变相温度

3 碳钢加热时的相变实际温度（Ac3） 碳钢的Ac3温度指的是碳钢在实际加热过程中的相变温度。它是相对于碳钢的固态平衡临界温度线A3。由于碳钢在实际加热中存在相变的滞后性，从而导致A3温度有所提高。我们就把提高的温度命名为Ac3。

热处理中的临界温度是什么意思

应该是指相变临界点的温度，铁碳合金相图中

碳钢在非常缓慢加热活冷却过程中，固态组织转变的临界温度可由铁碳合金相图中A1线（PSK）、A3线(GS)、Acm(ES)线来确定， A1、A3、Acm都是平衡临界点，即新相与旧相平衡的温度。但在热处理时，实际加热活冷却的速度不可能是非常缓慢的，因此，组织的转变都偏离平衡临界点出现迟滞现象，即钢中各相的转变温度在加热时要稍高于相图所指出的相变温度，在冷却时要稍低于相图所指出的相变温度，因此，钢在实际临界点在加热时附以小写字母c，冷却时附以小写字母r以示区别。钢的临界点含义如下：

Ac1（727℃）：加热时，珠光体向奥氏体转变的温度

Ac3：亚共析钢加热时，铁素体向奥氏体转变的终了温度，

ACcm：过共析钢加热时，二次渗碳体向奥氏体溶入的终了温度， Ar1：冷却时，奥氏体向珠光体转变的温度

Ar3：亚共析钢冷却时，奥氏体向铁素体转变的起始温度，

Arcm：过共析钢冷却时，二次渗碳体由奥氏体析出的起始温度。

这些临界点是钢在热处理的加热和冷却时组织发生变化的温度的主要依据。

理论上的A1、A3、Acm在相图上就可以看到，但由于实际加热时加热速度的影响，实际转变温度会出现一定滞后，故有AC3、AC1等之说。

临界温度不是人为确定的，由材料成分决定。我们需要确定的是实际加热温度，如亚共析碳钢淬火加热温度为Ac3+20-40℃。

临界温度

钢加热和冷却时发生相转变的温度。α铁加热到910℃以上就变成为γ铁，如果再冷却到910℃以下又变为α铁，此转变温度称为A3转变温度，对于碳含量小于0.77％铁碳合金，该转变温度随碳含量的增加而降低；碳含量为0.77％时的转变温度称为A1转变温度；碳含量大于0.77％时的转变温度称为 Acm转变温度，该转变温度随碳含量的增加而升高。AC1和AC3代表加热时的转变温度，Ar1和Ar3代表冷却时的转变温度。这些转变温度简称为临界点，或叫临界温度。有时还把AC3称为上临界点。 要知道什么是上临界点? 就一定要弄懂铁碳合金状态图。见图。

铁碳合金状态图表示铁碳合金在不同成分和温度下的组织、性能以及它们之间相互关系的图形。又称铁碳合金相图或铁碳合金平衡图。是通过实验的方法建立起来的。它是研制新材料，制定合金熔炼、铸造、压力加工和热处理等工艺的重要工具。所以你必须要掌握这个工具。 相图的纵坐标代表温度，横坐标代表含碳量。

不同的区域表示不同的组织，图中的几个基本概念：纯铁、钢、铸铁；共析钢 、亚共析钢 、 过共析钢；共晶白口铸铁、亚共晶白口铸铁 、 过共晶白口铸铁。 图中的特性点

A点：纯铁的熔点 1538℃ C点：共晶点 1148℃

D点：渗碳体的熔点 1227℃

S点：共析点 727℃

G点：纯铁的同素异晶转变点 912℃ E点：C在γ-Fe中最大溶解度 1148℃ P点：C在α-Fe中最大溶解度 727 ℃ Q点：室温时C在α-Fe中最大溶解度 图中的特性线

ACD：液相线，液相冷却至此开始析出固相，固相加热至此全部转化为液相。 AECF：固相线，液态合金至此线全部结晶为固相，固相加热至此开始转化。 GS：A开始析出F的转变线，加热时F全部溶入A，又称A3线。 ES：C在A中的溶解度曲线，又称Acm线。

ECF：共晶线，含C量2.11 % --6.69%的铁碳合金至此发生共晶反应，结晶出A与Fe3C混合物---莱氏体Ld。

PSK：共析线，含C量在0.0218 % --6.69%的铁碳合金至此反生共析反应，产生珠光体P ，又称A1线。

其中要特别注意A1线、A3线和Acm线。它们常常和退火及其它热处理工艺有密切关系。

钢在实际加热和冷却时不可能非常缓慢，因此，钢中的相转变不能完全按铁碳合金相图中的A1、A3和Acm线，而有一定的滞后现象，即出现过热(加热时)或过冷(冷却时)现象。

加热或冷却时的速度越大， 组织转变偏离平衡临界点的程度也越大。为区别起见，把冷却时的临界点记作Ar1、 Ar3 、Arcm；加热时的临界点记作Ac1、A1c3、Accm 。 铁碳合金热处理时常用的临界温度代号 符号 说明

A1 发生平衡相变r→a+ Fe3C的温度

A3 在平衡条件下亚共析钢r+a两相平衡的上限温度

Acm 在平衡条件下过共析钢r+ Fe3C两相平衡的上限温度 Ac1 钢加热时开始形成奥氏体的下临界点温度点温度

Ar1 钢有高温冷却时奥氏体开始分解为a+ Fe3C的下临点温度 Ac3 亚共析钢加热时铁素体全部消失得上临界点温度

Ar3 亚共析钢由单相奥氏体状态冷却时开始发生r→a转变的上临界点温度 ACcm 过共析钢加热时渗碳体全部消失的上临界点温度

ARcm 过共析钢由单相奥氏体状态冷却时开始发生r→ Fe3C转变的上临界点温度

附：相图和退火温度线

相图和退火温度线