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過冷奧氏體——在共析溫度（A1）以下存在的不穩(wěn)定狀態(tài)的奧氏體，以符號(hào)A冷表示。
隨著過冷度的不同，過冷奧氏體將發(fā)生三種類型轉(zhuǎn)變：1）珠光體型轉(zhuǎn)變；2）貝氏體型轉(zhuǎn)變；3）馬氏體型轉(zhuǎn)變。
珠光體型轉(zhuǎn)變（高溫轉(zhuǎn)變）
（一）珠光體組織形態(tài)及性能
☆過冷奧氏體在A1~550℃溫度范圍內(nèi)將轉(zhuǎn)變成珠光體類型組織。該組織為鐵素體與滲碳體層片相間的機(jī)械混合物。這類組織可細(xì)分為：見圖表所示：
（二）珠光體轉(zhuǎn)變過程：如圖所示：
典型的擴(kuò)散相變：1）碳原子和鐵原子遷移；2）晶格重構(gòu)。
二、貝氏體型轉(zhuǎn)變（中溫轉(zhuǎn)變）
（一）貝氏體組織形態(tài)和性能
◆過冷奧氏體在550℃~Ms點(diǎn)溫度范圍內(nèi)將轉(zhuǎn)變成貝氏體類型組織。貝氏體用符號(hào)字母B表示。根據(jù)貝氏體的組織形態(tài)可分為上貝氏體（B上）和下貝氏體（B下）。如圖所示：
貝氏體的力學(xué)性能
1）550~350℃——上貝氏體B上——羽毛狀——40~45HRC——脆性較大——基本上無實(shí)用價(jià)值；
2）350℃~Ms——下貝氏體B下——黑色竹葉狀——45~55HRC——優(yōu)良的綜合力學(xué)性能——常用。
（二）貝氏體轉(zhuǎn)變過程
半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變——只發(fā)生碳原子擴(kuò)散，大質(zhì)量的鐵原子基本不擴(kuò)散。
三、馬氏體型轉(zhuǎn)變（低溫轉(zhuǎn)變）
（一）馬氏體組織形態(tài)和性能
當(dāng)奧氏體以極大的冷卻速度過冷至Ms點(diǎn)以下，(對(duì)于共析鋼為230℃以下)時(shí)，將轉(zhuǎn)變成馬氏體類型組織。獲得馬氏體是鋼件強(qiáng)化的重要基礎(chǔ)。
1、馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)
馬氏體M是碳在α-Fe中的過飽和固溶體。馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，奧氏體中的C全部保留在馬氏體中。體心正方晶格（a=b≠c）；c/a——正方度；
M中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，其正方度越大，晶格畸變?cè)絿?yán)重，M的硬度也就越高。如圖所示：
2、馬氏體的組織形態(tài)
鋼中馬氏體組織形態(tài)主要有兩種類型:1）板條狀馬氏體，也稱位錯(cuò)馬氏體；2）針片狀馬氏體，也稱孿晶馬氏體。（參考圖6—10）
Wc1%——針片狀馬氏體
3、馬氏體的性能
主要特點(diǎn)：高硬度高強(qiáng)度——馬氏體強(qiáng)化的主要原因是過飽和碳原子引起的晶格畸變，即固溶強(qiáng)化。
板條狀馬氏體塑性韌性較好；高碳片狀馬氏體的塑性韌性都較差。
在保證足夠的強(qiáng)度和硬度的情況下，盡可能獲得較多的板條狀馬氏體。
（二）馬氏體轉(zhuǎn)變特點(diǎn)
1）無擴(kuò)散性——馬氏體轉(zhuǎn)變是非擴(kuò)散性轉(zhuǎn)變，因而轉(zhuǎn)變過程中沒有成分變化，M的含碳量和原來A的相同。
2）切變共格和表面浮凸現(xiàn)象——由于原子不能進(jìn)行擴(kuò)散，因而晶格轉(zhuǎn)變只能以切變的機(jī)制進(jìn)行。
3）變溫形成——M只有在不斷降低溫度的條件下，轉(zhuǎn)變才能繼續(xù)進(jìn)行。
4）高速長(zhǎng)大——馬氏體生長(zhǎng)速度極快，片間相撞容易在馬氏體片內(nèi)產(chǎn)生顯微裂紋。
5）轉(zhuǎn)變不完全——殘余奧氏體A殘——MS點(diǎn)越高，M越多，A殘?jiān)缴佟s和Mf點(diǎn)的溫度與冷卻速度無關(guān)，主要取決于含碳量與合金元素的含量。如圖所示：
過冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線
由于轉(zhuǎn)變溫度不同，過冷奧氏體將按不同機(jī)理轉(zhuǎn)變成不同的組織（P、B、M）。轉(zhuǎn)變類型主要取決于轉(zhuǎn)變溫度，但轉(zhuǎn)變量和速度又與時(shí)間密切相關(guān)。
過冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線——表示溫度、時(shí)間、和轉(zhuǎn)變量三者之間的關(guān)系曲線。
（一）過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線
過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線又叫C曲線，也稱為TTT曲線。如圖所示：
冷卻方式：
1）等溫冷卻
2）連續(xù)冷卻
1、等溫轉(zhuǎn)變曲線的建立
等溫轉(zhuǎn)變曲線可以用金相法、膨脹法、電阻法和熱分析法等多種方法建立。
共析碳鋼C曲線的建立，如圖所示：
2、共析鋼C曲線分析
