鋼材性能自學習題

1、鋼材性能自學習題1承受動力荷載作用的鋼結構，應選用 特點的鋼材。2冷作硬化會改變鋼材的性能，將使鋼材的 提高， 降低。3鋼材五項機械性能指標是 、 、 、 。4鋼材中氧的含量過多，將使鋼材出現(xiàn) 現(xiàn)象。5鋼材含硫量過多，高溫下會發(fā)生 ，含磷量過多，低溫下會發(fā)生 。6時效硬化會改變鋼材的性能，將使鋼材的 提高， 降低。7鋼材在250ºC度附近有 提高 降低現(xiàn)象，稱之為藍脆現(xiàn)象。8鋼材的沖擊韌性值越大,表示鋼材抵抗脆性斷裂的能力越 。9鋼材牌號Q235BF,其中235表示 ,B表示 ,F表示 。10鋼材的三脆是指 、 、 。11.我國鋼結構主要采用 、 兩類鋼材。12焊接結構選用焊條的原則

2、是,計算焊縫金屬強度宜與母材強度 。13鋼材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 為有害 的雜質(zhì)元素。14衡量鋼材塑性性能的主要指標是 。15.結構的可靠指標越大,其失效概率越 。16承重結構的鋼材應具有 、 、 和 、 的合格保證,對焊接結構尚應具有 的合格保證;必要時尚應具有 的合格保證;對于重級工作制和起重量對于或大于50 t中級工作制焊接吊車梁、吊車桁架或類似結構的鋼材,應具有 的合格保證。17冷彎性能合格是鑒定鋼材在彎曲狀態(tài)下 和 的綜合指標。18 是判別鋼材塑性變形能力和鋼材質(zhì)量的綜合指標。19薄板的強度比厚板略 。20. 鋼結構計算是以鋼材的 實驗數(shù)據(jù)為依據(jù)

3、。 21. 鋼材的拉伸、壓縮性能 （ 相同/不同）22. 鋼材的應力應變曲線可以劃分為 、 、 和 四個階段。23.構件的殘余應力是構件內(nèi)部自相平衡的內(nèi)應力，其分布和大小與 、 、 和 等因素有關。24. 和 指標都可以衡量鋼材的塑性。25. 鋼材的延性可以通過（ ）實驗測定參數(shù)（ ）或（ ）來反映；鋼材的塑性可以通過（ ）實驗測定參數(shù)（ ）來反映；鋼材的冷彎性能可以通過（ ）實驗測定。鋼材的疲勞強度可以通過（ ）實驗測定。26鋼材熱加工工藝包括（ ） （ ）（ ）（ ）。簡答：1. 鋼材性能影響因素？ 2鋼結構用鋼材機械性能指標有哪幾些？承重結構的鋼材至少應保證哪幾項指標滿足要求？ 3鋼材兩

4、種破壞現(xiàn)象和后果是什么？ 4選擇鋼材屈服強度作為靜力強度標準值以及將鋼材看作是理想彈性一塑性材料的依據(jù)是什么？ 5什么叫做沖擊韌性？什么情況下需要保證該項指標？ 6為什么薄鋼板的強度比厚鋼板的強度高(或鋼材的強度按其厚度或直徑分組)？ 7同一種鋼材的伸長率指標為什么5>10 8對于重要的受拉或受彎的焊接結構，需要具有抗拉強度、伸長率、屈服強度和硫、磷、碳含量，冷彎試驗的合格保證，為什么還需要具有常溫沖擊韌性的合格保證。 9在選用鋼材時應考慮哪些因素？10與其他建筑材料的結構相,鋼結構有哪些特點？11. 目前我國所采用的鋼結構設計方法是什么？設計中需要考慮的主要因素有哪些？12. 解釋什么

