含Ti系TRIP钢静态CCT曲线测定及分析

材料加工测定实验一钢连续冷却转变图(CCT 曲线的测定一. 实验目的1. 了解钢的连续冷却转变图的概念及其应用;2. 了解钢的连续冷却转变图的测量方法特别是热膨胀法的原理与步骤;3. 利用热模拟仪观察钢在加热及冷却中的相变并测量临界点;4. 建立钢的连续冷却转变图(CCT 曲线。

二. 实验原理当材料在加热或冷却过程中发生相变时, 若高温组织及其转变产物具有不同的比容和膨胀系数, 则由于相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上, 破坏了膨胀量与温度间的线性关系, 从而可以根据热膨胀曲线上所显示的变化点来确定相变温度。

这种根据试样长度的变化研究材料内部组织的变化规律的称为热膨胀法 (膨胀分析。

长期以来,热膨胀法已成为材料研究中常用的方法之一。

通过膨胀曲线分析,可以测定相变温度和相变动力学曲线。

钢的密度与热处理所得到的显微组织有关。

钢中膨胀系数由大到小的顺序为:奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体; 比容则相反, 其顺序是:马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物(但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。

从钢的热膨胀特性可知, 当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时, 钢的体积将发生突变。

过冷奥氏体转变为铁素体、珠光体或马氏体时,钢的体积将膨胀;反之,钢的体积将收缩。

冷却速度不同,相变温度不同。

图 1-1为 40CrMoA 钢冷却时的膨胀曲线。

不同的钢有不同的热膨胀曲线。

图 1-140CrMoA 钢冷却时的膨胀曲线连续钢连续冷却转变 (ContinuousCooling Transformation 曲线图,简称 CCT 曲线, 系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响情况。

