金屬熱處理69096復(fù)習(xí)

金屬材料及熱處理復(fù)

習(xí)加熱的目的奧氏體化定義過程晶粒度的定義影響奧氏體化過程及其晶粒度的因素加熱組織——相圖判斷（球狀滲碳體）鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變冷卻方式冷卻轉(zhuǎn)變等溫冷卻轉(zhuǎn)變C曲線——TTT圖連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變C曲線——CCT圖過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動力學(xué)曲線——C曲線圖時間/sMf鼻溫珠光體轉(zhuǎn)變貝氏體轉(zhuǎn)變馬氏體轉(zhuǎn)變PB過冷奧氏體在A1下不同的溫度等溫保持時，轉(zhuǎn)變（轉(zhuǎn)變組織及轉(zhuǎn)變量）與等溫溫度、等溫時間的關(guān)系T/℃

AA1過冷ASM

M+A’

M共析鋼CCT圖與TTT圖的區(qū)別CCT圖位于

TTT圖右下方共析鋼CCT圖與TTT圖比較比較區(qū)別過冷奧氏體T/℃時間/sA1AM+A’M連續(xù)冷卻貝氏體轉(zhuǎn)變被抑制M等溫冷卻為單

SM一的組織，連續(xù)冷卻可能為幾種

f組織的混合珠光體貝氏體馬氏體珠光體轉(zhuǎn)變共析成分的奧氏體在A1～550℃溫度范圍內(nèi)停留時，將發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變。鐵素體和滲碳體兩相組成的機(jī)械混合物—珠光體組織形態(tài)兩種形態(tài)：片狀珠光體和球狀（粒狀）珠光體珠光體形成條件有未溶解的碳化物奧氏體成分不均勻粒狀珠光體片狀珠光體成分均勻奧氏體強(qiáng)度、硬度增加塑性、韌性增加與珠光體片層間距和珠光體晶團(tuán)大小有關(guān)<

HRC25HRC25～35HRC35～40粒狀的珠光體鐵素體的基體上分布著顆粒狀（球狀）的滲碳體性能取決于與滲碳體顆粒的大小、形態(tài)及分布與片狀珠光體比較，粒狀珠光體強(qiáng)度硬度較低、塑性韌性較好機(jī)械性能片狀珠光體珠光體(P)索氏體(S)屈氏體(T)馬氏體轉(zhuǎn)變馬氏體的定義馬氏體是碳在α—Fe中的過飽和固溶體馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)體心正方結(jié)構(gòu)

c/a—馬氏體的正方度馬氏體組織形態(tài)兩種基本形態(tài)：板條馬氏體和片狀馬氏體影響馬氏體形態(tài)的因素馬氏體形態(tài)形成溫度奧氏體的化學(xué)成分含碳量和合金元素馬氏體的轉(zhuǎn)變特點貝氏體轉(zhuǎn)變貝氏體是碳化物（滲碳體）分布在含碳過飽和的鐵素體基體上的兩相混合物。貝氏體轉(zhuǎn)變是過冷奧氏體在

“鼻溫”至Ms點范圍內(nèi)進(jìn)行的轉(zhuǎn)變，又稱為中溫轉(zhuǎn)變。貝氏體組織形態(tài)上貝氏體

下貝氏體貝氏體的轉(zhuǎn)變特點貝氏體的力學(xué)性能上貝氏體的強(qiáng)度較低、韌性較差下貝氏體不僅強(qiáng)度高，而且韌性也好，表現(xiàn)為具有較好的綜合力學(xué)性能，是一種很有應(yīng)用價值的組織。普通熱處理：退火、正火、淬火、回火特點：整體熱處理在整個工件上得到一致的顯微組織。表面熱處理：表面淬火、化學(xué)熱處理特點：整體熱處理表面硬而耐磨，心部有良好的韌性和塑性鋼的熱處理工藝亞共析鋼的熱處理1退火組織：F+P2正火組織：F+S3淬火組織：M+ArT/℃MSAA1Mf時間/sM+A’VC

MA31232.3、鋼的淬火T/℃MSMfAA1時間/sM+A’MVCAcm過共析鋼的熱處理1231球化退火

組織：P粒狀2正火組織：S+少量Fe3C網(wǎng)3淬火組織：

M+

Ar

+Fe

C3

粒狀淬火基本問題加熱溫度（亞溫淬火，過熱淬火）冷卻控制內(nèi)應(yīng)力（熱應(yīng)力，組織應(yīng)力）冷卻方式（介質(zhì)）； 水，油，淬透性/淬硬性淬火方式鋼的回火處理回火的定義回火的目的/作用消除或減少淬火鋼件的內(nèi)應(yīng)力；調(diào)整性能；穩(wěn)定組織和尺寸.回火的類別低溫回火：（碳鋼）回火溫度：150～250℃之間中溫回火：（碳鋼）回火溫度：350～500℃之間高溫回火：（碳鋼）回火溫度：500～650℃之間2.4、回火回火溫度與硬度的關(guān)系二次硬化淬火鋼在回火處理時，硬度、強(qiáng)度進(jìn)一步提高的現(xiàn)象二次淬火殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體(或下貝氏體）定義淬火鋼回火時，在特定溫度下，韌性降低的現(xiàn)象?；鼗鸫嘈苑诸悾旱蜏鼗鼗鸫嘈愿邷鼗鼗鸫嘈曰鼗饻囟葘︿摏_擊韌性的影響低溫回火脆性（第一類回火脆性）

