第5章鋼的熱處理

1、第五章第五章 鋼的熱處理鋼的熱處理 學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求 1.了解鋼熱處理的定義、分類及在生產(chǎn)中的作用；了解鋼熱處理的定義、分類及在生產(chǎn)中的作用； 2.了解鋼熱處理的原理，明確鋼熱處理后的組織了解鋼熱處理的原理，明確鋼熱處理后的組織與平衡組織的區(qū)別；與平衡組織的區(qū)別； 3.了解各種熱處理工藝在生產(chǎn)中的應(yīng)用，為零件了解各種熱處理工藝在生產(chǎn)中的應(yīng)用，為零件熱處理工藝建立感性經(jīng)驗(yàn)，做到觸類旁通。熱處理工藝建立感性經(jīng)驗(yàn)，做到觸類旁通。1 概述概述 熱處理的概念熱處理的概念 將固態(tài)金屬采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行將固態(tài)金屬采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱加熱、保溫保溫和和冷卻冷卻以獲得所以獲得所需組織與性能的工藝。需組織與性能

2、的工藝。熱處理的目的熱處理的目的 （1）提高鋼的力學(xué)性能）提高鋼的力學(xué)性能 （2）改善鋼的工藝性能）改善鋼的工藝性能熱處理的理論依據(jù)熱處理的理論依據(jù)： 鐵碳相圖（組織轉(zhuǎn)變規(guī)律）鐵碳相圖（組織轉(zhuǎn)變規(guī)律）熱處理分類熱處理分類2 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變 對(duì)于對(duì)于加熱加熱：非平衡條件下的相變：非平衡條件下的相變溫度高于平衡條件下的相變溫度；溫度高于平衡條件下的相變溫度； 對(duì)于對(duì)于冷卻冷卻：非平衡條件下的相變：非平衡條件下的相變溫度低于平衡條件下的相變溫度。溫度低于平衡條件下的相變溫度。 加熱與冷卻速度越大，加熱與冷卻速度越大，溫度提高與下降的幅度就越大。溫度提高與下降的幅度就越大。一

3、、相變溫度一、相變溫度 臨界溫度：臨界溫度：A1、A3、Acm是鋼在極緩慢加熱和極緩慢冷卻是鋼在極緩慢加熱和極緩慢冷卻 時(shí)組織轉(zhuǎn)變溫度。時(shí)組織轉(zhuǎn)變溫度。在實(shí)際操作中，加熱時(shí)要高于、冷卻時(shí)要低于狀態(tài)圖上所指出在實(shí)際操作中，加熱時(shí)要高于、冷卻時(shí)要低于狀態(tài)圖上所指出的臨界溫度，為便于區(qū)別：的臨界溫度，為便于區(qū)別：通常：把加熱時(shí)的各臨界溫度用通常：把加熱時(shí)的各臨界溫度用Ac1、Ac3、Accm表示；表示；冷卻時(shí)各臨界溫度有冷卻時(shí)各臨界溫度有Ar1、Ar3、Arcm二、奧氏體的形成過程二、奧氏體的形成過程 1、A形核形核 2、A長(zhǎng)大長(zhǎng)大 3、殘余、殘余FeC3的溶解的溶解 4、A均勻化均勻化共析鋼共析鋼

4、10秒秒幾百秒幾百秒千秒千秒萬秒萬秒碳濃度破壞平衡和碳濃度破壞平衡和恢復(fù)平衡的反復(fù)循恢復(fù)平衡的反復(fù)循環(huán)過程，促使環(huán)過程，促使A向向F、Fe3C長(zhǎng)大長(zhǎng)大思考：共析鋼加熱時(shí)思考：共析鋼加熱時(shí) P中的鐵素體總是先比滲碳中的鐵素體總是先比滲碳體轉(zhuǎn)變的原因？體轉(zhuǎn)變的原因？ l F與與A是同素異構(gòu)體是同素異構(gòu)體,無需成分變化就可直接轉(zhuǎn)變；無需成分變化就可直接轉(zhuǎn)變；l不同成分的合金滲碳體的穩(wěn)定性不同，完全溶入不同成分的合金滲碳體的穩(wěn)定性不同，完全溶入A中中的過程有長(zhǎng)有短，甚至有難熔的（如高速鋼中的某些的過程有長(zhǎng)有短，甚至有難熔的（如高速鋼中的某些合金元素碳化物）合金元素碳化物） l滲碳體與滲碳體與A晶體結(jié)構(gòu)

5、不同，且呈現(xiàn)復(fù)晶體結(jié)構(gòu)不同，且呈現(xiàn)復(fù)雜的晶格結(jié)構(gòu)，碳濃度與雜的晶格結(jié)構(gòu)，碳濃度與A也有很大的也有很大的差別，在轉(zhuǎn)變時(shí)需要更多的擴(kuò)散。差別，在轉(zhuǎn)變時(shí)需要更多的擴(kuò)散。 亞共析鋼和過共析鋼與共析鋼的區(qū)別是有先共析相。其奧氏亞共析鋼和過共析鋼與共析鋼的區(qū)別是有先共析相。其奧氏體的形成過程是先完成珠光體向奧氏體的轉(zhuǎn)變，然后再進(jìn)行體的形成過程是先完成珠光體向奧氏體的轉(zhuǎn)變，然后再進(jìn)行先共析相的溶解。這個(gè)先共析相的溶解。這個(gè)PAPA的轉(zhuǎn)變過程同共析鋼相同，也是的轉(zhuǎn)變過程同共析鋼相同，也是經(jīng)過前面的四個(gè)階段。經(jīng)過前面的四個(gè)階段。AAFPFACAC31ACFeACFePcmACAC331 三三、影響奧氏體形成速度

6、的因素影響奧氏體形成速度的因素 加熱速度越快，奧氏體化溫度越高，原子擴(kuò)散速度也加快，加熱速度越快，奧氏體化溫度越高，原子擴(kuò)散速度也加快，提高形核與長(zhǎng)大的速度，從而加快奧氏體的形成。提高形核與長(zhǎng)大的速度，從而加快奧氏體的形成。 鋼中原始珠光體越細(xì)，其片間距越小，相界面越多，鋼中原始珠光體越細(xì)，其片間距越小，相界面越多，越有利于形核，同時(shí)由于片間距小，碳原子的擴(kuò)散距越有利于形核，同時(shí)由于片間距小，碳原子的擴(kuò)散距離小，擴(kuò)散速度加快，導(dǎo)致奧氏體形成速度加快。離小，擴(kuò)散速度加快，導(dǎo)致奧氏體形成速度加快。鋼中鋼中含碳量含碳量增加，碳化物數(shù)量相應(yīng)增多，增加，碳化物數(shù)量相應(yīng)增多，F(xiàn)和和Fe3C的相的相界面增多

