过冷奥氏体冷却速度越快硬度越高（过冷奥氏体连续冷却转变曲线）

过冷奥氏体连续冷却转变曲线

许多热处理工艺是在连续冷却过程中完成的，如炉冷退火、空冷正火、水冷淬火等。在连续冷却过程中，过冷奥氏体同样能进行等温转变时所发生的几种转变，即：珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变等，而且各个转变的温度区也与等温转变时的大致相同。在连续冷却过程中，不会出现新的在等温冷却转变时所没有的转变。但是，奥氏体的连续冷却转变不同于等温转变。因为，连续冷却过程要先后通过各个转变温度区，因此可能先后发生几种转变。而且，冷却速度不同，可能发生的转变也不同，各种转变的相对量也不同，因而得到的组织和性能也不同。所以，连续冷却转变就显得复杂一些，转变规律性也不像等温转变那样明显，形成的组织也不容易区分。

前边讲过，过冷奥氏体等温转变的规律可以用C曲线来表示出来。同样地，连续冷却转变的规律也可以用另一种C曲线表示出来，这就是"连续冷却C曲线"，也叫作"热动力学曲线"。根据英文名称字头，又称为"CCT(Continuous Cooling Transformation)曲线"。它反映了在连续冷却条件下过冷奥氏体的转变规律，是分析转变产物组织与性能的依据，也是制订热处理工艺的重要参考资料。20世纪 50年代以后，由于实验技术的发展，才开始精确地测量许多钢的连续冷却C曲线，直接用来解决连续冷却时的转变问题。

③ 当冷速 V＞Vk 时，冷却曲线不再与珠光体转变开始线相交，即不发生 γ →P，而全部过冷到马氏体区，只发生马氏体转变。此后再增大冷速，转变情况不再变化。由上面分析可见，Vk是保证奥氏体在连续冷却过程中不发生分解而全部过冷到马氏体区的最小冷速，称为"上临界冷速"，通常也叫做"淬火临界冷速"。Vk′则是保证奥氏体在连续冷却过程中全部分解而不发生马氏体转变的最大冷速，称为"下临界冷速"。

④ 共析碳钢的连续冷却转变只发生珠光体转变和马氏体转变，不发生贝氏体转变，也就是说，共析碳钢在连续冷却时得不到贝氏体组织。但有些钢在连续冷却时会发生贝氏体转变，得到贝氏体组织，例如某些亚共析钢、合金钢。要注意的是，亚共析钢的连续冷却C曲线与共析钢的大不相同，主要是出现了铁素体的析出线和贝氏体转变区，还有Ms线右端降低等。

2. 连续冷却C曲线与等温冷却C曲线的比较

连续冷却过程可以看成是由无数个微小的等温过程组成，在经过每一个温度时都停留一个微小时间，连续冷却转变就是这些微小等温过程孕育、发生和发展的。所以说等温转变是连续冷却转变的基础。图 5.16 是共析钢连续冷却 C 曲线与等温冷却 C 曲线的比较，由图可以看出：

① 连续冷却 C 曲线位于等温 C 曲线的右下方。因为连续冷却的转变温度均比等温转变的温度低一些，所以连续冷却到这个温度进行转变时，需要较长的孕育期。

② 连续冷却转变是发生在一定的温度范围内，所以冷却转变获得的组织是不均匀的，先转变的组织较粗，后转变的组织较细。

过冷奥氏体转变曲线的应用

过冷奥氏体冷却转变曲线是制定热处理工艺的重要依据，也有助于了解热处理冷却过程中钢材组织和性能的变化。

1. 等温冷却C曲线的应用

①对于制定等温退火、等温淬火、分级淬火以及变形热处理工艺具有指导作用。

②可估计钢的临界淬火冷却速度(Vk)，合理选择冷却介质。其中

式中 A1——钢的临界温度；

tm——等温C曲线的鼻尖温度；

τm ——等温C曲线鼻尖孕育期时间。

③ 可以利用等温冷却 C 曲线定性地近似地分析钢在连续冷却时组织转变的情况。例如欲确定这种钢经某种冷速冷却后所得的组织和性能，一般是将这种冷速画到该材料的C曲线上，按其交点位置估计其所得组织和性能。

2. 连续冷却曲线的应用

(1) 可以定性和定量地显示钢在不同冷却速度下所获得的组织和硬度，这对于制定和选择零件热处理工艺有实际的指导意义。

(2) 可以比较准确的定出钢的临界淬火冷却速度(Vk)，正确选择冷却介质。

(3) 利用连续冷却 C 曲线可以大致估计零件热处理后表面和内部的组织及性能