5、是“作用”、“作用效應”、“結構抗力”？結構是否安全用什么衡量？判斷改錯題：1. 退火、正火、淬火、回火為熱加工的四種基本工藝；剪、沖、鉆、刨則屬于冷加工；冷加工可以壓合鋼胚中的氣孔、裂紋，但是會導致應力集中。（2分）2. 鋼材的設計強度由材料的極限抗拉強度決定。3. 韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力，它用材料在斷裂時對應的延伸率衡量。4. 薄鋼板的強度比厚鋼板的強度高。5.承受動力荷載的鋼結構，材料的（ ）指標最重要。A 抗拉強度B塑性C 韌性D 疲勞強度 參考資料：鋼是一種鐵碳合金，人類采用鋼結構的歷史和煉鐵、煉鋼技術的發(fā)展是密不可分的。鋼的源頭是鐵礦砂，即鐵元素（Fe）在自然界中的存在形式，

6、純粹的鐵在自然界中是不存在的，鐵礦砂主要分為磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦三種，這些都是鐵的氧化物，不同之處在于它們的氧化方式。鐵礦砂先在熔爐內(nèi)還原成鐵（銑鐵），再送入煉鋼爐內(nèi)脫碳精煉成鋼，廢鋼也可在煉鋼爐熔煉再生。一般鋼鐵依使用用途制成性質(zhì)、形狀各異的商品，既所謂的鋼鐵制品。通常鋼鐵制品是將鐵礦石還原，熔解成銑鐵（煉銑），銑鐵精煉成鋼（煉鋼），鋼再軋延、加工后制成各種鋼鐵制品，廣義的鋼鐵制品包含鑄鐵、鑄鋼、鍛造鋼品及鋼材加工的制品。一、鋼的分類 鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。鋼的分類方法多種多樣，其主要方法有如下七種： 1、按品質(zhì)分類 (1) 普通鋼（P0.045%，S0.050%）

7、 (2) 優(yōu)質(zhì)鋼（P、S均0.035%） (3) 高級優(yōu)質(zhì)鋼（P0.035%，S0.030%） 2、按化學成份分類 (1) 碳素鋼： a.低碳鋼（C0.25%）；b.中碳鋼（C0.250.60%）；c.高碳鋼（C0.60%）。 (2) 合金鋼： a.低合金鋼（合金元素總含量5%）；b.中合金鋼（合金元素總含量510%）；c.高合金鋼（合金元素總含量10%）。 3、按成形方法分類： (1) 鍛鋼；(2) 鑄鋼；(3) 熱軋鋼；(4) 冷拉鋼。 4、按金相組織分類 (1) 退火狀態(tài)的：a.亞共析鋼（鐵素體+珠光體）；b.共析鋼（珠光體）；c.過共析鋼（珠光體+滲碳體）；d.萊氏體鋼（珠光體+滲碳體

8、）。(2) 正火狀態(tài)的：a.珠光體鋼；b.貝氏體鋼；c.馬氏體鋼；d.奧氏體鋼。 (3) 無相變或部分發(fā)生相變的 5、按用途分類 (1) 建筑及工程用鋼：a.普通碳素結構鋼；b.低合金結構鋼；c.鋼筋鋼。 (2) 結構鋼 a.機械制造用鋼：(a)調(diào)質(zhì)結構鋼；(b)表面硬化結構鋼：包括滲碳鋼、滲氨鋼、表面淬火用鋼；(c)易切結構鋼；(d)冷塑性成形用鋼：包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。b.彈簧鋼 c.軸承鋼(3) 工具鋼：a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。(4) 特殊性能鋼：a.不銹耐酸鋼；b.耐熱鋼：包括抗氧化鋼、熱強鋼、氣閥鋼；c.電熱合金鋼；d.耐磨鋼；e.低溫用鋼；f.電工用鋼。

9、 (5) 專業(yè)用鋼如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農(nóng)機用鋼等。 6、綜合分類 (1) 普通鋼 a.碳素結構鋼：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。 b.低合金結構鋼 c.特定用途的普通結構鋼 (2)優(yōu)質(zhì)鋼（包括高級優(yōu)質(zhì)鋼） a.結構鋼：(a)優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼；(b)合金結構鋼；(c)彈簧鋼；(d)易切鋼；(e)軸承鋼；(f)特定用途優(yōu)質(zhì)結構鋼。 b.工具鋼：(a)碳素工具鋼；(b)合金工具鋼；(c)高速工具鋼。 c.特殊性能鋼：(a)不銹耐酸鋼；(b)耐熱鋼；(c)電熱合金鋼；(d)電工用鋼；(

