珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物，这种类型的转变称为珠光体转变。 根据奥氏体化温度和程度不同，过冷奥氏体可以形成片状珠光体和球状珠光体。
（1）片状珠光体：由共析反应形成，是由铁素体片和渗碳体片交替排列的层片状组织，形貌为层片状。
珠光体中铁素体和渗碳体层片的粗细与转变温度有关。转变温度越低，过冷度越大，珠光体的层片越细。
在7270C—6500C：珠光体片层较粗，称为粗片状珠光体，简称珠光体，用P表示； 在6500C—6000C：珠光体层片较细，称为索氏体，用S 表示； 在6000C--5500C：珠光体层片极细，称为屈氏体，用T 表示。 层片越细，珠光体的强度硬度越高，塑性韧性越好。
三者相比：屈氏体的强度硬度最高，塑性韧性最好；索氏体次之；珠光体再次之。 例如：冷拔弹簧钢丝，等温处理成索氏体，变性量可达80%，强度达到3000MPa。
（2）球状珠光体 由片状珠光体经球化退火得到，是渗碳体呈颗粒状均匀分布在铁素体基体上的组织，形貌为颗粒状。
在实际生产中，高碳工模具钢多采用球化退火获得球状珠光体来改善组织和切削加工性能。
（二）贝氏体型转变
1．转变温度：在550—2300C（Ms）温度之间。 2．转变产物：贝氏体，记为B。
3．定义：贝氏体是由过饱和铁素体和渗碳体组成的机械混合物。 4．组织形态和性能特点：有两种类型，其组织形态与等温温度有关。
（1）上贝氏体，记为B上：在550－3500C之间形成，呈羽毛状，细小的短棒状渗碳体分布在过饱和铁素体片间。
性能特点：硬度高，强度低，塑性韧性差，少用。
（2）下贝氏体，记为B下：在350－Ms（2300C）之间形成，呈针片状或竹叶状状，渗碳体以短片状分布在过饱和铁素体针片的内部，具有较高的位错密度。
性能特点：具有较高的强度硬度（45～55HRC）和良好的塑性韧性，即良好的综合力学性能。工业中，对于中碳钢、中碳合金钢，希望得到下贝氏体组织，提高钢的强韧性。
（三）马氏体型转变
1．转变温度：Ms（2300C）～Mf之间。 2．转变产物：马氏体，记为M。
3．定义、结构：马氏体是碳在??Fe中形成的过饱和固溶体，体心正方晶格结构。 4．主要转变特点 （1）是无扩性相变；
（2）在Ms～Mf范围内不断降温中形成，冷却中断转变中止，转变量随温度的降低而增
加；
（3）A向M 的转变是一个体积膨胀过程，引起内应力。（A的比容小，M的比容大） （4）马氏体转变不能完全进行到底，有一定量的残余奥氏体。
钢的组织中存在残余奥氏体会使零件尺寸不稳定、硬度降低，应尽量减少。
措施：采用多次回火或冷处理。工模具钢量具钢的热处理中常采用这种工艺来减少残余奥氏体量，提高尺寸稳定性及耐磨性。
5．马氏体的组织形态和性能特点：有两种类型。
（1）板条马氏体：呈板条状；具有较高的强度和良好的韧性，即良好的综合力学性能。Ms温度较高、含碳量较低的钢淬火时易得到板条马氏体。
板条马氏体是低、中碳钢和低、中碳合金钢淬火组织中的一种典型组织形态。
（2）片状马氏体：呈针片状或竹叶状；具有高的强度和硬度，但塑性韧性差，即硬而脆。
Mf较低、含碳量较高的钢淬火时易得到。
片状马氏体主要出现在中高碳钢、中高碳合金钢和高镍的铁镍合金的淬火组织中。必须经过回火处理后才能使用。
6．影响马氏体性能的因素
马氏体组织的最主要特点是高强度和高硬度。
硬度：主要取决于其本身的含碳量，与合金元素含量关系不大。
随着碳含量的增加，马氏体的硬度升高。对淬火钢来说，当含碳量为0.6～0.8％时，硬度达到最高；含碳量进一步增加时，硬度提高趋于平缓。
马氏体的高强度：是由于碳在α-Fe中的过饱和而产生的固溶强化，相变时在马氏体内部造成大量的位错或孪晶等晶格缺陷而产生的相变强化，以及时效强化效应等综合作用的结果。另外，奥氏体晶粒越细小，马氏体尺寸越小，其强度也越高。
塑性和韧性：取决于马氏体的亚结构。板条马氏体的亚结构为位错，具有高的强度和良好的韧性，特点是具有良好的综合机械性能；片状马氏体的亚结构为孪晶，具有高的强度和硬度，但塑韧性很差，特点是硬而脆。
7．应用
要求高硬度高耐磨性的零件，得到高碳的片状马氏体组织，如工模具、渗碳件等。 要求综合力学性能好的零件，得到低碳马氏体，如发动机连杆、螺栓、石油钻井的吊环和吊钳等。
四、影响C曲线的主要因素
1．含碳量的影响
对C曲线形状的影响：亚共析钢，在P转变之前有先共析铁素体析出，C曲线上有A→F转变线。过共析钢，在P转变之前有二次渗碳体析出，C曲线上有A—Fe3C转变线。 对C曲线位置的影响：亚共析钢，Wc↑,C曲线右移，转变推迟。 过共析钢：Wc↑，C曲线左移，C曲线左移。
