第二節(jié)　鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變

鋼的加熱轉(zhuǎn)變是為了獲得符合要求的奧氏體組織，這只是其整個熱處理過程中的第一道工序。因為大多數(shù)機械零件都是在室溫條件下工作的，故鋼的性能最終取決于奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變后的室溫組織，所以鋼加熱后冷卻過程的熱處理環(huán)節(jié)是影響其最終性能的關(guān)鍵工序。因此，研究奧氏體在各種不同冷卻條件下的轉(zhuǎn)變過程，對于正確制定鋼的熱處理工藝，獲得預(yù)期的組織和性能具有重要的實際意義。

實踐表明，同一種鋼在奧氏體化條件相同的情況下，采用不同的冷卻速度或冷卻方式，轉(zhuǎn)變后得到的組織不同，其力學(xué)性能也差異很大。表6-1給出了45鋼經(jīng)840℃加熱后在不同冷卻條件下的力學(xué)性能。

表6-1　45鋼經(jīng)840℃加熱，在不同條件下冷卻后的力學(xué)性能比較

在熱處理生產(chǎn)中，常用的冷卻方式有兩種，如圖6-4所示。

圖6-4　兩種冷卻方式示意圖

(1)等溫冷卻:將加熱到奧氏體狀態(tài)的鋼件，迅速冷卻到臨界點(A_r1)以下某一給定的溫度，并在此溫度下保溫，使奧氏體在該溫度下恒溫轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變結(jié)束后，再空冷到室溫。這種冷卻方式稱為等溫冷卻。

(2)連續(xù)冷卻:是將加熱后的鋼件，以不同的冷卻速度(爐冷、空冷、油冷、水冷等)連續(xù)地冷卻到室溫，使奧氏體在溫度不斷下降的過程中發(fā)生轉(zhuǎn)變。由于連續(xù)冷卻時過冷度是不斷變化的，因而冷卻后就可能得到粗細(xì)不同或類型不同的混合組織。連續(xù)冷卻在生產(chǎn)中被廣泛采用，但其組織轉(zhuǎn)變過程比較復(fù)雜，分析起來也比較困難。