钢的一般热处理、形变热处理、热轧以及焊接等生产工艺,均是在连续冷却的状态下发生相变的。

因此 CCT 曲线与实际生产条件相当近似,所以它是制定工艺时的有用参考资料。

根据连续冷却转变曲线, 可以选择最适当的工艺规范,从而得到恰好的组织, 达到提高强度和塑性以及防止焊接裂纹的产生等。

第32卷第5期2010年5月北京科技大学学报Jou rnal of U niversity of Sc i ence and T echno l ogy B eijingV o.l 32No .5M ay 2010含磷TRIP 钢的CCT 图张宇光1)赵爱民1)赵征志1)唐 荻1)李本海2)朱国森2)1)北京科技大学冶金工程研究院,北京100083 2)首钢技术研究院,北京100041摘 要 为了探索合金元素在TR IP 钢相变过程中的重要作用,利用金相、显微硬度等方法研究了四种不同合金成分C --M n --A l --P TR IP 钢的CCT 图.结果表明:A l 元素强烈地缩小奥氏体相区,提高A c 3与M s ;A l 元素促使CCT 图左移和上移.P 元素能够阻碍碳化物生成,当钢中P 质量分数达到0 14%时,能显著地将CCT 图中的珠光体区与贝氏体区右移;P 元素对铁素体相变和马氏体相变没有显著的影响.结果还显示出随着冷却速率的增加,材料的显微硬度随之增加.对于每一种成分,超过其临界冷却速率时,将得到完全的马氏体组织.关键词 TR IP 钢;连续冷却转变;铝;磷;显微硬度分类号 TG 151 3Conti nuous cooling transfor mati on diagra m s of TR IP steels w ith phosphorusZ H AN G Yu -guang 1),Z H AO A i -m in 1),Z H AO Zheng -zh i 1),TANG D i 1),LI B en -ha i 2),Z H U Guo -seng 2)1)M etall u rgical Engi n eeri ng Research Ins tit u te ,U n i vers it y of Sci en ce and T echnol ogy Be iji ng ,Beiji ng 100083,Ch i na 2)Shougang R esearch Insti tute of Technology ,Sh ougang Group Corporation ,B eiji ng 100041,C h i naAB STRACT In order to research the effect o f a ll oy ele m ents on t he phase transfor m ati on o f transfor m a tion -induced plastic it y (TR IP)stee ls ,conti nuous coo li ng transf o r m ati on (CCT )d i agra m s of four kinds o f C -M n -A -l P TR IP stee ls ,w ith different alu m i nu m contents and w it h or w ithout m i croa ll oy ele m ent P ,w ere stud i ed by using optical m i c roscopy and m i crohardness measure m ents .A l m akes the ferr i te for m i ng and pear lite f o r m i ng te m peratures to t he l e ft side ,and t he ba i n ite for m i ng and m artens ite for m i ng to the h i gher te m pera -t u res of the d iag ram ,as A l narrow s the austen ite phase reg ion strong l y and i ncreases the A c 3po i n t andM s po i nt .P can reduce the k-i netics of ce m entite prec i p itati on ,and when its mass frac tion reaches 0 14%,it causes a shift of t he pear lite f o r m ing and ba i n ite for m-i ng te m pera t ures to the ri ght s i de sign ificantl y .H o w ever ,P has no sign ificant effect on ferr ite transfor m ati on and ma rtensite transfor m a -ti on .T he resu lts also revea l that the m i c roha rdness inc reases as the coo li ng rate i ncreases ,and the m i crostructure w ill be fu ll y m arten -siti c when t he coo li ng rate reaches the critical rate o f the stee.lK EY W ORDS TR IP stee;l conti nuous cooli ng transfo r ma ti on ;a l u m i nu m;phosphorus ;m icrohardness收稿日期:2009--10--12基金项目:北京市科学技术委员会重大项目(No .D07010300700701); 十一五 国家科技支撑计划资助项目(No .2006BAE03A06)作者简介:张宇光(1983 ),男,博士研究生;赵爱民(1962 ),男,教授,博士生导师,E-m a i :l ai m i n .zhao @m ater .ustb .edu .cnTPI P 钢是指将钢经过合理的合金化和热处理工艺后,使其在室温下,组织中含有少量的残余奥氏体,在应力作用下,残余奥氏体转变为马氏体,使钢板具有高塑性、高强度的特点[1].这一过程称之为相变诱导塑性(transfor m ation -induced plastic ity ,TR I P).在汽车工业中,TR I P 钢板能够抵御撞击时的塑性变形,保障了安全性,降低车重,减少油耗,是汽车轻量化的首选材料,应用前景广阔.传统的TR I P 钢多选用C --1 5M n --1 5S i 合金系[2].由于高S i 量对冷轧钢板的表面质量有不利作用,不适合镀锌板的工业生产[3].因此,国内外的研究者开始研究用A l 替代S i 的TR I P 钢[4--6].A l 元素由于具有与S i 相似的抑制渗碳体生成的作用,并且对钢的表面质量无不良影响,成为替代或部分替代Si 的较理想合金.但是,A l 完全替代Si 后会导致材料强度降低,为了弥补这个不足,可以通过添加少量的P 来改善[7].目前国内外学者对C --M n --S i --A l TRI P 钢关注较多,而对C --M n --A lTR I P 钢与C --M n --A l --P TRI P 钢研究甚少.鉴于此,笔者作了C --M n --A l --P TRI P 钢的CCT 图,研究了连续冷却过程中相变的规律,北 京 科 技 大 学 学 报第32卷着重讨论了A l 和P 元素对相变行为的影响.1 实验方法实验钢的化学成分见表1.表1 实验钢的化学成分(质量分数)Tabl e 1 Che m i cal co m position of experi m en tal steel s %编号C M n A l S i P S A60 231 801 200 050 0100 006P10 241 851 200 060 0850 006P20 241 820 300 050 0920 006P30 231 801 230 050 1400 006图1 热膨胀试样的金相组织.(a)A6,1 s -1;(b )A6,10 s -1;(c)A6,50 s -1;(d)P1,1 s -1;(e)P1,10 s -1;(f)P1,50 s -1;(g)P2,1 s -1;(h )P2,10 s -1;(i)P2,50 s -1;(j )P3,1 s -1;(k)P3,10 s -1;(l)P3,50 s -1F i g.1 M icrostructures of the ther m al dilat o m etry sa mp les :(a)A6,1 s -1;(b)A6,10 s -1;(c)A6,50 s -1;(d)P1,1 s -1;(e)P1,10 s -1;(f )P1,50 s -1;(g)P2,1 s -1;(h )P2,10 s -1;(i)P2,50 s -1;(j)P3,1 s -1;(k)P3,10 s -1;(l )P3,50 s -1所有实验钢的S i 含量均非常低,为残留元素.P2钢的A l 含量很低,可以认为是C --M n --P 钢.A6钢为C --M n --A l 钢.P1与P3钢为C --M n --A l --P 钢.