熱處參考資料理概念解析

1、術(shù)語(yǔ)解釋：1、 過(guò)冷奧氏體 ：奧氏體在A1 以下，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必將發(fā)生相變，但是過(guò)冷到A1 以下的奧氏體并不是立即發(fā)生相變的，而是需要經(jīng)過(guò)孕育之后才會(huì)發(fā)生相變，這種短暫存在于A1 以下的奧氏體稱為過(guò)冷奧氏體 。2、 淬火 ：將工件加熱到Ac3 或 ACcm 以上的某一溫度，保溫一段時(shí)間后快速冷卻以獲得下貝氏體或馬氏體的一種熱處理工藝。3、 回火 ：將淬火后的工件重新加熱到Ac1 以下的某一溫度，經(jīng)適當(dāng)?shù)谋睾罄鋮s到室溫的處理工藝稱為回火；（其目的是為了降低淬火脆性、削除或降低應(yīng)力、提高韌性）根據(jù)回火溫度的不同分為：低溫回火、中溫回火、高溫回火。低溫回火 ：淬火后的零件重新加熱至150-25

2、0 ，經(jīng)適當(dāng)?shù)谋睾罄鋮s至室溫的熱處理工藝，低溫回火得到的組織為回火馬氏體。 （其目的是為了得到高硬度、高耐磨、消除殘余應(yīng)力。）主要用于高碳鋼、軸承鋼、合金鋼、滲碳鋼等。中溫回火 ：淬火后的零件重新加熱至350-500 ，經(jīng)適當(dāng)保溫后冷卻至室內(nèi)溫的熱處理工藝，中溫回火得到的組織為回火屈氏體。（其目的是為了獲得較高彈性極限和屈服強(qiáng)度，同時(shí)改善塑性和韌性，主要用于各種彈簧的熱處理。）高溫回火 ：淬火后的零件重新加熱至450-600 ，經(jīng)適當(dāng)保溫后冷卻至室溫的熱處理工藝，高溫回火得到的組織為回火索氏體，其目的是獲得高強(qiáng)度、高塑性、高韌性的性能，適用于各種中碳鋼結(jié)構(gòu)的零件。4、 正火 ：工件加熱到Ac

3、3 或 ACcm 以上（ 30-50 ）的某一溫度，保溫一段時(shí)間后，然后從爐中取出空冷或霧冷或水冷至室溫的一種熱處理工藝。目的： 降低硬度，提高塑性、改善切削性能、去除應(yīng)力，正火比退火的冷卻速度快，所以效率較退火高，因冷卻速度快，組織較細(xì)，其硬度，強(qiáng)度都相應(yīng)的比退火要高。實(shí)際應(yīng)用中常用正火代替淬火做一些不重要零件的熱處理。5、 退火 ：將工件加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，?jīng)適當(dāng)保溫后，然后緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。根據(jù)處理目的和要求不同，鋼的退火分為：完全退火、等溫退火、球化退火、去應(yīng)力退火。6、 索氏體 ：650-600 的等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為索氏體，其組織為較細(xì)層片狀珠光體。7、 屈氏體

4、 ：600-550 的等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為屈氏體，其組織為極細(xì)層片狀珠光體。珠光體的片間距越小，則珠光體的硬度越高、強(qiáng)度高、塑性高。8、 調(diào)制處理 ：淬火后高溫回火的熱處理方式。大多數(shù)承受沖擊、疲勞等動(dòng)載荷的零件采用調(diào)質(zhì)處理，而不能用正火代替。9、 淬透性 ：是指鋼在一定條件下淬火時(shí)獲得淬透層（馬氏體層）的深度的能力。10、表面淬火 ：通過(guò)快速加熱使鋼材表面奧氏體化后快速冷卻，使表層獲得一定硬度的馬氏體組織的方法。11、化學(xué)熱處理 ：是將鋼材放在具有一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入其表層，改變表層的化學(xué)成分，使其組織和化學(xué)性能發(fā)生改變的熱處理方法。12、滲碳 ：將鋼件在滲碳介質(zhì)中加熱并