10、e)高錳耐磨鋼。 7、按冶煉方法分類 (1) 按爐種分 a.轉爐鋼：(a)酸性轉爐鋼；(b)堿性轉爐鋼?；?(a)底吹轉爐鋼；(b)側吹轉爐鋼；(c)頂吹轉爐鋼。 b. 電爐鋼：(a)電弧爐鋼；(b)電渣爐鋼；(c)感應爐鋼；(d)真空自耗爐鋼；(e)電子束爐鋼。 (2)按脫氧程度和澆注制度分 a.沸騰鋼；b.半鎮(zhèn)靜鋼；c.鎮(zhèn)靜鋼；d.特殊鎮(zhèn)靜鋼 二、我國鋼號表示方法的分類說明1 、碳素結構鋼 由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級符號+脫氧方法符號組成。它的鋼號冠以“Q”，代表鋼材的屈服點，后面的數(shù)字表示屈服點數(shù)值，單位是MPa例如Q235表示屈服點（s）為235MPa的碳素結構鋼。 必要時鋼號后面可標出表示

11、質(zhì)量等級和脫氧方法的符號。質(zhì)量等級符號分別為A、B、C、D。脫氧方法符號：F表示沸騰鋼；b表示半鎮(zhèn)靜鋼；Z表示鎮(zhèn)靜鋼；TZ表示特殊鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼可不標符號，即Z和TZ都可不標。例如Q235-AF表示A級沸騰鋼。 專門用途的碳素鋼，例如橋梁鋼、船用鋼等，基本上采用碳素結構鋼的表示方法，但在鋼號最后附加表示用途的字母。 2、優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼 鋼號開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，例如平均碳含量為0.45%的鋼，鋼號為“45”，它不是順序號，所以不能讀成45號鋼。 錳含量較高的優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼，應將錳元素標出，例如50Mn。 沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼及專門用途的優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼應在鋼號最后

12、特別標出，例如平均碳含量為0.1%的半鎮(zhèn)靜鋼，其鋼號為10b。 3、碳素工具鋼 鋼號冠以“T”，以免與其他鋼類相混。 鋼號中的數(shù)字表示碳含量，以平均碳含量的千分之幾表示。例如“T8”表示平均碳含量0.8%。 錳含量較高者，在鋼號最后標出“Mn”，例如“T8Mn”。 高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼的磷、硫含量，比一般優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼低，在鋼號最后加注字母“A”以示區(qū)別，例如“T8MnA”。 4、易切削鋼 鋼號冠以“Y”，以區(qū)別于優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼。 字母“Y”后的數(shù)字表示碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，例如平均碳含量為0.3%的易切削鋼，其鋼號為“Y30”。 錳含量較高者，亦在鋼號后標出“Mn”，例如“Y40

13、Mn”。 5、合金結構鋼 鋼號開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，如40Cr。 鋼中主要合金元素，除個別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當平均合金含量1.5%時，鋼號中一般只標出元素符號，而不標明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號后亦可標以數(shù)字“1”，例如鋼號“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者鉻含量為0.4-0.6%，后者為0.9-1.2%，其余成分全部相同。當合金元素平均含量1.5%、2.5%、3.5%時，在元素符號后面應標明含量，可相應表示為2、3、4等。例如18Cr2Ni4WA. 鋼中的釩V、鈦Ti、鋁Al、硼B(yǎng)、稀土RE等合金元素，均屬微合金