7、，奧氏體晶核數(shù)增多，其轉(zhuǎn)變速度加快。界面增多，奧氏體晶核數(shù)增多，其轉(zhuǎn)變速度加快。合金元素合金元素影響奧氏體的形成速度，如影響奧氏體的形成速度，如Ni、Co促進(jìn)促進(jìn)A的形的形成，強(qiáng)碳化物形成元素成，強(qiáng)碳化物形成元素Cr、Mo、W、V等阻礙等阻礙A的形成。的形成。1. 加熱速度的影響加熱速度的影響2. 化學(xué)成分的影響化學(xué)成分的影響3. 原始組織的影響原始組織的影響四四. 奧氏體晶粒度及對(duì)力學(xué)性能的影響奧氏體晶粒度及對(duì)力學(xué)性能的影響 A晶粒大小晶粒大小對(duì)鋼冷卻轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織及性能有重要影響。對(duì)鋼冷卻轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織及性能有重要影響。晶粒細(xì)小的鋼強(qiáng)度塑性好，尤其沖擊韌性比粗大晶粒高。晶粒細(xì)小

8、的鋼強(qiáng)度塑性好，尤其沖擊韌性比粗大晶粒高。一般結(jié)構(gòu)鋼的奧氏體晶粒度分為一般結(jié)構(gòu)鋼的奧氏體晶粒度分為8級(jí)，級(jí)，1級(jí)最級(jí)最粗，粗，8級(jí)最細(xì)。級(jí)最細(xì)。14級(jí)本質(zhì)粗晶粒鋼，級(jí)本質(zhì)粗晶粒鋼，58級(jí)本級(jí)本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。質(zhì)細(xì)晶粒鋼。奧氏體奧氏體晶粒度晶粒度起始晶粒度起始晶粒度:珠光體剛剛?cè)哭D(zhuǎn)變成奧氏體時(shí)的晶粒大小。珠光體剛剛?cè)哭D(zhuǎn)變成奧氏體時(shí)的晶粒大小。實(shí)際晶粒度實(shí)際晶粒度:熱處理或熱加工后所獲得的奧氏體晶粒的大小。熱處理或熱加工后所獲得的奧氏體晶粒的大小。本質(zhì)晶粒度本質(zhì)晶粒度:表示在規(guī)定的加熱條件下，奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向表示在規(guī)定的加熱條件下，奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向 性的高性的高低。根據(jù)低。根據(jù)YB27-64實(shí)

9、驗(yàn)方法，即在實(shí)驗(yàn)方法，即在93010保溫保溫38h后測(cè)定的奧氏后測(cè)定的奧氏體晶粒大小。體晶粒大小。l不能認(rèn)為本質(zhì)細(xì)晶粒鋼在任何條件下都不能粗化，不能認(rèn)為本質(zhì)細(xì)晶粒鋼在任何條件下都不能粗化，因?yàn)楣に噷?shí)驗(yàn)規(guī)定的是因?yàn)楣に噷?shí)驗(yàn)規(guī)定的是930，如熱處理溫度在，如熱處理溫度在9501000，就完全有可能得到相反的結(jié)果，這，就完全有可能得到相反的結(jié)果，這時(shí)本質(zhì)細(xì)晶粒鋼的實(shí)際晶粒反而比本質(zhì)粗晶粒鋼時(shí)本質(zhì)細(xì)晶粒鋼的實(shí)際晶粒反而比本質(zhì)粗晶粒鋼要大。要大。 奧氏體晶粒大小對(duì)鋼的力學(xué)性能的影響奧氏體晶粒大小對(duì)鋼的力學(xué)性能的影響 奧氏體晶粒均勻細(xì)小奧氏體晶粒均勻細(xì)小,熱處理后鋼的力學(xué)性能提高。熱處理后鋼的力學(xué)性能提高

10、。 粗大的奧氏體晶粒在淬火時(shí)容易引起工件產(chǎn)生較粗大的奧氏體晶粒在淬火時(shí)容易引起工件產(chǎn)生較大的變形甚至開裂。大的變形甚至開裂。加熱溫度與奧氏體晶粒長(zhǎng)大的關(guān)系 奧氏體晶粒大小的控制奧氏體晶粒大小的控制 加熱溫度加熱溫度越高，越高，保溫時(shí)間保溫時(shí)間越長(zhǎng)，奧氏體晶粒越粗大。越長(zhǎng)，奧氏體晶粒越粗大。 加熱速度加熱速度越快，過熱度越大，奧氏體實(shí)際形成溫度越高，越快，過熱度越大，奧氏體實(shí)際形成溫度越高，可獲得細(xì)小的起始晶粒?？色@得細(xì)小的起始晶粒?？焖偌訜幔虝r(shí)保溫。快速加熱，短時(shí)保溫。 鋼的化學(xué)成分鋼的化學(xué)成分 Ti、Zr、V、Nb、Al等，當(dāng)其形成彌散穩(wěn)定的碳化等，當(dāng)其形成彌散穩(wěn)定的碳化物和氮化物時(shí)，由于

11、分布在晶界上，因而阻礙晶界物和氮化物時(shí)，由于分布在晶界上，因而阻礙晶界的遷，阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大，有利于得到細(xì)晶粒鋼。的遷，阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大，有利于得到細(xì)晶粒鋼。Mn和和P是促進(jìn)奧氏體晶粒長(zhǎng)大的元素。是促進(jìn)奧氏體晶粒長(zhǎng)大的元素。l碳碳l合金元素合金元素全部溶于奧氏體時(shí)，隨奧氏體中含碳量的增加，晶粒長(zhǎng)大傾向全部溶于奧氏體時(shí)，隨奧氏體中含碳量的增加，晶粒長(zhǎng)大傾向增大。但是超過一定限度時(shí)出現(xiàn)增大。但是超過一定限度時(shí)出現(xiàn)Fe3C Fe3C對(duì)晶界移動(dòng)對(duì)晶界移動(dòng)有阻礙作用，反而細(xì)小。有阻礙作用，反而細(xì)小。2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變 過冷奧氏體：高溫時(shí)所形成的奧氏體冷卻到過冷奧氏體：高溫時(shí)