实验钢经过真空冶炼后锻造,从锻坯上切取金相试样(10mm 10mm 15mm )和热膨胀试样( 4mm 10mm ).在利用DI L805热膨胀仪实验的过程中,为了防止试样氧化,保持试样的真空度为5 10-3Pa .试样以10 s -1的加热速率加热到完全奥氏体化温度1100 ,保温3m i n ;然后以不同的冷却速率(0 5、1、3、5、10、15、20、30、40、50 s -1)冷却到室温.热处理后的试样用Ze i s s Ax iovert 40MAT 显微镜观察金相组织,用430SVD 显微硬度计测量其维氏硬度.2 结果与分析图1为热膨胀试样的金相组织,图2是实验钢的静态CCT 图,图3是各个成分热膨胀试样的显微硬度.从图3可以看出,对于每一种成分,显微硬度都是随着冷却速率(v )的升高而增加.对于A 6钢,当冷却速率较慢时,组织为铁素体+珠光体,硬度较低;冷却速率稍快,组织为铁素体+贝氏体,硬度增加;冷却速率更快,组织为贝氏体+马氏体,硬度更596第5期张宇光等:含磷TR I P 钢的CCT 图高;当冷却速率非常快,能够得到全部的马氏体,硬度最高.其他成分也都有类似的规律.图2 实验用TR I P 钢的静态CCT 曲线.(a)A6;(b )P1;(c)P2;(d )P3F i g.2 S t ati c CCT curves of experi m entalTRIP steels :(a)S teelA6;(b)S teel P1;(c)SteelP2;(d )Steel P3图3 实验钢的硬度曲线F i g.3 H ardn ess p rofile of experi m ental steels对比A6钢与P1钢,在相同冷却速率下,后者硬度较前者高.因为P 有很强的固溶强化能力,仅次于C 和N [8],所以P1钢硬度更高.在较低的冷却速率下,组织为铁素体+珠光体,由于P 易在铁素体中固溶,因此P1钢硬度明显高于A6钢;而冷却速率较大时,特别是50 s -1时,组织均为马氏体时,由于马氏体硬度较高,因此P 的固溶强化能力就不能显著体现出来.3 讨论在钢中加入合金元素可以改变钢的相变行为.因此,为了得到所需要的组织,就需要选择合适的热处理制度.图4是由Ther m o --Calc 软件计算得到的平衡相图.可以看到,A l 元素是铁素体形成元素,强烈地缩小奥氏体相区.文献[9]指出,A l 元素高温下为铁素体稳定元素,而低温下稳定奥氏体的能力很弱.因此A l 元素的加入,强烈地提高材料的Ac 3点与M s 点.在CCT 图上表现为将C 曲线左移和上移.由图5(a)看到,P2钢只有铁素体、贝氏体和马氏体相变,A6钢有铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体相变.P 元素降低C 在铁素体中的活度,降低C 在渗碳体中的活度,延缓渗碳体的析出[7].由图5(b)可见,随着P 含量的增多,珠光体相变逐渐被抑止,P 的质量分数达到0 14%,在冷却速率为0 5 s -1时,甚至不发生珠光体转变.贝氏体相变也随着P含量的增多被抑止,俞德刚和王世道[10]认为贝氏体长大可以由类平衡切变长大模型来解释.这个模型认为贝氏体相变过程是一个相变迁移和C 扩散耦合的转变过程.贝氏体相变时,奥氏体靠近贝氏体相界一侧C 浓度越来越高,但由于点阵切变应变能的作用,C 的化学位只能达到类平衡状态,因此当碳化物的形成被抑止时,只有将C 从界面处扩散到远处才能继续贝氏体相变.C 的中温扩散需要一定时间,贝氏体相变速率也减缓,表现出贝氏体C 曲线右移.P 元素对铁素体相变和马氏体相变没有显著的影响.597北 京 科 技 大 学 学 报第32卷图4 A6(a)与P2钢(b)的平衡相图F ig .4 Equ ili b ri um phas e d iagra m s of Steel A6(a)and SteelP2(b )图5 A6钢与P2、P3钢对比的静态CCT 曲线.(a)A6和P2;(b )A6和P3F i g .5 Static CCT curves of SteelA6co m pared w ith S teel P2and S t eel P3:(a)SteelA6and S teel P2;(b)S teelA6and SteelP34 结论(1)随着冷却速率的增加,材料的显微硬度随之增加.对于每一种成分,超过其临界冷却速率时,将得到完全的马氏体组织.(2)A l 元素强烈地缩小奥氏体相区,提高A c 3与M s .A l 元素促使CCT 图左移和上移.(3)P 元素能够阻碍碳化物的生成,当钢中P 质量分数达到0 14%时,能显著地将CC T 图中的珠光体区与贝氏体区右移.P 元素对铁素体相变和马氏体相变没有显著影响.参 考 文 献[1] Zack ay V F ,Parker E R ,Fah r D D,et a.l The enhance m ent ofdu ctilit y i n h i gh strength steels .Tran sASM ,1967,60(2):252[2] Sank aran S ,Sub ra m anya S V,Kau s h i k V ,et a.l Ther m o m echan -ical processi ng and characteri zati on ofm u lti phase m icrostru ctures i n a V b eari ng m ed i u m carbon m i croa ll oyed stee.l J M a te r Process Technol ,2003,139:642[3] Jacques P J ,H arlet P h,G i rault E ,et a.l Th e devel op m en ts ofcol d-roll ed TRIP -ass i sted mu ltiph ase steel s -lo w sili con TRIP -ass i s -ted mu lti phase st eel s .IS IJ Int ,2001,41(9):1061[4] Srivast ava A K ,Bhatt acharj eeD,J h aG,et a.l M icrostructure andm echan ical characterizati on of C -M n -A -l S i cold -rolled TRIP -a i ded stee.l M a t er S ciE ng A ,2007,445/446:549[5] De M eyerM,Vanderschueren D,De C oo m an B C .The i nfl uen ceof t h e s ub stit u tion of S i by A l on t he properti es of col d roll ed C-M n -S i TRIP steels .ISIJ In t ,1999,39(8):813[6] Suh D W,Park S J ,Oh C S ,et a.l In fl u ence of partial rep l ace -m ent of S i by A l on t he change of phas e fracti on duri ng heat trea-t m ent ofTR I P steel s .Scri p t a M ater ,2007,57(12):1097[7] C oo m an D B C.S tructure -p roperti es relati on s h i p i n TR I P s t eel scontai n i ng carb i de -free b ai n i te .Curr Opin Soli d S t a t e M a ter S ci ,2004,8(3):285[8] M eng Y J ,Guan X.M etallography and H e a t -treat m e n t .Beiji ng :M etall urgy Indu stry Press ,2008(孟延军,关昕.金属学及热处理.北京:冶金工业出版社,2008)[9] Sh iL .Th e rmodynam ics of A lloys .Beiji ng :Ch i n aM achine Pres s ,1992(石霖.合金热力学.北京:机械工业出版社,1992)[10] Yu D G ,W ang S D.The T heory of B ainit e T ransfor m ati on .Shangha:i Shanghai J i aot ong U n i vers it y Press ,1998(俞德刚,王世道.贝氏体相变理论.上海:上海交通大学出版社,1998)598。

