奥氏体形成过程.pptx

以共析钢为例，说明奥氏体是怎样形成的。并讨论为以共析钢为例，说明奥氏体是怎样形成的。并讨论为什么在铁素体消失的瞬间，还有部分渗碳体未溶解？什么在铁素体消失的瞬间，还有部分渗碳体未溶解？Page 2奥氏体核的形成；奥氏体核的长大奥氏体成分均匀化剩余渗碳体溶解；奥氏体的形成过程由Fe的晶格改组和Fe、C原子的扩散，它包括四个阶段：Page 3（一）、奥氏体形核的形成（一）、奥氏体形核的形成：1、形核位置：、形核位置：（1）F/Fe3C界面；奥氏体晶核优先在铁素体与渗碳体相界面界面；奥氏体晶核优先在铁素体与渗碳体相界面处通过扩散机制形成；处通过扩散机制形成；（2）珠光体团交界处；）珠光体团交界处；（3）先共析铁素体）先共析铁素体/珠光体团交界处。珠光体团交界处。2、在上述位置优先在铁素体与渗碳体相界面处形核，这是由、在上述位置优先在铁素体与渗碳体相界面处形核，这是由于满足三个起伏：于满足三个起伏：（1）、界面上存在浓度结构起伏；相界面处存在碳的浓）、界面上存在浓度结构起伏；相界面处存在碳的浓度起伏；轻易满足形成奥氏体所需的碳浓度。相界面处存在结度起伏；轻易满足形成奥氏体所需的碳浓度。相界面处存在结构起伏；构起伏；（2）、界面存在缺陷，能量高，提供能量起伏；此处原）、界面存在缺陷，能量高，提供能量起伏；此处原子排列紊乱，位错、空位浓度较高，轻易满足形成奥氏体所需子排列紊乱，位错、空位浓度较高，轻易满足形成奥氏体所需的能量；的能量；（3）、有渗碳体溶解后的碳原子补充。）、有渗碳体溶解后的碳原子补充。Page 43、有时在铁素体内部也能形核，只要满足：、有时在铁素体内部也能形核，只要满足：（1）、温度高，提供足够的相变驱动力；）、温度高，提供足够的相变驱动力；（2）、有嵌镶块，提供足够的浓度条件和晶核尺寸。）、有嵌镶块，提供足够的浓度条件和晶核尺寸。4、奥氏体形核、奥氏体形核(在加热不快，温度不高的条件下在加热不快，温度不高的条件下)：有铁原子和碳：有铁原子和碳原子扩散机制。原子扩散机制。（二）、奥氏体核的长大：（二）、奥氏体核的长大：1、碳原子在奥氏体中的扩散：、碳原子在奥氏体中的扩散：CA：奥氏体的碳浓度，：奥氏体的碳浓度，0.77%；CA-F：奥氏体中靠近铁素体一侧含碳量（：奥氏体中靠近铁素体一侧含碳量（GS线）；线）；CA-Fe3C：奥氏体中靠近渗碳体一侧含碳量（：奥氏体中靠近渗碳体一侧含碳量（ES线）；线）；CF-A：铁素体中靠近奥氏体一侧含碳量（：铁素体中靠近奥氏体一侧含碳量（GP线）；线）；CF-Fe3C：铁素体中靠近渗碳体一侧含碳量（：铁素体中靠近渗碳体一侧含碳量（QP的延长线）；的延长线）；Fe3C：渗碳体的碳浓度，：渗碳体的碳浓度，6.69%。Page 62、碳原子在铁素体内部的扩散：、碳原子在铁素体内部的扩散：碳在奥氏体中的扩散的同时，在奥氏体中出现了碳的浓度梯碳在奥氏体中的扩散的同时，在奥氏体中出现了碳的浓度梯度（度（CA-Fe3CCA-F），碳在铁素体中也），碳在铁素体中也进行扩散进行扩散,促使奥氏促使奥氏体长大。由于体长大。由于F中与中与A交界的界面浓度交界的界面浓度CF-A原子向原子向A一侧扩散，一侧扩散，使使F中碳浓度升高，有利于向奥氏体的转化。中碳浓度升高，有利于向奥氏体的转化。Page 7（三）、剩余渗碳体溶解：（三）、剩余渗碳体溶解：铁素体消失以后，仍有部分渗碳体尚未溶解，这部分渗碳体称为剩余渗铁素体消失以后，仍有部分渗碳体尚未溶解，这部分渗碳体称为剩余渗碳体。碳体。1、实验现象：、实验现象：（1）、）、F消失时，组织中的消失时，组织中的Fe3C还未完全转变；还未完全转变；（2）、测定后发现）、测定后发现A中含碳量低于共析成分中含碳量低于共析成分0.77%。2、原原因：因：Fe-Fe3C相图上相图上ES线斜度大于线斜度大于GS线，线，S点不在点不在CA-F与与CA-Fe3C中点，而中点，而稍偏右。所以稍偏右。所以A中平均中平均碳浓度，即碳浓度，即(CA-F+CA-Fe3C)/2低于低于S点成分。点成分。当当F全部转变为全部转变为A后，多余的碳即以后，多余的碳即以Fe3C形式存在。形式存在。通过随着保温时间延长或继续升温，剩余渗碳体通过碳原子的扩散，不通过随着保温时间延长或继续升温，剩余渗碳体通过碳原子的扩散，不断溶入奥氏体中，使奥氏体的碳浓度逐渐接近共析成分。这一阶段一直断溶入奥氏体中，使奥氏体的碳浓度逐渐接近共析成分。这一阶段一直进行到渗碳体全部消失为止。进行到渗碳体全部消失为止。Page 8（四）、奥氏体成分均匀化：（四）、奥氏体成分均匀化：当剩余渗碳体全部溶解后，奥氏体中的碳浓度仍是不均匀的，原当剩余渗碳体全部溶解后，奥氏体中的碳浓度仍是不均匀的，原来存在渗碳体的区域碳浓度较高，而原来存在铁素体的区域碳浓来存在渗碳体的区域碳浓度较高，而原来存在铁素体的区域碳浓度较低，只有继续延长保温时间，使碳原子充分扩散才能得到成度较低，只有继续延长保温时间，使碳原子充分扩散才能得到成分均匀的单相奥氏体。分均匀的单相奥氏体。综上述共析碳钢的奥氏体等温形成是通过碳、铁原子的扩散，综上述共析碳钢的奥氏体等温形成是通过碳、铁原子的扩散，通过形核通过形核长大长大碳化物溶解碳化物溶解奥氏体均匀化四个步骤实现的。奥氏体均匀化四个步骤实现的。