12、所形成的奧氏體冷卻到A A1 1以下尚未發(fā)生以下尚未發(fā)生轉(zhuǎn)變的奧氏體轉(zhuǎn)變的奧氏體 。冷卻方式：冷卻方式：l等溫轉(zhuǎn)變等溫轉(zhuǎn)變l連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變TTT曲線 ( C 曲線 )過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖T - timeT - temperatureT - transformation一、共析鋼一、共析鋼TTT曲線的建立曲線的建立在等溫冷卻條件下，在等溫冷卻條件下，通過金相實(shí)驗(yàn)的方通過金相實(shí)驗(yàn)的方法繪制奧氏體法繪制奧氏體等溫等溫轉(zhuǎn)變曲線轉(zhuǎn)變曲線。過冷過冷A在不同溫在不同溫度下等溫轉(zhuǎn)變所度下等溫轉(zhuǎn)變所需的需的孕育期孕育期不同。不同。550度孕育期最度孕育期最短，過冷短，過冷A最不最不穩(wěn)定。穩(wěn)定。二、過冷

13、奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物的組織和性能二、過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物的組織和性能 珠光體型轉(zhuǎn)變珠光體型轉(zhuǎn)變Fe、C的擴(kuò)散性相變的擴(kuò)散性相變( Ar1550 ) :P、S、T之間無本質(zhì)區(qū)別，其形成溫度也無之間無本質(zhì)區(qū)別，其形成溫度也無嚴(yán)格界線，只是其片層厚薄和間距不同，片嚴(yán)格界線，只是其片層厚薄和間距不同，片間距愈小，間距愈小，硬度強(qiáng)度愈高，同時(shí)塑性韌性也有所改善。硬度強(qiáng)度愈高，同時(shí)塑性韌性也有所改善。片間距為片間距為0.40.5m ( 500 )。A1650650600600550極細(xì)片狀極細(xì)片狀P屈氏體屈氏體(); 片間距為片間距為0.2m ( 電鏡電鏡 );細(xì)片狀細(xì)片狀P索氏體索氏體; 片間距為片

14、間距為0.20.4m (1000，只有在，只有在800 以上以上才能分辨才能分辨F和和Fe3C片層組織狀態(tài)片層組織狀態(tài)); P ST珠光體珠光體索氏體索氏體屈氏體屈氏體P的形成伴隨著兩個(gè)過程：的形成伴隨著兩個(gè)過程： 1、Fe和和C原子的擴(kuò)散；原子的擴(kuò)散；2是晶格的重構(gòu)是晶格的重構(gòu)先在先在A晶界上產(chǎn)生晶界上產(chǎn)生Fe3C小片狀晶核小片狀晶核吸收兩側(cè)吸收兩側(cè)C，使兩，使兩側(cè)側(cè)A含含C量降低量降低F片，片，F(xiàn)橫向長(zhǎng)大時(shí)，向側(cè)面排出多余橫向長(zhǎng)大時(shí)，向側(cè)面排出多余的的C 促進(jìn)了另一片促進(jìn)了另一片F(xiàn)e3C，這樣持續(xù)下去，這樣持續(xù)下去， 許多許多F和和Fe3C層層相間的層片狀組織。這時(shí)在晶界其它部分層層相間的

15、層片狀組織。這時(shí)在晶界其它部分有可能產(chǎn)生新的有可能產(chǎn)生新的Fe3C小片狀晶核。小片狀晶核。珠光體型轉(zhuǎn)變示意圖珠光體型轉(zhuǎn)變示意圖2.貝氏體型貝氏體型 轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變過冷度較大，過冷度較大，C原子擴(kuò)散，鐵原子不擴(kuò)散。原子擴(kuò)散，鐵原子不擴(kuò)散。半半擴(kuò)散相變擴(kuò)散相變( 550230 中溫轉(zhuǎn)變中溫轉(zhuǎn)變) ，是含，是含C過飽和的過飽和的F和碳化和碳化物的混合物。物的混合物。過飽和針狀過飽和針狀F彌散彌散碳化物，碳化物，針片或竹葉狀，針片或竹葉狀，綜合性能好綜合性能好。350230550350上貝氏體上貝氏體下貝氏體下貝氏體過飽和條束狀過飽和條束狀F滲碳體，滲碳體，呈羽毛狀，性脆無實(shí)用價(jià)值呈羽毛狀，性脆無實(shí)用價(jià)值上

16、貝氏體上貝氏體下貝氏體下貝氏體過飽和過飽和片狀片狀F滲碳體滲碳體過飽和過飽和針狀針狀F彌散彌散碳化物碳化物F中過飽和的中過飽和的C和高密度位錯(cuò)，和高密度位錯(cuò)，下貝氏體強(qiáng)度高，韌性塑性好，下貝氏體強(qiáng)度高，韌性塑性好，綜合力學(xué)性能優(yōu)良綜合力學(xué)性能優(yōu)良F條粗大，塑變抗力低，上貝氏體條粗大，塑變抗力低，上貝氏體中的中的Fe3C分布在分布在F條間，易脆斷。條間，易脆斷。強(qiáng)度韌性均較低。強(qiáng)度韌性均較低。 馬氏體轉(zhuǎn)變馬氏體轉(zhuǎn)變非擴(kuò)散相變非擴(kuò)散相變，Ms以下以下, AM當(dāng)當(dāng)冷卻冷卻VVK （臨界冷卻速度，（臨界冷卻速度，是獲得全部是獲得全部M的最小冷卻速度）的最小冷卻速度）且過冷到且過冷到MS線以下，過冷線以

17、下，過冷AM，F(xiàn)e Fe，過飽和的碳來，過飽和的碳來不及以滲碳體形式自不及以滲碳體形式自Fe中析中析出，而很快由出，而很快由A 直接轉(zhuǎn)變成直接轉(zhuǎn)變成碳在碳在Fe中過飽和固溶體中過飽和固溶體，這就稱，這就稱為馬氏體（為馬氏體（M）。）。l 降溫轉(zhuǎn)變，在一個(gè)溫度范圍內(nèi)連續(xù)冷卻完成降溫轉(zhuǎn)變，在一個(gè)溫度范圍內(nèi)連續(xù)冷卻完成;l 轉(zhuǎn)變速度極快轉(zhuǎn)變速度極快,即瞬間形核與長(zhǎng)大即瞬間形核與長(zhǎng)大;l 無擴(kuò)散轉(zhuǎn)變無擴(kuò)散轉(zhuǎn)變( Fe、C原子均不擴(kuò)散原子均不擴(kuò)散 ), M與原與原A的碳濃度相同。的碳濃度相同。l 轉(zhuǎn)變不完全性轉(zhuǎn)變不完全性, 多數(shù)鋼的多數(shù)鋼的Mf在室溫下，這時(shí)有部分在室溫下，這時(shí)有部分 未轉(zhuǎn)變的殘余未轉(zhuǎn)變