14、元素，雖然含量很低，仍應在鋼號中標出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%，硼為0.001-0.005%。 高級優(yōu)質(zhì)鋼應在鋼號最后加“A”，以區(qū)別于一般優(yōu)質(zhì)鋼。 專門用途的合金結構鋼，鋼號冠以（或后綴）代表該鋼種用途的符號。例如，鉚螺專用的30CrMnSi鋼，鋼號表示為ML30CrMnSi。 6、低合金高強度鋼 鋼號的表示方法，基本上和合金結構鋼相同。 對專業(yè)用低合金高強度鋼，應在鋼號最后標明。例如16Mn鋼，用于橋梁的專用鋼種為“16Mnq”，汽車大梁的專用鋼種為“16MnL”,壓力容器的專用鋼種為“16MnR”。 7、彈簧鋼 彈簧鋼按化學成分可分為碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼兩類，其鋼

15、號表示方法，前者基本上與優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼相同，后者基本上與合金結構鋼相同。 8、滾動軸承鋼 鋼號冠以字母“G”，表示滾動軸承鋼類。 高碳鉻軸承鋼鋼號的碳含量不標出，鉻含量以千分之幾表示。例如GCr15。滲碳軸承鋼的鋼號表示方法，基本上和合金結構鋼相同。 9、合金工具鋼和高速工具鋼 合金工具鋼鋼號的平均碳含量1.0%時，不標出碳含量；當平均碳含量1.0%時，以千分之幾表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。 鋼中合金元素含量的表示方法，基本上與合金結構鋼相同。但對鉻含量較低的合金工具鋼鋼號，其鉻含量以千分之幾表示，并在表示含量的數(shù)字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之幾表

16、示的方法區(qū)別開來。例如Cr06。 高速工具鋼的鋼號一般不標出碳含量，只標出各種合金元素平均含量的百分之幾。例如鎢系高速鋼的鋼號表示為“W18Cr4V”。鋼號冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用鋼號。 10、不銹鋼和耐熱鋼 鋼號中碳含量以千分之幾表示。例如“2Cr13”鋼的平均碳含量為“0.2%”；若鋼中含碳量0.03%或0.08%者，鋼號前分別冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9等。 對鋼中主要合金元素以百分之幾表示，而鈦、鈮、鋯、氮等則按上述合金結構鋼對微合金元素的表示方法標出。 11、焊條鋼 它的鋼號前冠以字母“H”，以區(qū)別于其他鋼類。

17、例如不銹鋼焊絲為“H2Cr13”，可以區(qū)別于不銹鋼“2Cr13”。 12、電工用硅鋼 略 13、電工用純鐵 略三、鋼的生產(chǎn)工藝現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)流程是將鐵礦石在高爐中冶煉成生鐵，將鐵水注入轉爐或電爐冶煉成鋼，再將鋼水鑄成連鑄坯或鋼錠，經(jīng)軋制等塑性變形方法加工成各種用途的鋼材。 一個鋼鐵聯(lián)合企業(yè)一般包括原料處理、煉鐵、煉鋼、軋鋼、能源供應、交通運輸?shù)壬a(chǎn)環(huán)節(jié)，是一個復雜而龐大的生產(chǎn)體系。我國的鋼鐵企業(yè)一般都是這樣的全流程聯(lián)合企業(yè)。 1、冶煉原料原料是高爐冶煉的物質(zhì)基礎，精料是高爐操作穩(wěn)定順行，獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗及長壽的基本保證。 高爐冶煉用的原料主要有鐵礦石(天然富礦和人造富礦)、燃料(焦炭與噴吹燃

18、料)、熔劑(石灰石和白云石等)。冶煉一噸生鐵大概需要品位為63%的鐵礦石1.601.65噸，0.30.6噸焦炭，0.20.4噸熔劑。 2、煉鐵工藝 高爐煉鐵是以焦炭為能源基礎的傳統(tǒng)煉鐵方法。它與轉爐煉鋼相配合，是目前生產(chǎn)鋼鐵的主要方法。高爐煉鐵的這種主導地位預計在相當長時期之內(nèi)不會改變。高爐煉鐵的本質(zhì)是鐵的還原過程，即焦炭做燃料和還原劑，在高溫下將鐵礦石或含鐵原料的鐵，從氧化物或礦物狀態(tài)(如Fe2O3、Fe3O4、Fe2SiO4、Fe3O4TiO2等)還原為液態(tài)生鐵。冶煉過程中，爐料(礦石、熔劑、焦炭)按照確定的比例通過裝料設備分批地從爐頂裝入爐內(nèi)。從下部風口鼓入的高溫熱風與焦炭發(fā)生反應，產(chǎn)生