材料加工测定实验一钢连续冷却转变图（CCT曲线）的测定一．实验目的1．了解钢的连续冷却转变图的概念及其应用；2．了解钢的连续冷却转变图的测量方法特别是热膨胀法的原理与步骤；3．利用热模拟仪观察钢在加热及冷却中的相变并测量临界点；4．建立钢的连续冷却转变图（CCT曲线）。

二．实验原理当材料在加热或冷却过程中发生相变时，若高温组织及其转变产物具有不同的比容和膨胀系数，则由于相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上，破坏了膨胀量与温度间的线性关系，从而可以根据热膨胀曲线上所显示的变化点来确定相变温度。

这种根据试样长度的变化研究材料内部组织的变化规律的称为热膨胀法（膨胀分析）。

长期以来，热膨胀法已成为材料研究中常用的方法之一。

通过膨胀曲线分析，可以测定相变温度和相变动力学曲线。

钢的密度与热处理所得到的显微组织有关。

钢中膨胀系数由大到小的顺序为：奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体；比容则相反，其顺序是：马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物（但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。

从钢的热膨胀特性可知，当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时，钢的体积将发生突变。

过冷奥氏体转变为铁素体、珠光体或马氏体时，钢的体积将膨胀；反之，钢的体积将收缩。

冷却速度不同，相变温度不同。

图1-1为40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线。

不同的钢有不同的热膨胀曲线。

图1-1 40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线连续钢连续冷却转变(Continuous Cooling Transformation)曲线图，简称CCT 曲线，系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响情况。

钢的一般热处理、形变热处理、热轧以及焊接等生产工艺，均是在连续冷却的状态下发生相变的。

因此CCT曲线与实际生产条件相当近似，所以它是制定工艺时的有用参考资料。

根据连续冷却转变曲线，可以选择最适当的工艺规范，从而得到恰好的组织，达到提高强度和塑性以及防止焊接裂纹的产生等。

材料加工测定实验一钢连续冷却转变图（CCT曲线）的测定一．实验目的1．了解钢的连续冷却转变图的概念及其应用；2．了解钢的连续冷却转变图的测量方法特别是热膨胀法的原理与步骤；3．利用热模拟仪观察钢在加热及冷却中的相变并测量临界点；4．建立钢的连续冷却转变图（CCT曲线）。

二．实验原理当材料在加热或冷却过程中发生相变时，若高温组织及其转变产物具有不同的比容和膨胀系数，则由于相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上，破坏了膨胀量与温度间的线性关系，从而可以根据热膨胀曲线上所显示的变化点来确定相变温度。

这种根据试样长度的变化研究材料内部组织的变化规律的称为热膨胀法（膨胀分析）。

长期以来，热膨胀法已成为材料研究中常用的方法之一。

通过膨胀曲线分析，可以测定相变温度和相变动力学曲线。

钢的密度与热处理所得到的显微组织有关。

钢中膨胀系数由大到小的顺序为：奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体；比容则相反，其顺序是：马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物（但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。

从钢的热膨胀特性可知，当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时，钢的体积将发生突变。

过冷奥氏体转变为铁素体、珠光体或马氏体时，钢的体积将膨胀；反之，钢的体积将收缩。

冷却速度不同，相变温度不同。

图1-1为40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线。

不同的钢有不同的热膨胀曲线。

图1-1 40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线连续钢连续冷却转变(Continuous Cooling Transformation)曲线图，简称CCT 曲线，系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响情况。