18、的殘余A。隨著。隨著CAr 轉(zhuǎn)變特點(diǎn)轉(zhuǎn)變特點(diǎn)淬火工件容易變形和開裂淬火工件容易變形和開裂Fe 比Fe比容大，而比容大，而M是碳在是碳在Fe的過飽的過飽和固溶體，故比容最大。因此和固溶體，故比容最大。因此A轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)镸時(shí)體積要時(shí)體積要膨脹。含碳量越高，膨脹越大。膨脹。含碳量越高，膨脹越大。奧氏體含碳量對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變溫度的影響奧氏體含碳量對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變溫度的影響當(dāng)當(dāng)A中含碳量中含碳量0.6%以上時(shí)以上時(shí),Mf點(diǎn)便下降至室溫以下點(diǎn)便下降至室溫以下,C%,M轉(zhuǎn)變溫度下降愈大轉(zhuǎn)變溫度下降愈大,殘殘A量愈多量愈多.奧氏體含碳量對(duì)殘余奧氏體量的影響奧氏體含碳量對(duì)殘余奧氏體量的影響馬氏體晶格示意圖馬氏體晶格示意

19、圖（圖中原子為可能出現(xiàn)的位置）（圖中原子為可能出現(xiàn)的位置）M是碳溶于是碳溶于 -Fe 中的過飽和間隙固溶體，其中的中的過飽和間隙固溶體，其中的C擇優(yōu)分布在擇優(yōu)分布在c軸方向的八面體間隙位置，其軸比軸方向的八面體間隙位置，其軸比c/a1 稱為馬氏體的稱為馬氏體的正方度正方度，含碳量高，正方度大。，含碳量高，正方度大。M的形態(tài)主要有兩種：的形態(tài)主要有兩種：板條狀板條狀 M針片狀針片狀 M奧氏體含奧氏體含C1.0%以上幾以上幾乎全是，乎全是，硬而脆硬而脆。顯微。顯微組織呈針狀或竹葉狀，組織呈針狀或竹葉狀，立體形態(tài)呈雙凸透鏡狀。立體形態(tài)呈雙凸透鏡狀。奧氏體含奧氏體含C0.6%以以下的鋼淬火時(shí)獲得，下的

20、鋼淬火時(shí)獲得，高的強(qiáng)韌性高的強(qiáng)韌性。顯微。顯微組織為一束束細(xì)組織為一束束細(xì) 條條狀。狀。板條狀板條狀 M針片狀針片狀 MM的性能特點(diǎn)的性能特點(diǎn)1、高硬度和高強(qiáng)度、高硬度和高強(qiáng)度硬度主要取決于硬度主要取決于M的含的含C量，由于過飽和碳原子與量，由于過飽和碳原子與M中晶體缺中晶體缺陷交互作用引起固溶強(qiáng)化。隨含陷交互作用引起固溶強(qiáng)化。隨含C量增加硬度升高。量增加硬度升高。淬火鋼硬度取決于淬火鋼硬度取決于M和殘和殘A相對(duì)含量，只有殘相對(duì)含量，只有殘A量少時(shí)，鋼的量少時(shí)，鋼的硬度才和硬度才和M的硬度趨于一致。的硬度趨于一致。2、塑性和韌性、塑性和韌性取決于取決于M的亞結(jié)構(gòu)，的亞結(jié)構(gòu)，片狀片狀 M 含含C

21、高，點(diǎn)陣畸變大，高，點(diǎn)陣畸變大，硬而脆，板硬而脆，板條條M含含C低，低，高的塑性和韌性高的塑性和韌性影響影響C曲線形狀與位置的因素曲線形狀與位置的因素奧氏體化溫度提高和保溫時(shí)間延長(zhǎng)，使奧氏體成分均奧氏體化溫度提高和保溫時(shí)間延長(zhǎng)，使奧氏體成分均勻、晶粒粗大、未溶碳化物減少，增加了過冷奧勻、晶粒粗大、未溶碳化物減少，增加了過冷奧氏體的穩(wěn)定性，使氏體的穩(wěn)定性，使C曲線右移。曲線右移。影響影響C曲線的主要因素是曲線的主要因素是奧氏體的成分奧氏體的成分和和奧氏體化條件奧氏體化條件。l含碳量的影響含碳量的影響l合金元素的影響合金元素的影響l奧氏體化條件的影響奧氏體化條件的影響共析鋼的過冷奧氏體最穩(wěn)定，共析

22、鋼的過冷奧氏體最穩(wěn)定，C曲線最靠右。由共析鋼成分開始，曲線最靠右。由共析鋼成分開始，含碳量增加或減少都使含碳量增加或減少都使C曲線左移。與共析鋼相比，亞共析鋼和曲線左移。與共析鋼相比，亞共析鋼和過共析鋼過共析鋼C曲線的上部還各多一條先共析相的析出線，曲線的上部還各多一條先共析相的析出線，除除Co外，凡溶入奧氏體的合金元素都使外，凡溶入奧氏體的合金元素都使C曲線右移。碳化物曲線右移。碳化物形成元素含量較多時(shí)，還會(huì)使形成元素含量較多時(shí)，還會(huì)使C曲線的形狀發(fā)生變化，曲線的形狀發(fā)生變化， 為珠光體轉(zhuǎn)變終止線為珠光體轉(zhuǎn)變終止線三三.過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變VKVK下臨界冷卻速度，

23、下臨界冷卻速度，是保證過冷是保證過冷A全部轉(zhuǎn)變?yōu)槿哭D(zhuǎn)變?yōu)镻的的最大冷卻速度。最大冷卻速度。Ps線線Pf線線K線線為珠光體轉(zhuǎn)變開始線為珠光體轉(zhuǎn)變開始線為珠光體轉(zhuǎn)變終了線為珠光體轉(zhuǎn)變終了線VKVK為馬氏體的（上）臨界為馬氏體的（上）臨界冷卻速度，是過冷冷卻速度，是過冷A全部轉(zhuǎn)全部轉(zhuǎn)變?yōu)樽優(yōu)镸的最小冷卻速度。的最小冷卻速度。三三.過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變CCT曲線曲線 Continuous、 Cooling、 TransformationV1 = 5.5/s，爐冷：，爐冷：PV2 = 20/s，空冷，空冷 SV3 = 33/s 油冷：少量油冷：少量P與與MV4 138/s，