共析钢的C曲线最靠右。三者相比，淬火时，共析钢最易获得马氏体组织，易淬火。 对Ms和Mf的影响： Wc↑，Ms↓，Mf↓，残余奥氏体量增多。 问题？？：比较45钢、T8钢和T12钢淬火时，哪个最易？
2．合金元素的影响
除Co元素外，其它溶入奥氏体中的合金元素都使C曲线右移。 3．奥氏体化温度
五、过冷奥氏体连续冷却转变曲线（CCT曲线）
1．共析碳钢的CCT曲线
由三条线组成：Ps线为过冷奥氏体转变为珠光体的开始线，Pf为转变终了线，两线之间为转变过渡区。KK′ 线为转变的中止线，当冷却曲线碰到此线时，过冷奥氏体向珠光体型组织转变中止，继续冷却一直保持到Ms点以下，剩余的过冷奥氏体转变为马氏体。
淬火临界冷却速度Vk：指获得全部马氏体组织（实际还含有一小部分残余奥氏体）的最小冷却速度，为CCT曲线的临界冷却速度，又称淬火临界冷却速度。
在连续转变冷却曲线中，过冷奥氏体的转变产物取决于冷却速度。由图可以看出： 当V冷 > Vk时，得到全部马氏体组织； 当V冷 < Vk′ 时，得到全部珠光体组织； Vk′ < V冷< Vk时，得到（P＋M）组织。
Vk越小，奥氏体越稳定，因而即使在较慢的冷却速度下也会得到马氏体组织，这对淬火工艺操作具有十分重要的意义。
2.共析碳钢的CCT曲线与TTT曲线的
（1）CCT曲线位于TTT曲线的右下方。说明在连续冷却时过冷奥氏体在较低温度下和经过较长时间后才开始珠光体转变，即孕育期长些，过冷度大些。
（2）CCT曲线中没有贝氏体转变区。说明共析钢要获得贝氏体组织必须采用等温冷却。
六、C曲线的应用
1．用TTT曲线来估计连续冷却转变得到的组织 以共析钢为例说明。
方法: 将连续冷却速度线画在钢的C曲线上，分析冷却速度线与C曲线相交点的位置来判断得到的室温组织。
（1） υ1 700～650℃ 随炉冷 P 170～220HBS （2） υ2 650～600℃ 空冷 S 25～35HRC （3） υ3 油冷 T＋M＋Ar 45～55HRC （4） υ4 水冷 M＋Ar 55～65HRC 2．在正确选材和制定热处理工艺方面
（1） 正确制定淬火的冷却制度，选择淬火剂； （2） 制定分级淬火规范和等温淬火制度；
（3） 制定经济合理的退火工艺，如等温退火时等温时间的确定； （4） 分析淬火转变产物的类型，并估计其性能。
第三节 钢的退火和正火
生产中，常用零件的预备热处理工艺，安排在锻造之后机加工之前。 一、钢的退火工艺
1．定义
将钢件加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。又称“焖火”。 2．工艺
加热温度：临界点（Ac1、 Ac3 或Accm）以上或以下。
冷却方式：一般采用炉冷。生产中为了提高生产率，通常冷却到 500℃左右出炉空冷或等温冷却方式，等温的温度和时间根据钢的“C曲线”确定。
保温时间：保证透烧，一般以1.0～1.5mm/min计算，并钢材成分、工件厚度、装炉量和装炉方式有关。
3．常用退火工艺、目的及应用 （1）完全退火
应 用：适用于亚共析成分的碳钢和合金钢的铸件、锻件、焊接件及热轧型材。不适用于过共析钢。
目 的：①细化晶粒，均匀组织；②调整硬度，改善切削加工性能；③消除内应力。 加热温度：Ac3＋20-30℃，单相奥氏体区，完全奥氏体化。 室温组织：P+F，可认为是平衡组织。 2．球化退火（不完全退火）
定义：使钢中碳化物球化而进行的退火工艺称为球化退火。
应用：主要用于共析钢、过共析钢和高碳合金钢的刃具、量具、模具等的预备热处理。 目的：使钢中碳化物球化，降低硬度，提高塑性和切削加工性能；为淬火作组织准备。 加热温度：Ac1＋20～30℃，A和二次渗碳体两相区，不完全奥氏体化。 组 织：球状珠光体（F基体上分布颗粒状Fe3C） 3．扩散退火（均匀化退火）
应 用：主要用于质量要求高的合金钢铸锭、铸件、锻件。 目 的：消除偏析，使成分均匀化。
加热温度：Ac 3 或以上150～200℃（1050-1150℃），保温10～20h。 组 织：亚共析钢为P+F。
后 果：晶粒粗大。由于加热温度高、时间长，会引起奥氏体晶粒严重粗化，因此，一般还需要进行一次完全退火或正火，细化晶粒、消除过热缺陷。
4．去应力退火
工 艺：将工件缓慢加热到 Ac1 以下适当温度，保温1～3h后随炉缓冷。一般地，钢件在 500～650℃；铸铁件在 500～550℃；焊接件为 500～600℃。
目的、应用：消除铸、锻、焊件，冷冲压件以及机加工工件中的残余应力，以稳定钢件的尺寸，减少变形，防止开裂。如机床床身（铸件），内燃机汽缸体，冷卷弹簧。
5．再结晶退火