钢的一般热处理、形变热处理、热轧以及焊接等生产工艺，均是在连续冷却的状态下发生相变的。

因此CCT曲线与实际生产条件相当近似，所以它是制定工艺时的有用参考资料。

根据连续冷却转变曲线，可以选择最适当的工艺规范，从而得到恰好的组织，达到提高强度和塑性以及防止焊接裂纹的产生等。

cct热处理曲线（原创实用版）目录T 热处理曲线简介T 热处理曲线的作用T 热处理曲线的优缺点T 热处理曲线的应用实例正文一、CCT 热处理曲线简介CCT 热处理曲线，全称为连续冷却转变热处理曲线，是一种描述钢材在连续冷却过程中组织转变规律的温度 - 时间曲线。

在这个曲线中，横坐标代表时间，纵坐标代表温度，曲线上的各个点则表示钢材在不同时间所经历的不同温度。

通过 CCT 热处理曲线，我们可以了解钢材在连续冷却过程中的相变规律，为热处理工艺提供理论依据。

二、CCT 热处理曲线的作用CCT 热处理曲线在钢材热处理中有着非常重要的作用，主要表现在以下几个方面：1.预测组织转变：通过 CCT 热处理曲线，可以预测钢材在连续冷却过程中经历的各种相变，如珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变等。

这有助于我们了解钢材在不同阶段的组织形态，为优化热处理工艺提供依据。

2.制定热处理工艺：CCT 热处理曲线可以帮助我们确定合适的冷却速度和冷却方式，以实现所需的组织结构和性能。

此外，通过分析 CCT 热处理曲线，我们还可以评估热处理过程中可能出现的问题，如裂纹、变形等，从而提前采取相应措施。

3.分析热处理结果：通过观察 CCT 热处理曲线，可以分析热处理结果是否达到预期目标。

如果发现曲线与预期不符，可以及时调整热处理工艺，以确保最终得到理想的组织结构和性能。

三、CCT 热处理曲线的优缺点CCT 热处理曲线在实际应用中有一定的优缺点：优点：1.可预测钢材在连续冷却过程中的组织转变，为热处理工艺提供理论依据。

2.有助于优化热处理工艺，提高钢材的性能和质量。

3.可以分析热处理结果，为进一步改进热处理工艺提供参考。

缺点：1.受钢材成分、冷却条件等因素影响，CCT 热处理曲线具有一定的不确定性。

2.分析 CCT 热处理曲线需要一定的理论知识和实践经验，对技术人员要求较高。

四、CCT 热处理曲线的应用实例CCT 热处理曲线广泛应用于钢铁、汽车、航空航天等行业，以下是一个应用实例：某企业生产一种高强度、高韧性的汽车用钢，需要通过热处理实现所需的组织结构和性能。

TTT曲线过冷奥氏体等温转变曲线——TTT曲线(Time，Temperature，Transformation) 过冷奥氏体等温转变曲线可综合反映过冷奥氏体在不同过冷度下的等温转变过程：转变开始和转变终了时间、转变产物的类型以及转变量与时间、温度之间的关系等。

