均匀化需要的时间最长。在奥氏体化的四个阶段中，奥氏体均匀化需要的时间最长，这是因为碳浓度越趋于均匀，浓度梯度越小，碳原子的扩散越慢，需要很长的时间来完成奥氏体均匀化。（3）温度升高，奥氏体化过程加速。随加热温度的提高，奥氏体化的四个阶段所需要的时间都缩短，奥氏体化过程加速进行。因此在热处理加热和保温过程中，温度升高，保温时间应相应缩短。四、奥氏体晶粒大小及其影响因素钢加热的目的是为了得到成分均匀的、细小的奥氏体晶粒，以便钢在冷却后得到细小的组织，具有好

13、的力学性能。因此奥氏体晶粒大小是评价钢加热质量的重要指标之一。所以了解并掌握奥氏体晶粒大小的表示方法及其影响因素极为重要。1.奥氏体晶粒大小的表示方法奥氏体的晶粒大小用晶粒度来表示。所谓晶粒度是指在金相显微镜下，单位面积上的晶粒个数。不过每次测定钢的晶粒度是一件很麻烦的事。为方便起见，目前国际上将奥氏体晶粒度分为8个级别，并制定了每个级别的标准金相图片（见图7.10）。若要测定某种钢的奥氏体晶粒度，只需要把该钢的奥氏体金相图片与标准图片比较，就可以得到钢的奥氏体晶粒度级别，以此来判定奥氏体晶粒大小。奥氏体晶粒大小与晶粒度级别的关系为： 式中在显微镜下放大100倍时，每平方英寸面积上的奥氏体晶粒

14、个数；奥氏体的晶粒度级别。此式表明，晶粒度级别越小，每平方英寸面积上的奥氏体晶粒个数越少，奥氏体晶粒越粗大。一般规定；1超粗晶粒=14粗晶粒=58细晶粒8超细晶粒2.奥氏体晶粒度的分类奥氏体晶粒度有以下三类1)起始晶粒度2)实际晶粒度3)本质晶粒度3.影响奥氏体晶粒大小的因素晶粒长大的原理在上一章已介绍过。奥氏体晶粒长大的原理同样是，通过原子扩散促使晶界迁移来完成的。因此，所有加速原子扩散的因素都促进奥氏体晶粒长大。1)加热温度和保温时间对实际晶粒度的影响提高加热温度和延长保温时间，会加速原子扩散，有利于晶界迁移，使奥氏体晶粒长大，看图7.12。从图中可见，在一定温度保温，最初奥氏体晶粒长大迅

15、速，随保温时间延长，奥氏体晶粒长大放缓，并且加热温度升高，最初奥氏体晶粒长大越来越迅速。这说明在加热温度和保温时间这两个因素中，温度的影响尤为显著。所以，在合理选择保温时间的同时，更应该严格控制加热温度。2)加热速度对起始晶粒度的影响奥氏体转变过程中，加热速度越快，过热度越大，则奥氏体的形核率越高，转变刚结束时的奥氏体晶粒越细小。但是，若在高温下长时间保温，则晶粒很容易长大。实际生产中的表面淬火就是利用快速加热、短时保温的方法，来获得细小的奥氏体晶粒。3)化学成分的影响对本质晶粒度的影响化学成分的影响可分为碳的影响和合金元素的影响。所谓合金元素是指为了提高钢的性能而在冶炼钢时添加的元素。碳的影

16、响 随奥氏体中含碳量的增加，碳原子和铁原子扩散速度加快，晶界迁移速度增大，奥氏体晶粒长大的倾向性增强。但是，如果碳以碳化物的形式存在于钢中，则会降低晶界迁移的速度，阻碍奥氏体晶粒长大。一旦碳化物溶解于奥氏体中，阻碍晶粒长大的作用就会丧失，奥氏体晶粒将迅速长大。合金元素的影响 钢冶炼时，用适量的铝能脱氧固氮，或加入适量的钛、锆、铌、钒等强碳化物形成元素，可以得到本质细晶粒钢。原因是，这些合金元素能在钢中形成碳化物或氮化物。这些碳化物或氮化物的熔点很高，加热时不容易溶入奥氏体中，具有阻碍晶界迁移、抑制奥氏体晶粒长大的作用。在钢中不形成碳化物的元素（如硅、镍、铜）也有阻碍奥氏体晶粒长大的作用，但作用