24、水冷，水冷 ：M和殘和殘A 同一成份的鋼在冷卻時(shí)，由于冷卻方式的不同，奧氏體過冷同一成份的鋼在冷卻時(shí)，由于冷卻方式的不同，奧氏體過冷到不同的溫度，將轉(zhuǎn)變成不同的組織，體現(xiàn)出不同的性能。到不同的溫度，將轉(zhuǎn)變成不同的組織，體現(xiàn)出不同的性能。CCC曲線和曲線和CCT曲線的區(qū)別曲線的區(qū)別l 連續(xù)冷卻曲線靠右一些；連續(xù)冷卻曲線靠右一些；l 連續(xù)冷卻的轉(zhuǎn)變溫度均比等溫轉(zhuǎn)連續(xù)冷卻的轉(zhuǎn)變溫度均比等溫轉(zhuǎn)變溫度低一些，所以連續(xù)冷卻到變溫度低一些，所以連續(xù)冷卻到達(dá)這個(gè)溫度進(jìn)行轉(zhuǎn)變時(shí)需要較長(zhǎng)達(dá)這個(gè)溫度進(jìn)行轉(zhuǎn)變時(shí)需要較長(zhǎng)的孕育期，約為的孕育期，約為C曲線的曲線的1.5倍。倍。l CCT曲線只有只有曲線只有只有C曲線的上

25、半部曲線的上半部分，說明共析鋼在連續(xù)冷卻時(shí)只分，說明共析鋼在連續(xù)冷卻時(shí)只有珠光體和馬氏體轉(zhuǎn)變，沒有貝有珠光體和馬氏體轉(zhuǎn)變，沒有貝氏體轉(zhuǎn)變。氏體轉(zhuǎn)變。l 連續(xù)冷卻曲線獲得的組織不均勻，連續(xù)冷卻曲線獲得的組織不均勻，先轉(zhuǎn)變的組織較粗，后轉(zhuǎn)變的組先轉(zhuǎn)變的組織較粗，后轉(zhuǎn)變的組織較細(xì)。織較細(xì)。3 鋼的普通熱處理鋼的普通熱處理 一般零件生產(chǎn)的工藝路線一般零件生產(chǎn)的工藝路線:一、鋼的退火一、鋼的退火 定義定義:將金屬緩慢將金屬緩慢加熱加熱到一定溫度，到一定溫度，保溫保溫足夠時(shí)間，然后以足夠時(shí)間，然后以適宜速度冷卻適宜速度冷卻(通常是通常是緩慢冷卻緩慢冷卻)的一種金屬熱處理工藝的一種金屬熱處理工藝 。目的目的

26、:使經(jīng)過鑄造、鍛軋、焊接或切削加工的材料或工件消使經(jīng)過鑄造、鍛軋、焊接或切削加工的材料或工件消除內(nèi)應(yīng)力；降低硬度，利于切削加工和冷變形加工除內(nèi)應(yīng)力；降低硬度，利于切削加工和冷變形加工;細(xì)化晶細(xì)化晶粒；均勻成分；為最終熱處理作好組織準(zhǔn)備。粒；均勻成分；為最終熱處理作好組織準(zhǔn)備。 擴(kuò)散退火擴(kuò)散退火 擴(kuò)散退火是將工件加熱到擴(kuò)散退火是將工件加熱到略低于固相線略低于固相線的溫度（的溫度（Ac3或或Accm以上以上150300 ）（亞共析鋼通常為）（亞共析鋼通常為10501150，合金鋼為，合金鋼為10501200），長(zhǎng)時(shí)間（），長(zhǎng)時(shí)間（1020小小時(shí)）保溫，然后隨爐緩慢冷卻到室溫。時(shí)）保溫，然后隨爐緩慢

27、冷卻到室溫。擴(kuò)散退火的主要擴(kuò)散退火的主要目的目的是是使合金中的元素發(fā)生固態(tài)擴(kuò)散使合金中的元素發(fā)生固態(tài)擴(kuò)散，使，使各元素在各元素在A中充分?jǐn)U散，來減輕化學(xué)成分不均勻性（偏中充分?jǐn)U散，來減輕化學(xué)成分不均勻性（偏析），主要是減輕晶粒尺度內(nèi)的化學(xué)成分不均勻性（晶內(nèi)析），主要是減輕晶粒尺度內(nèi)的化學(xué)成分不均勻性（晶內(nèi)偏析或稱枝晶偏析）。退火溫度所以如此之高，是為了加偏析或稱枝晶偏析）。退火溫度所以如此之高，是為了加快合金元素?cái)U(kuò)散，盡可能縮短保溫時(shí)間?？旌辖鹪?cái)U(kuò)散，盡可能縮短保溫時(shí)間。主要適用于鑄造后的主要適用于鑄造后的高合金鋼高合金鋼。 完全退火完全退火 完全退火是將鋼件或鋼材加熱到完全退火是將鋼件或鋼

28、材加熱到Ac3+3050 ，經(jīng)完全，經(jīng)完全奧氏體化后進(jìn)行隨爐緩慢冷卻，以獲得近于平衡組織的熱奧氏體化后進(jìn)行隨爐緩慢冷卻，以獲得近于平衡組織的熱處理工藝。處理工藝。完全退火完全退火主要用于亞共析鋼主要用于亞共析鋼，得到細(xì)小均勻，得到細(xì)小均勻P和和F，降低硬，降低硬度，充分消除內(nèi)應(yīng)力。主要用一于中碳鋼及低、中碳合金結(jié)構(gòu)度，充分消除內(nèi)應(yīng)力。主要用一于中碳鋼及低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件、鑄件及熱軋型材，有時(shí)也用于它們的焊接構(gòu)件。完全鋼鍛件、鑄件及熱軋型材，有時(shí)也用于它們的焊接構(gòu)件。完全退火退火不適用于過共析鋼不適用于過共析鋼，因?yàn)檫^共析鋼完全退火需加熱到，因?yàn)檫^共析鋼完全退火需加熱到Accm以上，在緩慢冷

29、卻時(shí)，滲碳體會(huì)沿奧氏體晶界析出，呈以上，在緩慢冷卻時(shí)，滲碳體會(huì)沿奧氏體晶界析出，呈網(wǎng)狀分布，導(dǎo)致材料脆性增大，給最終熱處理留下隱患。網(wǎng)狀分布，導(dǎo)致材料脆性增大，給最終熱處理留下隱患。3、不完全退火、不完全退火 將鋼件加熱到將鋼件加熱到Ac1或或AC3（Acm）之間，經(jīng)保溫并緩慢冷卻，）之間，經(jīng)保溫并緩慢冷卻，以獲得拉近平衡組織。以獲得拉近平衡組織。對(duì)于亞共析鋼，只有在退火前組織基本上達(dá)到要求，才進(jìn)行不對(duì)于亞共析鋼，只有在退火前組織基本上達(dá)到要求，才進(jìn)行不完全退火。完全退火。退火后退火后P的片間距有所增大，硬度、內(nèi)應(yīng)力均有所降低。的片間距有所增大，硬度、內(nèi)應(yīng)力均有所降低。4、等溫退火、等溫退火