因其形状通常像英文字母“C”，故俗称其为C曲线，亦称为TTT图。

C曲线中转变开始线与纵轴的距离为孕育期，标志着不同过冷度下过冷奥氏体的稳定性，其中以550℃左右共析钢的孕育期最短，过冷奥氏体稳定性最低，称为C曲线的“鼻尖”。

图中最上面一条水平虚线表示钢的临界点A1(723℃)，即奥氏体与珠光体的平衡温度。

图中下方的一条水平线Ms(230℃)为马氏转变开始温度，Ms以下还有一条水平线Mf(-50℃)为马氏体转变终了温度。

A1与Ms线之间有两条C曲线，左侧一条为过冷奥氏体转变开始线，右侧一条为过冷奥氏体转变终了线。

A1线以上是奥氏体稳定区。

Ms线至Mf线之间的区域为马氏体转变区，过冷奥氏体冷却至Ms线以下将发生马氏体转变。

过冷奥氏体转变开始线与转变终了线之间的区域为过冷奥氏体转变区，在该区域过冷奥氏体向珠光体或贝氏体转变。

在转变终了线右侧的区域为过冷奥氏体转变产物区。

A1线以下，Ms线以上以及纵坐标与过冷奥氏体转变开始线之间的区域为过冷奥氏体区，过冷奥氏体在该区域内不发生转变，处于亚稳定状态。

在A1温度以下某一确定温度，过冷奥氏体转变开始线与纵坐标之间的水平距离为过冷奥氏体在该温度下的孕育期，孕育期的长短表示过冷奥氏体稳定性的高低。

在A1以下，随等温温度降低，孕育期缩短，过冷奥氏体转变速度增大，在550℃左右共析钢的孕育期最短，转变速度最快。

此后，随等温温度下降，孕育期又不断增加，转变速度减慢。

过冷奥氏体转变终了线与纵坐标之间的水平距离则表示在不同温度下转变完成所需要的总时间。

转变所需的总时间随等温温度的变化规律也和孕育期的变化规律相似。

因为过冷奥氏体的稳定性同时由两个因素控制：一个是旧相与新相之间的自由能差ΔG；另一个是原子的扩散系数D。

cct曲线连续冷却产物摘要：T 曲线的定义和作用2.连续冷却产物的定义和特点T 曲线对连续冷却产物的影响4.结论正文：一、CCT 曲线的定义和作用CCT 曲线，全称为Continuous Cooling Transformation 曲线，即连续冷却转变曲线，是一种描述金属材料在连续冷却过程中组织转变规律的曲线。

CCT 曲线通过实验测定，可以帮助我们了解金属材料在不同温度和冷却速度下的组织变化，对于预测和控制金属材料的性能具有重要意义。

二、连续冷却产物的定义和特点连续冷却产物是指金属材料在连续冷却过程中形成的组织结构。

这种组织结构通常具有以下特点：首先，由于连续冷却过程中温度的变化，组织结构中的相变产物会在不同的温度下形成；其次，连续冷却产物的形态和性能受到冷却速度的影响，冷却速度越快，产物的形态和性能变化越明显。

三、CCT 曲线对连续冷却产物的影响CCT 曲线对连续冷却产物的影响主要体现在以下几个方面：T 曲线可以预测连续冷却产物的形态。

通过CCT 曲线，我们可以了解在不同温度和冷却速度下，金属材料会形成什么样的组织结构。

T 曲线可以指导控制连续冷却产物的性能。

通过对CCT 曲线的研究，我们可以找到优化金属材料性能的方法，比如通过改变冷却速度或温度来调节组织结构，从而改善金属材料的性能。

T 曲线有助于分析金属材料的失效机制。

在某些应用场景下，金属材料可能会因为组织结构的变化而失效，通过分析CCT 曲线，我们可以了解这种失效机制，并采取相应的措施进行改善。

四、结论CCT 曲线是研究金属材料连续冷却过程中组织转变的重要工具，它可以帮助我们预测和控制连续冷却产物的形态和性能，对于优化金属材料的性能和应用具有重要意义。

cct热处理曲线
CCT曲线，即连续冷却转变曲线，是用于描述钢铁材料在冷却过程中相变规律的曲线。

通过CCT曲线，我们可以了解钢铁材料在不同温度和时间下的相变过程，包括奥氏体向铁素体的转变、奥氏体向珠光体的转变等。

CCT曲线的绘制需要使用特殊的实验设备，如高精度热处理炉、温度控制仪等。

在实验过程中，将钢铁材料加热到奥氏体化温度，并保温一段时间，然后以不同的冷却速率冷却至室温。

在冷却过程中，通过测量材料的热膨胀系数、电阻率等物理参数的变化，可以确定材料的相变温度和相变时间。

CCT曲线通常被用于钢铁材料的热处理工艺设计和优化。

通过CCT曲线，可以确定钢铁材料在不同温度和时间下的相变过程，从而优化热处理工艺参数，提高钢铁材料的力学性能和耐腐蚀性能。

例如，通过调整加热温度、保温时间和冷却速率等参数，可以控制钢铁材料的晶粒大小、相组成和力学性能，以满足不同应用场景的需求。

此外，CCT曲线还被用于钢铁材料的质量控制和失效分析。

通过对实际生产过程中的CCT曲线进行测量和分析，可以判断钢铁材料的质量是否符合要求，并找出可能存在的质量问题。

同时，在钢铁材料的失效分析中，可以通过对比实际使用条件下的CCT 曲线和标准曲线，判断失效原因和提出相应的解决方案。

总之，CCT曲线是钢铁材料热处理工艺设计和优化、质量控制和失效分析的重要工具之一。

通过深入研究和应用CCT曲线，可以不断提高钢铁材料的质量和性能，为相
关领域的发展提供有力支持。

第52卷第4期2021年4月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.52No.4Apr.2021一种高强度钢的CCT 曲线的测定与分析王幸1，李红英1，汤伟2，罗登2，刘丹2，李阳华3，彭宁琦2，熊祥江2(1.中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙，410083；2.湖南华菱湘潭钢铁有限公司，湖南湘潭，411101；3.衡阳华菱钢管有限公司，湖南衡阳，421001)摘要：通过Gleeble −3500热模拟机测定热轧态钢以不同速度连续冷却到室温的膨胀曲线，结合微观组织观察和硬度测试，绘制出一种高强度钢的CCT 曲线，并分析不同冷却速度对组织演变及硬度的影响。