17、不明显。而锰、磷、氮则加速奥氏体晶粒长大。7.3 钢在冷却时的转变上一节我们学习了钢的加热转变。钢加热的目的是为了获得细小、成分均匀的奥氏体晶粒，为冷却做准备。而钢的冷却方式和冷却速度对钢冷却后的组织和性能却产生决定性的影响，因此掌握钢冷却时的转变规律，就显得尤为重要。一、两个基本概念1.过冷奥氏体处于平衡临界温度以下奥氏体，称过冷奥氏体。过冷奥氏体自由能高，处于热力学不稳定状态。根据冷却速度（即过冷度）的不同，它会发生珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。2.钢的冷却方式等温冷却和连续冷却热处理生产中，奥氏体化的钢冷却方式有两种：一种是等温冷却，如图7.15曲线1所示：将奥氏体化的钢迅速冷却至

18、平衡临界温度A1以下的某一温度，保温一定时间，使过冷奥氏体发生等温转变，转变结束后再冷至室温；另一种是连续冷却，如图7.15曲线2所示：将奥氏体化的钢以一定冷却速度一直冷至室温，使过冷奥氏体在一定温度范围内发生连续转变。连续冷却在热处理生产中更为常用。虽然过冷奥氏体连续冷却在生产上更为常用，但其转变是在一定温度范围内进行的，得到的组织很复杂，分析起来较困难。而在等温条件下，可以独立改变温度和时间，更有利于学习过冷奥氏体的转变规律。因此我们首先学习过冷奥氏体的等温转变规律，在此基础上，再介绍连续转变规律。二、过冷奥氏体的等温转变曲线过冷奥氏体等温转变曲线反映了：过冷奥氏体在不同温度下等温转变的规

19、律，这包括转变开始和转变结束的时间、转变产物的类型以及其转变量和温度、时间之间的关系等等。因为过冷奥氏体等温转变曲线和英文字母“C”相似，故称C曲线。下面以共析钢为例进行介绍C曲线。1.共析钢过冷奥氏体等温转变曲线建立（自学）2.共析钢过冷奥氏体等温转变曲线分析（图7.16）1)图中各条线代表的意义A1水平线图中最上部的水平线是A1线，它是奥氏体和珠光体发生相互转变的平衡临界温度。两条C曲线 图中有两条曲线，酷似英文字母“C”，故称C曲线。左边一条C曲线是过冷奥氏体转变开始线。一定温度下，温度纵轴到该曲线的水平距离代表过冷奥氏体开始等温转变所需要的时间，称为孕育期。孕育期越长，过冷奥氏体越稳定

20、；孕育期越短，过冷奥氏体越不稳定。从图中可见：在550左右，孕育期最短，过冷奥氏体稳定性最差，称为C曲线的“鼻子”。右边一条C曲线是过冷奥氏体转变结束线。一定温度下，温度纵轴到该曲线的水平距离代表过冷奥氏等温转变结束所需要的时间。Ms和Mf水平线C曲线下部有两条水平线Ms和Mf，分别代表过冷奥氏体发生马氏体转变的开始温度和结束温度。2)图中各区域代表的意义奥氏体区A1水平线以上的区域称奥氏体区。在此区域，共析钢的稳定组织是奥氏体。过冷奥氏体区由A1水平线、温度纵轴、Ms水平线和左边的C曲线（即过冷奥氏体转变开始线）围成的区域，称过冷奥氏体区。在此区域，过冷奥氏体稳定存在。珠光体转变区及其转变产

21、物区由A1水平线、550“鼻子”水平线，两条C曲线围成的区域，称珠光体转变区。其右侧的区域称珠光体转变产物区。在珠光体转变区中，发生过冷奥氏体向珠光体的等温转变。转变产物是片状珠光体，它是由片状铁素体和片状渗碳体交替组成的混合物。一片铁素体和一片渗碳体厚度之和，称片间距。等温转变温度越低（即过冷度越大，过冷度等于A1减等温转变温度），片间距越小。随过冷度的增大，等温转变温度降低，片状珠光体分为三类：A1650形成片间距较大的珠光体，简称珠光体（P）。650600形成片间距较小的珠光体，简称索氏体（S）。600550形成片间距极小的珠光体，简称屈氏体（T）。注意；虽然这三种珠光体名称不同，但它们