30、等溫退火是將鋼加熱到等溫退火是將鋼加熱到 Ac3（亞共析鋼）或（亞共析鋼）或 Ac1（共析鋼（共析鋼和過共析鋼）以上不多的溫度，保溫一段時(shí)間和過共析鋼）以上不多的溫度，保溫一段時(shí)間,使鋼奧氏體使鋼奧氏體化化,然后迅速移入溫度在然后迅速移入溫度在A1線以下的另一爐內(nèi)，等溫保持直線以下的另一爐內(nèi)，等溫保持直到到奧氏體全部轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w奧氏體全部轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w為止，然后出爐空冷。為止，然后出爐空冷。與完全退火相比與完全退火相比：目的基本相同，：目的基本相同，但工藝操作和所需設(shè)備都比較復(fù)但工藝操作和所需設(shè)備都比較復(fù)雜，所以通常主要是雜，所以通常主要是應(yīng)用應(yīng)用于過冷于過冷奧氏體在珠光體型相變溫度區(qū)間奧氏體在

31、珠光體型相變溫度區(qū)間轉(zhuǎn)變相當(dāng)緩慢的合金鋼。轉(zhuǎn)變相當(dāng)緩慢的合金鋼。高速鋼高速鋼5、球化退火、球化退火 球化退火球化退火是將鋼加熱至是將鋼加熱至Ac1以上以上、Accm以下以下的雙相區(qū)，較的雙相區(qū)，較長(zhǎng)時(shí)間保溫，以不大于長(zhǎng)時(shí)間保溫，以不大于50 /h的冷卻速度隨爐冷卻的工藝。的冷卻速度隨爐冷卻的工藝。適用適用于于共析鋼與過共析鋼共析鋼與過共析鋼。（這兩種鋼鍛造軋制后，為細(xì)片狀（這兩種鋼鍛造軋制后，為細(xì)片狀P，硬度高，硬度高，F(xiàn)e3C片狀，片狀，切削加工時(shí)刀具易磨損，淬火加熱時(shí)切削加工時(shí)刀具易磨損，淬火加熱時(shí)A晶粒易粗大冷卻時(shí)易產(chǎn)晶粒易粗大冷卻時(shí)易產(chǎn)生變形和開裂。球狀生變形和開裂。球狀Fe3C硬度低

32、，易切削加工。在球化退火硬度低，易切削加工。在球化退火前鋼中如有網(wǎng)狀前鋼中如有網(wǎng)狀Fe3C，應(yīng)先正火消除。，應(yīng)先正火消除。目的：目的：在于使珠光體內(nèi)的在于使珠光體內(nèi)的片狀滲碳體以及先共析滲碳體片狀滲碳體以及先共析滲碳體都都變?yōu)樽優(yōu)榍蛄顫B碳體球粒狀滲碳體，均勻分布于鐵素體基體中，均勻分布于鐵素體基體中(這種組織稱這種組織稱為球化珠光體為球化珠光體)。降低硬度提高韌性，具有這種組織的中碳。降低硬度提高韌性，具有這種組織的中碳鋼和高碳鋼硬度低、切削性好、冷形變能力大。鋼和高碳鋼硬度低、切削性好、冷形變能力大。 T10鋼球化退火組織 500 這種這種F和球狀滲碳體機(jī)械混合物的組織叫做球化體。硬度較低

33、。和球狀滲碳體機(jī)械混合物的組織叫做球化體。硬度較低。6、再結(jié)晶退火、再結(jié)晶退火：將冷變形加工的金屬及合金加熱到再結(jié)晶溫：將冷變形加工的金屬及合金加熱到再結(jié)晶溫度以上，適當(dāng)保溫后，使金屬內(nèi)部變形的晶粒變?yōu)榧?xì)小的度以上，適當(dāng)保溫后，使金屬內(nèi)部變形的晶粒變?yōu)榧?xì)小的等軸晶粒等軸晶粒，消除形變硬化和殘余內(nèi)應(yīng)力，恢復(fù)金屬或合金，消除形變硬化和殘余內(nèi)應(yīng)力，恢復(fù)金屬或合金的塑性和形變能力（回復(fù)和再結(jié)晶）。的塑性和形變能力（回復(fù)和再結(jié)晶）。7、去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火：鑄、鍛、焊件在冷卻時(shí)由于各部位冷卻速度：鑄、鍛、焊件在冷卻時(shí)由于各部位冷卻速度不同而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，金屬及合金在冷變形加工中以及工件不同而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，金

34、屬及合金在冷變形加工中以及工件在切削加工過程中也產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。若內(nèi)應(yīng)力較大而未及時(shí)在切削加工過程中也產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。若內(nèi)應(yīng)力較大而未及時(shí)予以去除，常導(dǎo)致工件予以去除，常導(dǎo)致工件變形變形甚至形成甚至形成裂紋裂紋。去除應(yīng)力退火去除應(yīng)力退火是將工件緩慢加熱到較低溫度低于是將工件緩慢加熱到較低溫度低于A1的某一溫度（鋼是的某一溫度（鋼是500650），保溫一段時(shí)間），保溫一段時(shí)間, 然后緩冷下來。去應(yīng)力退然后緩冷下來。去應(yīng)力退火并不能將內(nèi)應(yīng)力完全去除，而只是部分去除，從而消除火并不能將內(nèi)應(yīng)力完全去除，而只是部分去除，從而消除它的有害作用，穩(wěn)定尺寸。它的有害作用，穩(wěn)定尺寸。消除內(nèi)應(yīng)力消除內(nèi)應(yīng)力500650去應(yīng)

35、力退火去應(yīng)力退火消除加工硬化消除加工硬化TR +3050 再結(jié)晶退火再結(jié)晶退火過共析、共析鋼過共析、共析鋼使使Fe3C球化球化HRC， 韌性韌性，切削性，切削性為淬火作組織準(zhǔn)備為淬火作組織準(zhǔn)備Ac1 +2030球化退火球化退火亞共折鋼、共析鋼亞共折鋼、共析鋼細(xì)化晶粒，均勻化組織細(xì)化晶粒，均勻化組織降低硬度降低硬度 切削性切削性消除內(nèi)應(yīng)力消除內(nèi)應(yīng)力Ac3 +3050完全退火完全退火高合金鋼高合金鋼均勻鋼內(nèi)部的化學(xué)成分均勻鋼內(nèi)部的化學(xué)成分略低于固相線略低于固相線擴(kuò)散退火擴(kuò)散退火適用鋼種退火目的加熱溫度退火工藝?yán)渌苄宰冃魏蠼饘倮渌苄宰冃魏蠼饘俣?、鋼的正火二、鋼的正?正火正火是將鋼加熱到是將鋼加熱到