研究结果表明：当冷却速度小于0.2℃/s 时，主要发生铁素体转变和贝氏体转变，转变产物为多边形铁素体+上贝氏体+粒状贝氏体的混合组织；当冷却速度处于0.5~1.0℃/s 范围时，主要发生贝氏体转变，对应0.5℃/s 冷却速度的转变产物以上贝氏体为主，对应1.0℃/s 冷却速度的转变产物以下贝氏体为主；当冷却速度介于1.0~5.0℃/s 之间时，发生贝氏体+马氏体转变，转变产物为下贝氏体+板条马氏体的混合组织；当冷却速度大于等于5.0℃/s 时，主要发生马氏体转变，微观组织以板条马氏体为主。

当冷却速度小于5.0℃/s 时，硬度随冷却速度增大显著增加；当冷却速度大于25.0℃/s 时，硬度变化不大。

关键词：高强度钢；CCT 曲线；显微组织；热模拟；连续冷却中图分类号：TG142.1文献标志码：A文章编号：1672-7207（2021）04-1090-09Determination and analysis of CCT curve of a high strength steelWANG Xing 1,LI Hongying 1,TANG Wei 2,LUO Deng 2,LIU Dan 2,LI Yanghua 3,PENG Ningqi 2,XIONG Xiangjiang 2(1.School of Materials Science and Engineering,Central South University,Changsha 410083,China;2.Xiangtan Iron &Steel Co.Ltd.of Hunan Valin,Xiangtan 411101,China;3.Hengyang Valin Steel Tube Co.Ltd.,Hengyang 421001,China)Abstract:The dilatometric curves of hot-rolled steel continuously cooled to room temperature at different cooling rates were measured by Gleeble −3500thermal bined with microstructure observation and hardnessDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2021.04.006收稿日期：2020−05−25；修回日期：2020−09−28基金项目(Foundation item)：长株潭国家自主创新示范区专项(2018XK2301)(Project(2018XK2301)supported by the Chang-Zhu-Tan National Independent Innovation Demonstration Zone Special Program)通信作者：李红英，博士，教授，从事材料强韧化研究；E-mail:**************.cn引用格式：王幸,李红英,汤伟,等.一种高强度钢的CCT 曲线的测定与分析[J].中南大学学报(自然科学版),2021,52(4):1090−1098.Citation:WANG Xing,LI Hongying,TANG Wei,et al.Determination and analysis of CCT curve of a high strength steel[J].Journal of Central South University(Science and Technology),2021,52(4):1090−1098.第4期王幸，等：一种高强度钢的CCT曲线的测定与分析test,the CCT curve of a high strength steel was plotted,and the influence of different cooling rates on microstructure evolution and hardness was analyzed.The research results show that when the cooling rate is less than0.2°C/s,ferrite transformation and bainite transformation mainly occur,and the transformation product is a mixed structure of pre-eutectoid polygonal ferrite+upper bainite+granular bainite;when the cooling rate is in the range of0.5‒1.0°C/s,bainite transformation occurs mainly.The transformation product corresponding to the cooling rate of0.5°C/s is mainly upper bainite,and the transformation product corresponding to the cooling rate of1.0°C/s is lower bainite;when the cooling rate is1.0–5.0°C/s,bainite+martensite transformation occurs,and the transformation product is a mixed structure of lower bainite+lath martensite;when the cooling rate is greater than or equal to5.0°C/s,martensite transformation mainly occurs,and the microstructure is mainly lath martensite.When the cooling rate is less than5.0°C/s,the hardness increases significantly with the increase of cooling rate.When the cooling rate is greater than25.0°C/s,the hardness changes little.Key words:high strength steel;CCT curve;microstructure;thermal simulation;continuous cooling随着工程技术的不断发展，对钢材的性能和质量要求不断提高，不仅要有高强度，而且还要兼顾高韧性及耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀等，同时还要易成形和易焊接[1−3]。

资料加工测定实验一钢连续冷却转变图 (CCT 曲线的测定一. 实验目的1.认识钢的连续冷却转变图的观点及其应用;2.认识钢的连续冷却转变图的丈量方法特别是热膨胀法的原理与步骤;3.利用热模拟仪察看钢在加热及冷却中的相变并丈量临界点 ;4.成立钢的连续冷却转变图 (CCT 曲线。

二. 实验原理当资料在加热或冷却过程中发生相变时, 若高温组织及其转变产物拥有不一样的比容和膨胀系数, 则因为相变惹起的体积效应叠加在膨胀曲线上, 损坏了膨胀量与温度间的线性关系, 进而能够依据热膨胀曲线上所显示的变化点来确立相变温度。

这类依据试样长度的变化研究资料内部组织的变化规律的称为热膨胀法(膨胀剖析。

长久以来 ,热膨胀法已成为资料研究中常用的方法之一。

通过膨胀曲线剖析 ,能够测定相变温度和相改动力学曲线。

钢的密度与热办理所获得的显微组织相关。

钢中膨胀系数由大到小的次序为:奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体 ; 比容则相反 , 其次序是 :马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物 (但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。