☆①為珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)；②為貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)；③為馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)。
☆孕育期：轉(zhuǎn)變開始線與縱坐標(biāo)軸之間的距離。
☆鼻尖：孕育期最短處，過冷奧氏體最不穩(wěn)定。—550℃
共析鋼C曲線，如圖所示：
3、影響C曲線的因素
1）在正常加熱條件下，Wc0.77%時(shí)，含碳量增加，C曲線左移。所以，共析鋼的過冷奧氏體最穩(wěn)定。
2）亞共析鋼——先析出F；過共析鋼——先析出滲碳體。
(2）合金元素的影響（如圖6-20）——除鈷以外，所有的合金元素溶入奧氏體后，都增大過冷奧氏體A的穩(wěn)定性，使C曲線右移。碳化物含量較多時(shí)，對(duì)曲線的形狀也有影響。
（3）加熱溫度和保溫時(shí)間的影響——隨著加熱溫度的提高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，這使奧氏體的成分更加均勻，晶粒粗大，這些都提高過冷奧氏體的穩(wěn)定性，使C曲線右移。
（二）過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線
在實(shí)際生產(chǎn)中，過冷奧氏體大多是在連續(xù)冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變的，這就需要測(cè)定和利用過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線。
過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線又叫CCT曲線。
過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線（CCT曲線）與過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線（TTT曲線）的區(qū)別：
1、連續(xù)冷卻曲線靠右一些；
2、連續(xù)冷卻曲線只有C曲線的上半部分，而沒有下半部分。也就是說而沒有貝氏體轉(zhuǎn)變。
☆臨界冷卻速度——獲得馬氏體的最小冷卻速度。
☆vk是CCT曲線的臨界冷卻速度；
☆vk’是TTT曲線的臨界冷卻速度。
☆vk’≈1.5vk
☆凡是使C曲線右移的因素都會(huì)減小臨界冷卻速度。
過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的實(shí)際應(yīng)用
生產(chǎn)上常用C曲線來分析鋼在連續(xù)冷卻條件下的組織。（如圖）
1）爐冷V1——珠光體P；
2）空冷V2——索氏體S；
3）油冷V3——托氏體T+馬氏體M；
4）水冷V4——馬氏體M+殘余奧氏體A殘。
過冷奧氏體——在共析溫度（A1）以下存在的不穩(wěn)定狀態(tài)的奧氏體，以符號(hào)A冷表示。
隨著過冷度的不同，過冷奧氏體將發(fā)生三種類型轉(zhuǎn)變：1）珠光體型轉(zhuǎn)變；2）貝氏體型轉(zhuǎn)變；3）馬氏體型轉(zhuǎn)變。
珠光體型轉(zhuǎn)變（高溫轉(zhuǎn)變）
（一）珠光體組織形態(tài)及性能
☆過冷奧氏體在A1~550℃溫度范圍內(nèi)將轉(zhuǎn)變成珠光體類型組織。該組織為鐵素體與滲碳體層片相間的機(jī)械混合物。這類組織可細(xì)分為：見圖表所示：
（二）珠光體轉(zhuǎn)變過程：如圖所示：
典型的擴(kuò)散相變：1）碳原子和鐵原子遷移；2）晶格重構(gòu)。
二、貝氏體型轉(zhuǎn)變（中溫轉(zhuǎn)變）
（一）貝氏體組織形態(tài)和性能
◆過冷奧氏體在550℃~Ms點(diǎn)溫度范圍內(nèi)將轉(zhuǎn)變成貝氏體類型組織。貝氏體用符號(hào)字母B表示。根據(jù)貝氏體的組織形態(tài)可分為上貝氏體（B上）和下貝氏體（B下）。如圖所示：
貝氏體的力學(xué)性能
1）550~350℃——上貝氏體B上——羽毛狀——40~45HRC——脆性較大——基本上無實(shí)用價(jià)值；
2）350℃~Ms——下貝氏體B下——黑色竹葉狀——45~55HRC——優(yōu)良的綜合力學(xué)性能——常用。
（二）貝氏體轉(zhuǎn)變過程
半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變——只發(fā)生碳原子擴(kuò)散，大質(zhì)量的鐵原子基本不擴(kuò)散。
三、馬氏體型轉(zhuǎn)變（低溫轉(zhuǎn)變）
（一）馬氏體組織形態(tài)和性能
當(dāng)奧氏體以極大的冷卻速度過冷至Ms點(diǎn)以下，(對(duì)于共析鋼為230℃以下)時(shí)，將轉(zhuǎn)變成馬氏體類型組織。獲得馬氏體是鋼件強(qiáng)化的重要基礎(chǔ)。
1、馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)
馬氏體M是碳在α-Fe中的過飽和固溶體。馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，奧氏體中的C全部保留在馬氏體中。體心正方晶格（a=b≠c）；c/a——正方度；
M中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，其正方度越大，晶格畸變?cè)絿?yán)重，M的硬度也就越高。如圖所示：
2、馬氏體的組織形態(tài)