：特點與回火冷卻速度無關(guān)（不可逆回火脆性）克服辦法：避免在此溫度范圍回火。高溫回火脆性（第二類回火脆性）特點：與回火冷卻速度相關(guān)（可逆回火脆性）克服辦法：回火冷卻時采用快速冷卻合金元素W、Mo可減輕回火脆性化學(xué)熱處理——滲碳 工藝：930±10℃適應(yīng)材料：≦0.25%C組織：滲碳緩冷組織滲碳淬火組織：表面：高碳M+碳化物心部：低碳M//T+M→F+S→

表面淬火方式適應(yīng)材料:中碳鋼表面熱處理化學(xué)熱處理——滲氮 工藝：500~570℃適應(yīng)材料：38CrMoAl結(jié)

構(gòu)

鋼類別含碳量%主加元素輔加元素?zé)崽幚斫M織典型牌號低合金高強(qiáng)鋼wc＜0.20Mn固溶強(qiáng)化Nb、Ti、V細(xì)晶強(qiáng)化沉淀強(qiáng)化-正火20，16Mn/16MnTiQ235-A(A3)08F滲碳鋼0.10%

-0.25%MnCrNi固溶強(qiáng)化淬透性V、Ti、W、Mo細(xì)化晶粒提高耐磨性滲碳后-

淬火+低溫回火表面：M回+合金滲碳體+少量A20、20Cr20CrMnTi18Cr2Ni4WA調(diào)質(zhì)鋼0.25%～0.5%Mn

Si

CrNi淬透性，強(qiáng)化基體VMoWTi細(xì)化晶粒

回火穩(wěn)定性回火脆性調(diào)質(zhì)回火索氏體45、40Cr40CrNiMo彈簧鋼0.6%～0.9%0.45%～0.7%MnSiCr淬透性

彈性極限回火穩(wěn)定性Mo

W、V、Nb回火穩(wěn)定性

細(xì)化晶粒與成型工藝有關(guān)淬火+中溫回火去應(yīng)力退火回火屈氏體60、7060Si2Mn50CrV滾動軸承鋼0.95%～1.10%Cr淬透性、耐蝕性、耐磨性Si、Mn強(qiáng)度

V、Mo細(xì)化晶粒淬火+低溫回火回火M+細(xì)小均勻碳化物+少量AGCr15工

具

鋼類別含碳量%主加元素輔加元素?zé)崽幚斫M織典型牌號刃具鋼0.65%~1.35%Cr、Mn、Si、W、V硬度和耐磨性、回火穩(wěn)定性、細(xì)化晶粒、淬透性球化退火→淬火+低溫回火T7……T129SiCrW18Cr4V量具鋼0.9%～1.5%Cr耐磨性尺寸穩(wěn)定W、Mn淬透性淬火-冷處理-低溫回火-時效CrWMnGCr15冷模具鋼1.3%～2.3%Cr淬透性和回火穩(wěn)定性耐磨性Mo、V

細(xì)化晶粒耐磨性淬火+低溫回火T7……T129SiCr/Cr12

Cr12MoV熱模具鋼0.3%～0.6%Cr

Ni

Mn

SiMo

W

V淬火+中/高溫回火5CrMnMo、5CrNiMo、3CrW8V提高相變溫度.淬透性.回火穩(wěn)定性；防止回火脆性.產(chǎn)生二次硬化.阻止晶粒

的長大熱處理工藝毛坯制造機(jī)加工1熱處理工藝路線預(yù)備熱處理退火或正火零件熱處理淬火+回火低碳鋼wc:0.1-0.25%(滲碳鋼）正火→

滲碳 →

淬火+

低溫回火中碳鋼wc:0.25-0.5%(調(diào)質(zhì)鋼、熱模具鋼）完全退火或正火

→ 淬火+

高溫回火（→表面淬火+低溫回火）熱處理工藝熱處理工藝路線高碳鋼wc

>0.7%(刃具鋼、冷模具鋼、軸承鋼）球化退火

→

淬火+

低溫回火高碳鋼wc>0.7%(量具鋼）球化退火

→淬火→冷處理→低溫回火……時效……

（磨加工后時效）五、問答題（本題18分，每小題6分）某工廠生產(chǎn)車床齒輪，要求齒面有較好的硬度與耐磨性，心部有較好的塑韌性。原圖紙設(shè)計用40Cr

鋼制造，因材料缺乏，工廠決定改用20Cr鋼生產(chǎn)，試說明：（共18分）原40Cr鋼為滿足齒輪性能要求，應(yīng)如何安排熱處理工藝？