19、的高溫還原性煤氣上升，并使爐料加熱、還原、熔化、造渣，產(chǎn)生一系列的物理化學變化，最后生成液態(tài)渣、鐵聚集于爐缸，周期地從高爐排出。上升過程中，煤氣流溫度不斷降低，成分逐漸變化，最后形成高爐煤氣從爐頂排出。 3、煉鋼 鋼與生鐵都是以鐵元素為主，并含有少量碳、硅、錳、磷、硫等元素的鐵碳合金，二者差別就是C元素的含量。 煉鋼的主要任務包括以下幾項：1)脫碳；2)脫磷；3)脫硫；4)脫氧；5)脫氮、氫等；6)去除非金屬夾雜物；7)合金化；8)升溫；9)凝固成型。 煉鋼工藝主要包括 1) 鐵水預處理；2)轉爐或電弧爐煉鋼；3)爐外精煉(二次精煉)；4)連鑄。 煉鋼過程是個氧化過程，其去除雜質(zhì)的主要手段是向

20、熔池吹入氧氣并加入造渣劑形成熔渣出來。脫碳反應是煉鋼過程的主要手段，硅、錳、磷、硫等元素也通過氧化反應去除。煉鋼的原料有生鐵、廢鋼、熔劑(石灰石等)、脫氧劑(硅鐵、錳鐵、鋁等)、合金料等。 4、連鑄 連續(xù)鑄鋼是通過連鑄機將鋼液連續(xù)地鑄成鋼坯的工序。與模鑄相比，連鑄具有以下優(yōu)越性： 1)簡化工序、節(jié)能；2)鑄坯切頭率降低、金屬收得率比模鑄高712%；3)高效凝固；4)優(yōu)化成型。連鑄工藝的流程為：鋼液通過中間包注入結晶器內(nèi)，迅速冷卻成具有一定厚度的凝固殼而內(nèi)部仍為液態(tài)的鑄坯。鑄坯下部與伸入結晶器底部的引錠桿銜接，澆注開始后，拉坯機通過引錠桿把結晶器內(nèi)的鑄坯以一定速度拉出。鑄坯通過連鑄二次冷卻區(qū)時，

21、進一步是受到噴水冷卻直到完全凝固。完全凝固后的鑄坯通過拉矯機矯直后，切割成規(guī)定長度，由輸送輥道運出。 5、軋鋼 軋制過程是軋件與軋輥之間的摩擦力將軋件拉進不同旋轉方向的軋輥之間使之產(chǎn)生塑性變形的過程。一般的軋鋼工序可分為： 加熱爐 粗軋 中軋 精軋 精整四、鋼的力學性能鋼材常用的力學指標有：b 抗拉強度（MPa，N/ mm2 ）s 屈服點強度（MPa，N/ mm2 ） P 規(guī)定非比例伸長應力（MPa，N/ mm2 ）P0.2 規(guī)定非比例伸長率為0.2%時的應力（MPa，N/ mm2 ） 斷后伸長率 （）5 短比例試樣斷后伸長率10 長比例試樣斷后伸長率 xmm 定標距試樣斷后伸長率 表1：鋼材

22、拉伸、沖擊試驗表2 鋼冷彎試驗五、鋼的熱處理 改善材料性能的方法有很多,但熱處理是最直接最有效的方法，熱處理是將固態(tài)金屬或合金在一定介質(zhì)中加熱、保溫和冷卻，以改變整體或表面組織，從而獲得所需性能的工藝。圖1 鋼材熱處理一、鋼的正火與退火 1、退火 加熱到臨界（Ac1或Ac3）以上或以下溫度，保溫以后隨爐緩慢冷卻。 （1）完全退火。 加熱到Ac3以上2030，經(jīng)完全奧氏體化后進行緩慢冷卻。 目的：細化晶粒、均勻組織、消除內(nèi)應力、降低硬度，改善鋼的切削加工性。 （2） 不完全退火。 加熱到Ac1Ac3（亞共析鋼）或Ac1AcM（過共析鋼）之間，經(jīng)保溫后緩慢冷卻。 目的：消除內(nèi)應力、降低硬度，改善鋼