从钢的热膨胀特征可知 , 当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时 , 钢的体积将发生突变。

过冷奥氏体转变成铁素体、珠光体或马氏体时,钢的体积将膨胀;反之,钢的体积将缩短。

冷却速度不一样 ,相变温度不一样。

图 1-1 为40CrMoA 钢冷却时的膨胀曲线。

不一样的钢有不一样的热膨胀曲线。

图 1-140CrMoA 钢冷却时的膨胀曲线连续钢连续冷却转变 (ContinuousCooling Transformation 曲线图 ,简称 CCT 曲线 , 系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响状况。

钢的一般热办理、形变热办理、热轧以及焊接等生产工艺 ,均是在连续冷却的状态下发生相变的。

所以 CCT 曲线与实质生产条件相当近似 ,所以它是拟订工艺时的实用参照资料。

依据连续冷却转变曲线, 能够选择最适合的工艺规范,进而获得恰巧的组织 , 达到提升强度和塑性以及防备焊接裂纹的产生等。

高铬锻钢轧辊CCT曲线的测定及其结果分析夏新蕊;黄斌斌【摘要】利用LINSEIS R.I.T.A L78淬火式膨胀仪,测定了高铬锻钢轧辊在1 030℃奥氏体化后以不同速率冷却时的相变膨胀曲线,采用膨胀法结合金相检验和硬度测试测定了高铬锻钢轧辊的临界点温度,用Origin软件绘制了高铬锻钢轧辊的连续冷却转变(CCT)曲线,并对其结果进行了分析.结果表明:高铬锻钢轧辊的CCT曲线上存在珠光体、贝氏体和马氏体3个相变区,且这3个相变区完全分离;当冷却速率≥1℃·s-1时,组织为单一马氏体相变组织,且马氏体转变开始温度Ms随着冷却速率的增大而降低.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2018(054)012【总页数】3页(P897-899)【关键词】高铬锻钢轧辊;CCT曲线;显微组织;显微硬度【作者】夏新蕊;黄斌斌【作者单位】中钢集团邢台机械轧辊有限公司,邢台054000;轧辊复合材料国家重点实验室,邢台054000;中钢集团邢台机械轧辊有限公司,邢台054000;轧辊复合材料国家重点实验室,邢台054000【正文语种】中文【中图分类】TG142.1锻钢冷轧辊主要用于冷轧板材的轧制，在轧制过程中轧辊的服役条件比较苛刻。

同时，冷轧板材的质量要求较高，为了保证冷轧板材的质量，必须提高冷轧工作辊的性能，如高而均匀的硬度和淬硬层深度、高的耐磨性以及抗事故能力等，这在很大程度上取决于热处理工艺。

连续冷却转变(CCT)曲线在轧辊的热处理工艺中具有重要作用，为此笔者对高铬锻钢轧辊的CCT曲线及其组织转变进行了研究，为优化生产工艺、提高轧辊性能提供基础数据。

1 试样制备与试验方法试验材料为高铬锻钢轧辊，其化学成分(质量分数/%)为：0.99C，0.71Si，0.25Mn，0.006P，0.003S，9.80Cr，0.79Ni，0.63Mo，0.35V；原始显微组织为珠光体+碳化物。

试样尺寸为φ3 mm×10 mm。

18CrNiMo7-6钢静态CCT曲线测定与组织分析
路峰;张佩;李琦;邱国兴
【期刊名称】《特殊钢》
【年(卷),期】2024(45)3
【摘要】利用Gleeble-3800热模拟机对0.1~30℃/s冷却速度下18CrNiMo7-6风电钢连续冷却膨胀曲线进行测试。

结合金相-硬度法绘制了18CrNiMo7-6风电钢静态连续冷却转变曲线(CCT曲线),分析了不同冷却速率条件下18CrNiMo7-6风电钢组织转变规律。

实验结果表明,18CrNiMo7-6风电钢奥氏体相变点Ac1相变温度为765℃,Ac3相变温度843℃。

当冷却速度小于0.5℃/s时,试验钢组织为铁素体和珠光体,发生高温相变;冷却速度0.5~1℃/s时,试验钢中铁素体逐渐减少,开始出现板条状马氏体组织;冷速大于2℃/s时,试验钢组织主要为贝氏体及马氏体,同时发生中温相变和低温相变;随冷速增加钢中贝氏体组织含量减少,马氏体组织含量增多;冷速大于20℃/s,组织全部为马氏体,只发生低温相变;冷速由0.1℃/s增加至30℃/s过程中,风电钢试样硬度逐渐增加。

【总页数】5页(P91-95)
【作者】路峰;张佩;李琦;邱国兴
【作者单位】山东钢铁股份有限公司技术中心;西安建筑科技大学冶金工程学院【正文语种】中文
【中图分类】TG156.1
【相关文献】
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