5、保溫，使碳原子滲入表層，可使零件的表層和心部分別具有高碳和低碳組織的1一種化學(xué)熱處理工藝。這樣可以使零件的表面層硬度提高，而心部又保持良好的韌性。滲碳主要用于表面受磨損嚴(yán)重并承受較大沖擊載荷和交變載荷的零件。低碳鋼滲碳后必須經(jīng)過(guò)熱處理，一般采用淬火+低溫回火。滲碳由： 分解、吸收、擴(kuò)散3 個(gè)過(guò)程組成。 （氣體滲碳需要加熱至900-950）優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率高，滲碳層質(zhì)量好，勞動(dòng)條件低，滲碳過(guò)程容易控制，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，適用于大批量生產(chǎn)。缺點(diǎn)：碳量和滲碳層深度不易精確控制，消耗能量大。13、滲氮（氮化）：滲氮是將工件表面滲入氮原子的化學(xué)熱處理工藝。滲氮時(shí)間取決于滲氮層的厚度，一般滲氮層的厚度

6、為0.4-0.6mm ，滲氮時(shí)間約需20-50h，所以生產(chǎn)周期比較長(zhǎng)。氮化前工件要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。使其組織為回火索氏體。氮化通常用于耐磨性和尺寸精度要求高的零件。14、碳氮共滲 ：是指向鋼的表面同時(shí)滲入碳和氮原子的過(guò)程，也稱氰化處理。主要有液體碳氮共滲和氣體碳氮共滲。其中液體碳氮共滲的介質(zhì)有毒，污染環(huán)境，勞動(dòng)條件差所以很少采用。氣體碳氮共滲應(yīng)用較為廣泛，又分為高溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲兩類。高溫氣體碳氮共滲：實(shí)質(zhì)上是以滲碳為主的共滲工藝，介質(zhì)即滲碳和滲氮用的混合體。低溫氣體碳氮共滲：實(shí)質(zhì)上是以滲氮為主的共滲工藝，又稱為氣體共滲，生產(chǎn)上習(xí)慣稱為軟氮化。由于表層碳氮化合物層太薄，僅有0.01

7、-0.02 故不宜用于重載條件下工作的零件。2-2：共析鋼加熱時(shí)向奧氏體轉(zhuǎn)變分哪幾個(gè)階段？說(shuō)明亞共析鋼和過(guò)共析鋼向奧氏體轉(zhuǎn)變時(shí)有什么特點(diǎn)？概念明析： 共析鋼 ：含碳量 =0.77%以純珠光體的形式存在。亞共析鋼 ：含碳量0.0218-0.77%以珠光體和鐵素體的共熔體形式存在。過(guò)共析鋼 ： 含碳量 0.77-2.11%以珠光體和滲碳體的形式存在。共析鋼加熱時(shí)向奧氏體轉(zhuǎn)變分為：1、晶核體的形成：將珠光體加熱到Ac1 以上，在鐵素體與滲碳體相界上形成奧氏體晶核。 2、晶核長(zhǎng)大； 3、殘余滲碳體的溶解；4、奧氏體的均勻化。2-3：試比較馬氏體和下貝氏體的結(jié)構(gòu)和組織有什么不同。答：含碳量0.2%的鋼淬

8、火后得到的組織為板條狀馬氏體（強(qiáng)度好、硬度高、高韌性，同時(shí)脆性也比較高）；含碳量 1%的鋼在馬氏體等溫轉(zhuǎn)變區(qū)轉(zhuǎn)變得到的組織為片狀馬氏體（高硬度，脆性比較高，塑性較差）。上貝氏體： 550-500之間等溫轉(zhuǎn)變獲得的組織為上貝氏體組織，因鐵素體條間距較大，故脆性、硬度高，實(shí)際生產(chǎn)中很少采用這種組織。下貝氏體： 500 -Ms （馬氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始溫度）之間等溫轉(zhuǎn)變區(qū)轉(zhuǎn)變得到的組織為下貝氏體（下貝氏體強(qiáng)韌性好，硬度高）。實(shí)用價(jià)值很高。2-4：從組織和性能上說(shuō)明，為什么等溫淬火一般要求得到下貝氏體組織而避免得到上貝氏體組織。答：下貝氏體組織為針狀組織，因組織較細(xì)密，所以具有高強(qiáng)度，高硬度，高韌性；而上貝氏