22、的本质是相同的，都是由片状铁素体和片状渗碳体交替组成的混合物，差别只是片间距不同。贝氏体转变区及其转变产物区由550“鼻子”水平线，Ms水平线和两条C曲线围成的区域称贝氏体转变区。其右侧的区域称贝氏体转变产物区。在贝氏体转变区中，发生过冷奥氏体向贝氏体的等温转变，转变产物是称贝氏体（B）。贝氏体可分为两种：550至350形成上贝氏体（），350至Ms温度形成下贝氏体（）。马氏体转变区Ms和Mf水平线之间的区域是马氏体转变区。在该区域，过冷奥氏体向马氏体的转变。转变的产物称马氏体。马氏体转变只在连续冷却中形成，而不会在等温冷却中形成。 3.影响过冷奥氏体等温转变曲线的因素不同的钢，过冷奥氏体等温

23、转变曲线的位置和形状不同，即使同一成分的钢，如果热处理的条件不同（加热温度和保温时间不同），也会引起曲线位置和形状的不同。影响过冷奥氏体等温转变曲线的主要因素有下面几个方面。1)含碳量 看教科书。2)合金元素的影响合金元素对过冷奥氏体等温转变曲线影响的总规律是：除钴和铝（Al2.5%）以外，所有溶入奥氏体的合金元素都使C曲线右移，延长孕育期，增加过冷奥氏体的稳定性，并使Ms和Mf点降低。根据对C曲线的影响，这些合金元素又可分为两类：仅使C曲线右移，改变位置弱碳化物和非碳化物形成元素（在钢中形成弱碳化物和不形成碳化物的元素。如Mn、Si、Ni、Cu）。它们不改变C曲线的形状，只是使C曲线右移而改

24、变其位置。既使C曲线右移，改变位置,又使C曲线分离，改变形状。强和中强碳化物形成元素（在钢中形成强碳化物和中强碳化物的元素。如Ti、V、W、Mo、Cr）。它们不仅改变C曲线的形状，而且使珠光体转变区和贝氏体转变区分离，出现双C曲线，看图7.19。图中上部的C曲线代表珠光体转变，下部的C曲线代表贝氏体转变，中间出现过冷奥氏体稳定区。注意：1. 合金元素只有溶入奥氏体中，才能使C曲线右移。如果合金元素以碳化物存在，反而使C曲线左移，降低过冷奥氏体的稳定性。这是因为碳化物的存在会起到非均匀形核的作用，促进过冷奥氏体的转变，降低其稳定性。 2. 多种合金元素的综合作用，使C曲线右移的程度大于单一合金元

25、素的作用之和。3)奥氏体化温度和保温时间由此可见：同一种钢，由于加热温度和保温时间不同，得到的C曲线也是不同的。4）形变量三、过冷奥氏体连续冷却转变曲线在实际生产中进行的热处理，一般采用连续冷却方式，过冷奥氏体的转变是在一定温度范围内进行的。虽然可以利用等温转变曲线来定性分析连续冷却时过冷奥氏体的转变过程，但分析结果与实际结果往往存在误差。因此，建立并分析过冷奥氏体连续冷却转变曲线显得更为重要。过冷奥氏体连续冷却转变曲线图又称CCT图。下面仍以共析碳钢为例，介绍CCT图。1.共析碳钢过冷奥氏体CCT图的建立（自学）2.共析碳钢过冷奥氏体CCT图的分析图7.21是共析钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线

26、。图中只有珠光体转变区和马氏体转变区，而没有贝氏体转变区。这是由于共析钢贝氏体转变时孕育期较长，在连续冷却过程中贝氏体转变来不及进行，温度就降到了室温。图中Ps线是珠光体转变开始线，Pf线是珠光体转变结束线，K线是珠光体转变终止线。当共析钢连续冷却曲线遇到K线时，未转变的过冷奥氏体不再发生珠光体转变，它被保留到Ms温度以下，发生马氏体转变。冷却速度称上临界冷却速度或临界淬火速度。它表示过冷奥氏体不发生珠光体转变，只发生马氏体转变的最小冷却速度。冷却速度称下临界冷却速度。它表示过冷奥氏体不发生马氏体转变，只发生珠光体转变，得到100%珠光体组织的最大冷却速度。共析钢以不同速度连续冷却至室温得到的