36、Ac3以上以上3050（亞共析鋼）或（亞共析鋼）或Accm以上以上3050 （過共析鋼），保溫后（過共析鋼），保溫后空冷空冷的熱處理工藝。的熱處理工藝。應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍: 1.預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理:調(diào)整低、中碳鋼的硬度調(diào)整低、中碳鋼的硬度;消除過共析鋼中消除過共析鋼中的的Fe3C。 2.最終熱處理最終熱處理:用于力學(xué)性能要求不高的普通零件。用于力學(xué)性能要求不高的普通零件。正火與退火的不同點(diǎn)正火與退火的不同點(diǎn)是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快，是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快，因而正火組織要比退火組織更細(xì)一些，其機(jī)械性能也有所因而正火組織要比退火組織更細(xì)一些，其機(jī)械性能也有所提高。另外，正火爐外冷

37、卻不占用設(shè)備，生產(chǎn)率較高，因提高。另外，正火爐外冷卻不占用設(shè)備，生產(chǎn)率較高，因此生產(chǎn)中盡可能采用正火來代替退火。此生產(chǎn)中盡可能采用正火來代替退火。正火后的組織：正火后的組織：亞共析鋼為亞共析鋼為F+S，共析鋼為共析鋼為S，過共析鋼為過共析鋼為S+二次滲碳體，且為不連續(xù)。二次滲碳體，且為不連續(xù)。 各類退火工藝加熱溫度示意圖各類退火工藝加熱溫度示意圖三、鋼的淬火三、鋼的淬火 淬火：淬火：將鋼加熱到臨界溫度將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或（亞共析鋼）或Ac1（過共析（過共析鋼）以上某一溫度，保溫一段時(shí)間，使之全部或部分奧氏體鋼）以上某一溫度，保溫一段時(shí)間，使之全部或部分奧氏體化，然后化，然后以

38、大于臨界冷卻速度的冷速快冷以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到到Ms以下（或以下（或Ms附近等溫）進(jìn)行附近等溫）進(jìn)行馬氏體馬氏體（或（或貝氏體貝氏體）轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。）轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。是使過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，是使過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏得到馬氏體或貝氏體組織體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的：幅提高鋼的：1、強(qiáng)度、硬度、耐磨性強(qiáng)度、硬度、耐磨性；高碳鋼，淬火；高碳鋼，淬火+低溫回火低溫回火2、疲勞強(qiáng)度以及韌性疲勞強(qiáng)度以及韌性；低、中碳鋼，淬火；低、中碳鋼，淬火+高溫回火高溫回火3、彈性彈性，中、高碳鋼，淬火，中

39、、高碳鋼，淬火+中溫回火中溫回火從而滿足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。從而滿足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。淬火的目的淬火的目的鋼的淬火工藝鋼的淬火工藝1、淬火加熱溫度的確定、淬火加熱溫度的確定溫度的選擇應(yīng)以得到均勻細(xì)小的溫度的選擇應(yīng)以得到均勻細(xì)小的A晶粒為原則，以便淬火晶粒為原則，以便淬火后得到細(xì)小的后得到細(xì)小的M。溫度高不利影響：溫度高不利影響：A晶粒粗大，淬火后得到脆性大的粗針狀晶粒粗大，淬火后得到脆性大的粗針狀M；而且淬火；而且淬火時(shí)工件時(shí)工件內(nèi)外溫差大，不能同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生大的內(nèi)應(yīng)力，引內(nèi)外溫差大，不能同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生大的內(nèi)應(yīng)力，引起工件變形或開裂；起工件變形或開裂；溫度

40、偏低：溫度偏低：工件不能被淬硬，達(dá)不到使用性能要求。工件不能被淬硬，達(dá)不到使用性能要求。鋼的淬火加熱溫度應(yīng)以鋼的臨界點(diǎn)來確定（根據(jù)鐵碳鋼的淬火加熱溫度應(yīng)以鋼的臨界點(diǎn)來確定（根據(jù)鐵碳相圖含碳量）相圖含碳量）可以適當(dāng)提高淬火溫度，使可以適當(dāng)提高淬火溫度，使A成分均勻，高碳區(qū)減少，成分均勻，高碳區(qū)減少，能減少片狀能減少片狀M，提高韌性。，提高韌性。亞共析鋼亞共析鋼過共析鋼過共析鋼中碳鋼中碳鋼合金鋼合金鋼淬火加熱溫度淬火加熱溫度Ac3+（3050），）， 淬火后組織：均勻的淬火后組織：均勻的M，若溫度低若溫度低Ac3，則出現(xiàn)，則出現(xiàn)F，產(chǎn)生軟點(diǎn)，產(chǎn)生軟點(diǎn)Ac1+（3050），組織：隱晶），組織：隱晶M

41、和粒狀和粒狀Fe3C。 若加熱溫度若加熱溫度高于高于Accm，淬火后得到粗針狀，淬火后得到粗針狀M和多的殘和多的殘A，使，使 硬度降低，脆硬度降低，脆性增加。性增加。稍微提高淬火加熱溫度（錳鋼除外，稍微提高淬火加熱溫度（錳鋼除外，A晶粒易長(zhǎng)大），晶粒易長(zhǎng)大），以便使合金元素充分溶解和均勻。以便使合金元素充分溶解和均勻。思考：過共析鋼淬火加熱溫度為何思考：過共析鋼淬火加熱溫度為何Ac1-Accm之間之間？1為了在加熱過程中保留一部分未溶碳化物抑制奧氏體晶粒長(zhǎng)為了在加熱過程中保留一部分未溶碳化物抑制奧氏體晶粒長(zhǎng)大，從而獲得細(xì)小的淬火馬氏體組織；大，從而獲得細(xì)小的淬火馬氏體組織；2是防止奧氏體溶入過

42、多的碳降低是防止奧氏體溶入過多的碳降低Ms溫度增加殘奧數(shù)量；溫度增加殘奧數(shù)量； （殘奧：益處殘奧：益處；提高其含量可提高工件的抗沖擊韌性，工件不易發(fā)生脆斷，；提高其含量可提高工件的抗沖擊韌性，工件不易發(fā)生脆斷，即使發(fā)生裂紋，裂紋擴(kuò)展的時(shí)間也較長(zhǎng)，易發(fā)現(xiàn)可避免出現(xiàn)突然的工件即使發(fā)生裂紋，裂紋擴(kuò)展的時(shí)間也較長(zhǎng)，易發(fā)現(xiàn)可避免出現(xiàn)突然的工件失效。失效。危害：危害：促使工作在使用過程中尺寸的變化，殘奧有向穩(wěn)定組織轉(zhuǎn)促使工作在使用過程中尺寸的變化，殘奧有向穩(wěn)定組織轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)，特別是對(duì)一些尺寸尺寸要求較高的場(chǎng)合。例：量具變的趨勢(shì)，特別是對(duì)一些尺寸尺寸要求較高的場(chǎng)合。例：量具/軸承等。軸承等。3少量碳化物的存