23、的切削加工性。 （3） 球化退火（不完全退火的一種） 使中碳化物球化，獲得粒狀珠光體。主要用于共析鋼、過共析鋼和合金工具鋼。 目的：降低硬度、均勻組織、改善鋼的切削加工性，并為淬火作組織準備。 （4） 擴散退火 又稱均勻化退火，他是將鋼錠、鑄件或鍛坯加熱至略低于固相線的溫度下長時間保溫，然后緩慢冷卻以消除化學成分不均勻現(xiàn)象。 目的：消除鑄錠或鑄件在凝固過程中產(chǎn)生的枝晶偏析或區(qū)域偏析，使成分和組織均勻化。 （5） 去應力退火 去應力退火加熱溫度較寬，但不超過Ac1點，一般在500650之間。鐵件去應力退火一般為500550，超過550容易造成珠光體的石墨化。焊接件的退火溫度為500600。 保溫

24、時間：鋼的保溫時間為3min/mm，鑄鐵的保溫時間為6min/mm。 去應力退火后的冷卻應盡量緩慢，以免產(chǎn)生新的應力。 （6） 再結晶退火 把冷變形后的金屬加熱到再結晶溫度以上保持適當?shù)臅r間，使變形晶粒重新轉變?yōu)榫鶆虻容S晶粒而消除加工硬化的熱處理工藝。 鋼的再結晶溫度為650700，保溫時間13h。冷卻方式一般為空冷。 2、正火 加熱到Ac3或AcM以上適當溫度（3050），保溫后空冷得到珠光體類組織。 與完全退火比較：加熱溫度相同，但正火冷卻速度較快，轉變溫度較低。因此，相同鋼材正火后獲得的珠光體組織較細，鋼的強度、硬度也較高。 作用：改善鋼的切削加工性，消除熱加工缺陷，消除過共析鋼的網(wǎng)狀炭

25、化物，便于球化退火，提高普通結構零件的機械性能。 3、正火和退火的區(qū)別與選用正火的冷卻速度較退火快，得到的珠光體組織的片層間距較小，珠光體更為細薄，目的是使鋼的組織正?；?，所以亦稱?；幚?。例如，含碳小于0.4%時，可用正火代替完全退火。 正火和完全退火相比，能獲得更高的強度和硬度。 正火生產(chǎn)周期較短，設備利用率較高，節(jié)約能源，成本較低，因此得到了廣泛的應用。 含碳量0.25%的低碳鋼，通常采用正火代替退火。 含碳量0.250.5%的中碳鋼也可以用正火代替退火。 含碳量0. 50.75%的鋼，因含碳量較高，正火后硬度顯著高于退火的情況，難以進行切削加工，故一般采用完全退火，降低硬度，改善切削加

26、工性。 含碳量0.75%以上的高碳鋼或工具鋼一般均采用球化退火作為預備熱處理。 二、鋼的淬火 （一）、淬火 加熱至臨界點Ac1或Ac3以上一定溫度，保溫后以大于臨界冷卻速度的速度冷卻得到馬氏體（或下貝氏體）的熱處理工藝。如圖2示。圖2 鋼的淬火溫度范圍亞共析鋼的淬火溫度為3 Ac+ 3050； 共析鋼和過共析鋼的淬火溫度為1 Ac+ 3050。 亞共析鋼必須加熱到3 Ac以上，否則淬火組織中 會保留自由F，使其硬度降低。 過共析加熱到1 Ac以上時，組織中會保留少量 二次滲碳體，而有利于鋼的硬度和耐磨性，并且，由于降低了A中的碳含量，可以改變M的形態(tài)，從而降低M的脆性。此外，還可減少淬火殘余奧