27、组织（1）若共析钢的冷却速度，则冷却曲线将和线相交，不和线相交。这表明过冷奥氏体全部转变为珠光体。因此，转变后共析钢的室温组织为珠光体。注意，由于珠光体转变是在一定温度范围内进行的，转变过程中过冷度逐渐增大，珠光体的片间距逐渐减小，因此珠光体组织不均匀。（2）若共析钢的冷却速度，则冷却曲线将和线相交，不和线相交。这表明部分过冷奥氏体转变为珠光体，而另一部分过冷奥氏体被保留至Ms温度以下，转变为马氏体。因此，转变后共析钢的室温组织为：M+P。（3）若共析钢的冷却速度，则冷却曲线将不和，线相交。这表明全部过冷奥氏体冷至Ms温度以下，发生马氏体转变。由于马氏体转变的不完全性，会有部分过冷奥氏体在室温

28、被保留下来，它们被称为残余奥氏体(。因此，转变后共析钢的室温组织为：。四、共析碳钢过冷奥氏体TTT图和CCT图的比较如果把共析钢过冷奥氏体等温转变曲线和连续转变曲线画在一张图上，就可以清楚地看出它们的差别。在图7.23中虚线是等温冷却转变曲线；而实线是连续冷却转变曲线。从图中可以看出：两曲线位置不同。连续转变曲线位于等温转变曲线的右下方。说明过冷奥氏体在连续转变时，转变的温度要低一些，孕育期要长一些。两曲线形状不同。共析钢过冷奥氏体连续冷却转变时，无贝氏体转变。过共析钢过冷奥氏体连续冷却转变时，也无贝氏体转变（原因是随含碳量增加，过共析钢的等温转变曲线的贝氏体转变右移，孕育期增大，在连续冷却过

29、程中贝氏体转变来不及进行。），看图7.22（a）。亚共析钢过冷奥氏体连续冷却转变时，有贝氏体转变（原因是随含碳量减小，亚共析钢的等温转变曲线的贝氏体转变左移，孕育期减小，在连续冷却过程中贝氏体转变可以进行。）看图7.22（b）.两种转变的产物不同。过冷奥氏体等温转变时，转变温度恒定，得到的组织是单一的、均匀的。而连续冷却转变是在一定温度范围内进行的，转变的产物是粗细不同的组织或类型不同的混合组织。两种转变的临界淬火速度不同。根据连续冷却转变曲线确定的临界淬火速度小于根据等温冷却转变曲线确定的临界淬火速度应当指出：每种钢的等温转变曲线（即曲线）都已测定，在相关的热处理手册中可以查到，而连续冷却转

30、变曲线测定很困难，不是每种钢都有。尽管钢的两种冷却转变曲线存在以上差别，但是在没有连续转变曲线的情况下，利用等温转变曲线来分析连续冷却转变过程是可行的，在生产上也是这样做的。7.4 珠光体转变从共析钢过冷奥氏体等温转变曲线（即曲线）可知：过冷奥氏体在平衡临界温度鼻子水平线550范围内等温时，发生珠光体转变。因转变温度较高，又称高温转变。珠光体转变的产物称为珠光体，它是渗碳体和铁素体组成的两相混合物。反应式为： 面心立方 体心立方 正交晶系 0.77% 0.0218% 6.69%由反应式可知：产物铁素体和渗碳体的晶体结构和含碳量都不同于奥氏体，因此珠光体转变是依靠碳和铁原子扩散，来完成碳的重新分

31、布和铁的晶格改组的，它是典型的扩散型相变。一、珠光体的组织形态和机械性能我们知道，珠光体中铁素体量多而渗碳体量少。根据渗碳体的形态，珠光体可以分为两种：片状珠光体和粒状珠光体。1.片状珠光体1)组织形态和分类片状珠光体的组织形态见图7.25。它是由片层相间的铁素体和渗碳体组成。在图7.25(c)图中，大致平行的铁素体片和渗碳体片组成的珠光体领域，称为珠光体团。一个奥氏体晶粒内，可以形成多个珠光体团。片状珠光体的粗细用片间距来衡量。随等温转变温度降低、过冷度增大，形核率提高，片间距减小，片状珠光体变细。根据片间距的大小，片状珠光体分为三类(看图)。珠光体(P)。这类珠光体的形成温度：A1650。片间距较大。在低倍显微镜下可分辨出片层。索氏体(S)。这类珠光体的形成温度：650600。片间距较小，在高倍显微镜下可分别出片层。屈氏体(T)。这类珠光体的形成温度：600550。片间距极小，在电子显微镜下才能分辨出片层。总之，珠光体、索氏体和屈氏体这三种组织只有粗细之分，并无本质区别，它们统称为珠光体。2)力学性能片状珠光体的钢