43、在可以提高耐磨性；少量碳化物的存在可以提高耐磨性；4如果淬火加熱溫度高不僅增加能耗，零件也易于氧化脫碳甚如果淬火加熱溫度高不僅增加能耗，零件也易于氧化脫碳甚至變形開裂。至變形開裂。2、選擇加熱介質(zhì)和確定保溫時(shí)間、選擇加熱介質(zhì)和確定保溫時(shí)間 淬火加熱設(shè)備：電爐、燃燒爐、鹽浴爐、鉛浴爐等。淬火加熱設(shè)備：電爐、燃燒爐、鹽浴爐、鉛浴爐等。 浴爐浴爐中加熱速度快，表面氧化、脫碳少，淬火后表面質(zhì)量高中加熱速度快，表面氧化、脫碳少，淬火后表面質(zhì)量高 電爐、燃燒爐電爐、燃燒爐：操作方便，大件熱處理，淬火后表面氧化脫：操作方便，大件熱處理，淬火后表面氧化脫 碳嚴(yán)重，用于對(duì)質(zhì)量要求不太嚴(yán)格工件的熱處理。碳嚴(yán)重，用

44、于對(duì)質(zhì)量要求不太嚴(yán)格工件的熱處理。 加熱保溫時(shí)間長(zhǎng)短加熱保溫時(shí)間長(zhǎng)短與加熱介質(zhì)、鋼的成分、工件尺寸和形狀與加熱介質(zhì)、鋼的成分、工件尺寸和形狀裝爐量和加熱方法有關(guān)。裝爐量和加熱方法有關(guān)。3、淬火冷卻、淬火冷卻淬火冷卻速度必須大于臨界冷卻速度，但冷速過快會(huì)產(chǎn)淬火冷卻速度必須大于臨界冷卻速度，但冷速過快會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，引起鋼件變形開裂。生熱應(yīng)力，引起鋼件變形開裂。 選擇比較理想的冷卻介質(zhì)；設(shè)法改進(jìn)冷卻方法。選擇比較理想的冷卻介質(zhì)；設(shè)法改進(jìn)冷卻方法。淬火得到淬火得到M：在：在C曲線的曲線的“鼻尖鼻尖”附近要求快冷，而附近要求快冷，而在上部和下部不必要快冷。在上部和下部不必要快冷。冷卻介質(zhì)冷速比較：冷卻介

45、質(zhì)冷速比較：堿水、鹽水冷速大，其次是堿水、鹽水冷速大，其次是冷水，冷水，它們?cè)谒鼈冊(cè)贛s附近冷速仍附近冷速仍大，產(chǎn)生大的組織應(yīng)力易淬大，產(chǎn)生大的組織應(yīng)力易淬裂。裂。油的冷速在油的冷速在鼻尖和鼻尖和Ms點(diǎn)都較點(diǎn)都較慢慢，只能用于一些合金鋼的，只能用于一些合金鋼的淬火。淬火。硝鹽水和聚乙烯醇水硝鹽水和聚乙烯醇水溶液是理想的冷卻介質(zhì)。溶液是理想的冷卻介質(zhì)。淬火方法示意圖淬火方法示意圖 淬火方法淬火方法單液淬火單液淬火：直冷，簡(jiǎn)單易操作。直冷，簡(jiǎn)單易操作。雙液淬火雙液淬火：先快后慢，降低組織應(yīng)力。：先快后慢，降低組織應(yīng)力。分級(jí)淬火分級(jí)淬火：快：快-恒恒-快，降低熱應(yīng)力與組織應(yīng)力。快，降低熱應(yīng)力與組織應(yīng)

46、力。等溫淬火等溫淬火：得到：得到B下下（工模具、彈簧）。（工模具、彈簧）。局部淬火局部淬火：量具等的局部區(qū)域。：量具等的局部區(qū)域。1.冷冷 處處 理理：-70-80，降低，降低A殘殘%，穩(wěn)定尺寸。，穩(wěn)定尺寸。卡規(guī)局部淬火卡規(guī)局部淬火 鋼的淬透性鋼的淬透性 淬透性：淬透性：是指鋼在淬火時(shí)是指鋼在淬火時(shí)獲得馬氏體的能力獲得馬氏體的能力。主要受奧氏體中。主要受奧氏體中的碳含量和合金元素的影響。鋼材淬透性好與差，常用的碳含量和合金元素的影響。鋼材淬透性好與差，常用淬淬硬層深度硬層深度來表示。淬硬層深度越大，則鋼的淬透性越好。來表示。淬硬層深度越大，則鋼的淬透性越好。淬硬層一般規(guī)定為工件表面至半馬氏體（

47、馬氏體量占淬硬層一般規(guī)定為工件表面至半馬氏體（馬氏體量占50%）之間的區(qū)域，它的深度叫淬硬層深度。之間的區(qū)域，它的深度叫淬硬層深度。淬硬性淬硬性：是指鋼淬火后獲得的是指鋼淬火后獲得的馬氏體馬氏體組織所能達(dá)到的組織所能達(dá)到的最高最高硬度硬度。鋼的淬硬性主要決定于馬氏體的含碳量，即取決于。鋼的淬硬性主要決定于馬氏體的含碳量，即取決于淬火前奧氏體的含碳量。淬火前奧氏體的含碳量。用末端淬火法測(cè)定淬透性用末端淬火法測(cè)定淬透性四、鋼的回火四、鋼的回火 定義定義：將：將淬火鋼淬火鋼重新加熱到重新加熱到A1點(diǎn)以下某一溫度，保溫后冷點(diǎn)以下某一溫度，保溫后冷卻到室溫的熱處理工藝。卻到室溫的熱處理工藝。改變強(qiáng)度、硬度高，塑性、韌性差的淬火組織。改變強(qiáng)度、硬度高，塑性、韌性差的淬火組織。使不穩(wěn)定的淬火組織使不穩(wěn)定的淬火組織M和殘余和殘余A轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定組織，保轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定組織，保證工件不再發(fā)生形狀和尺寸的改變。證工件不再發(fā)生形狀和尺寸的改變。消除淬火內(nèi)應(yīng)力，防止進(jìn)一步變形、開裂。消除淬火內(nèi)應(yīng)力，防止進(jìn)一步變形、開