钢的固态相变

钢在固态下加热、保温和冷却过程中，会发生一系列组织转变即发生固态相变。在不同的温度、时间和冷却条件下，材料将形成不同的组织和性能。钢的固态相变是热处理的理论基础。

钢的热处理是将钢在固态下施以不同的加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得所需性能的一种工艺。热处理是一种重要的金属热加工工艺，在机械制造工艺中占有十分重要的地位。例如，现代机床工业中，有60%～70%的工件要经过热处理。汽车、拖拉机工业中，有70%～80%的工件要经过热处理。而滚动轴承和各种工模具大多要进行热处理。

任何一种热处理工艺都是由加热、保温和冷却3个阶段组成的。因此，要了解各种热处理工艺方法，必须首先研究钢在加热、保温和冷却过程中组织变化的规律，即钢的固态相变。

4.1　钢的固态相变

钢在进行热处理时首先要加热，当加热温度达到A1点以上时，其组织都要发生珠光体向奥氏体的转变，这种转变称为奥氏体化。奥氏体化后的钢，以不同的冷却方式进行冷却转变，便可得到不同的组织，从而使钢获得不同的性能。

由Fe-Fe3 C相图得知，碳钢在极缓慢地加热和冷却时的转变温度为A1，A3和A cm，因此A1，A3和A cm点都是平衡临界点。在实际热处理中，加热和冷却并不是极缓慢的，因此不可能在平衡临界点进行组织转变。由图1．4．1可知，实际加热时各临界点的位置分别为图中的A c1，A c3和A ccm线，而实际冷却时各临界点的位置分别为图中的A r1，A r3和A rcm线。