27、氏體的量。而且，淬火溫度太高時，會形成粗大的馬氏體，使機械性能惡化；同時也增大淬火應力，使變形和開裂傾向增大。 對于合金鋼，由于大多數(shù)合金元素有阻礙奧氏體晶粒長大的作用，所以淬火溫度可以稍微提高一些，以利于合金元素的溶解和均勻化。 目的：使奧氏體化后的工件獲得盡量多的馬氏體，并以不同溫度回火獲得各種需要的性能。 淬火冷卻介質(zhì)：水、鹽水或堿水及各種礦物油等。淬火的方法：單介質(zhì)淬火法、雙介質(zhì)淬火、分級淬火、等溫淬火 （二）、 淬火時易出現(xiàn)的缺陷及防止措施 淬火時易出現(xiàn)的缺陷 1 淬火后硬度不足或出現(xiàn)軟點。 產(chǎn)生這類缺陷的主要原因有：亞共析鋼加熱溫度低或保溫時間不充分，淬火組織中殘留有 F ； 加熱

28、時鋼件表面發(fā)生氧化、脫碳，淬火后局部生成非M組織； 淬火時冷速不足或冷卻不均勻，未全部得到M組織； 淬火介質(zhì)不清潔，工件表面不干凈，影響了工件的冷卻速度，致使未能完全淬硬。 變形和開裂。 這是常見的兩種缺陷，是由淬火應力引起的。淬火應力包括熱應力（即淬火鋼件內(nèi)部溫度分布不均所引起的內(nèi)應力）和組織應力（即淬火時鋼件各部轉變?yōu)镸時體積膨脹不均勻所引起的內(nèi)應力）。淬火應力超過鋼的屈服極限時，引起鋼件變形；淬火應力超過鋼的強度極限時，則引起開裂。 變形不大的零件，可在淬火和回火后進行校直，變形較大或出現(xiàn)裂紋時，零件只能報廢。 減少和防止變形、開裂的主要措施 正確選材和合理設計。對于形狀復雜、截面變化大

29、的零件，應選用淬透性好的鋼種，以便采用油冷淬火。在零件結構設計中，必須考慮熱處理的要求，如盡量減少不對稱性、避免尖角，等等。 淬火前進行退火或正火，以細化晶粒并使組織均勻化，減少淬火產(chǎn)生的內(nèi)應力。 淬火加熱時嚴格控制加熱溫度，防止過熱使A晶粒粗化，同時也可減小淬火時的熱應力。 采用適當?shù)睦鋮s方法。如采用雙介質(zhì)淬火、分級淬火或等溫淬火等。淬火時盡可能使零件冷卻均勻。厚薄不均的零件，應先將厚的部分淬入介質(zhì)中。薄件、細長件和復雜件，可采用夾具或?qū)Ｓ么慊饓捍策M行冷卻。淬火后及時回火，以消除應力，提高工件的韌性。 （三）、鋼的淬透性與淬硬性 淬透性是指奧氏體化后的鋼在淬火時獲得馬氏體的能力，其大小可用鋼

30、在一定條件下淬火獲得淬透層深度表示。淬透層越深，表明鋼的淬透性越好 。淬硬性是指鋼在淬火時的硬化能力，用淬火后馬氏體所能達到的最高硬度表示，它主要取決于馬氏體中的含碳量。 淬透性和淬硬性并無必然聯(lián)系，如過共析碳鋼的淬硬性高，但淬透性低；而低碳合金鋼的淬硬性雖然不高，但淬透性很好。 二、 回火回火是將淬火鋼在Ac1以下溫度加熱，使其轉變?yōu)榉€(wěn)定的回火組織，并以適當方式冷卻至室溫的工藝過程。 目的：減小或消除淬火應力，提高鋼的韌性和塑性，獲得硬度、強度、塑性和韌性的適當配合。 回火的分類與應用 淬火鋼回火后的組織和性能決定于回火溫度。按回火溫度范圍的不同，可將鋼的回火分為三類： 低溫回火(150250) 所得組織為回火馬氏體。淬火鋼經(jīng)低溫回火后仍保持高硬度（5864HRC）和高耐磨性。