鋼中馬氏體組織形態(tài)主要有兩種類型:1）板條狀馬氏體，也稱位錯(cuò)馬氏體；2）針片狀馬氏體，也稱孿晶馬氏體。（參考圖6—10）
Wc1%——針片狀馬氏體
3、馬氏體的性能
主要特點(diǎn)：高硬度高強(qiáng)度——馬氏體強(qiáng)化的主要原因是過飽和碳原子引起的晶格畸變，即固溶強(qiáng)化。
板條狀馬氏體塑性韌性較好；高碳片狀馬氏體的塑性韌性都較差。
在保證足夠的強(qiáng)度和硬度的情況下，盡可能獲得較多的板條狀馬氏體。
（二）馬氏體轉(zhuǎn)變特點(diǎn)
1）無擴(kuò)散性——馬氏體轉(zhuǎn)變是非擴(kuò)散性轉(zhuǎn)變，因而轉(zhuǎn)變過程中沒有成分變化，M的含碳量和原來A的相同。
2）切變共格和表面浮凸現(xiàn)象——由于原子不能進(jìn)行擴(kuò)散，因而晶格轉(zhuǎn)變只能以切變的機(jī)制進(jìn)行。
3）變溫形成——M只有在不斷降低溫度的條件下，轉(zhuǎn)變才能繼續(xù)進(jìn)行。
4）高速長(zhǎng)大——馬氏體生長(zhǎng)速度極快，片間相撞容易在馬氏體片內(nèi)產(chǎn)生顯微裂紋。
5）轉(zhuǎn)變不完全——殘余奧氏體A殘——MS點(diǎn)越高，M越多，A殘?jiān)缴佟s和Mf點(diǎn)的溫度與冷卻速度無關(guān)，主要取決于含碳量與合金元素的含量。如圖所示：
過冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線
由于轉(zhuǎn)變溫度不同，過冷奧氏體將按不同機(jī)理轉(zhuǎn)變成不同的組織（P、B、M）。轉(zhuǎn)變類型主要取決于轉(zhuǎn)變溫度，但轉(zhuǎn)變量和速度又與時(shí)間密切相關(guān)。
過冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線——表示溫度、時(shí)間、和轉(zhuǎn)變量三者之間的關(guān)系曲線。
（一）過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線
過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線又叫C曲線，也稱為TTT曲線。如圖所示：
冷卻方式：
1）等溫冷卻
2）連續(xù)冷卻
1、等溫轉(zhuǎn)變曲線的建立
等溫轉(zhuǎn)變曲線可以用金相法、膨脹法、電阻法和熱分析法等多種方法建立。
共析碳鋼C曲線的建立，如圖所示：
2、共析鋼C曲線分析
☆①為珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)；②為貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)；③為馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)。
☆孕育期：轉(zhuǎn)變開始線與縱坐標(biāo)軸之間的距離。
☆鼻尖：孕育期最短處，過冷奧氏體最不穩(wěn)定。—550℃
共析鋼C曲線，如圖所示：
3、影響C曲線的因素
1）在正常加熱條件下，Wc0.77%時(shí)，含碳量增加，C曲線左移。所以，共析鋼的過冷奧氏體最穩(wěn)定。
2）亞共析鋼——先析出F；過共析鋼——先析出滲碳體。
(2）合金元素的影響（如圖6-20）——除鈷以外，所有的合金元素溶入奧氏體后，都增大過冷奧氏體A的穩(wěn)定性，使C曲線右移。碳化物含量較多時(shí)，對(duì)曲線的形狀也有影響。
（3）加熱溫度和保溫時(shí)間的影響——隨著加熱溫度的提高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，這使奧氏體的成分更加均勻，晶粒粗大，這些都提高過冷奧氏體的穩(wěn)定性，使C曲線右移。
（二）過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線
在實(shí)際生產(chǎn)中，過冷奧氏體大多是在連續(xù)冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變的，這就需要測(cè)定和利用過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線。
過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線又叫CCT曲線。
過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線（CCT曲線）與過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線（TTT曲線）的區(qū)別：
1、連續(xù)冷卻曲線靠右一些；
2、連續(xù)冷卻曲線只有C曲線的上半部分，而沒有下半部分。也就是說而沒有貝氏體轉(zhuǎn)變。
☆臨界冷卻速度——獲得馬氏體的最小冷卻速度。
☆vk是CCT曲線的臨界冷卻速度；
☆vk’是TTT曲線的臨界冷卻速度。
☆vk’≈1.5vk
☆凡是使C曲線右移的因素都會(huì)減小臨界冷卻速度。
過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的實(shí)際應(yīng)用
生產(chǎn)上常用C曲線來分析鋼在連續(xù)冷卻條件下的組織。（如圖）
1）爐冷V1——珠光體P；
2）空冷V2——索氏體S；
3）油冷V3——托氏體T+馬氏體M；
4）水冷V4——馬氏體M+殘余奧氏體A殘。