9、體為寬鐵素體2條組織，因組織較粗，故強(qiáng)韌性差，脆性高，塑性差，實(shí)用價(jià)值差。綜合上述下貝氏體組織要遠(yuǎn)優(yōu)于上貝氏體，所以一般要求得到下貝氏體，避免得到上貝氏體。2-5：簡(jiǎn)述過(guò)共析鋼過(guò)冷奧氏體在等溫轉(zhuǎn)變時(shí)的溫度、結(jié)構(gòu)、組織和性能。答：過(guò)共析鋼過(guò)冷奧氏體在 Ms-Mf 之間等溫轉(zhuǎn)變獲得的組織為片狀馬氏體組織，片狀馬氏體具有高硬度，高脆性，塑性顯著降低。2-6：鋼在淬火時(shí)為什么會(huì)發(fā)生變形，甚至開(kāi)裂？采用什么方法可以減少變形鋼中的殘余奧氏體量？答： 1、造成變形與開(kāi)裂的主要原因有兩個(gè)：熱應(yīng)力與組織應(yīng)力。熱應(yīng)力是指加熱和冷卻過(guò)程中，由于表面和心部受熱不均勻，膨脹或收縮不一至所產(chǎn)生的應(yīng)力。組織應(yīng)力是指淬火過(guò)程

10、中，馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)體積變化所造成的應(yīng)力。2 、材料受到外部應(yīng)力時(shí)，超過(guò)彈性極限即產(chǎn)生塑性變形，超過(guò)斷裂極限產(chǎn)生開(kāi)裂。所以減少變形開(kāi)裂的方法就是如何很好地控制應(yīng)力，比較有效的方法有：設(shè)計(jì)零件時(shí)盡量做到截面均勻、形狀對(duì)稱；加熱時(shí)控制加熱速度，必要時(shí)采取多次等溫加熱；冷卻時(shí)可以采用冷卻速度緩和的冷卻介質(zhì)（當(dāng)然，應(yīng)該保證Vc ）；預(yù)冷淬火；淬火后及時(shí)回火，消除殘余應(yīng)力等方法。2-7：正火和退火的主要區(qū)別是什么？在實(shí)際生產(chǎn)中怎樣選擇？答：退火的目的是為了降低硬度，提高塑性，去除或消除應(yīng)力，改善切削性能。而正火是為了獲得較高的強(qiáng)硬度，消除殘留應(yīng)力。退火與正火的冷卻方式也不同，其得到的組織與有所不同。在實(shí)際生

11、產(chǎn)中，如果是為了降低硬度，去應(yīng)力，改善切削性能可采用退火。而對(duì)于一些承受沖擊載荷等動(dòng)載荷、有一定硬度要求的零件常采用正火處理。2-8：如何進(jìn)行球化退火？為什么過(guò)共析鋼必須采用球化退火，而不采用完全退火？2-9：為可加工性，確定下列鋼件的預(yù)備熱處理方法，并指出所得到的組織：（ 1） 20 鋼鋼板子孫（ 2） T8 鋼鋸條。2-10：常用的淬火方法有哪幾種？說(shuō)明它們的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。答：按淬火的范圍分為：整體式淬火與表面淬火。淬火鋼件按冷卻介質(zhì)的不同有水淬、油淬、鹽浴淬等。表面淬火因加熱條件不同，又分為感應(yīng)式加熱淬火與火焰式加熱淬火。2-11：淬火鋼回火時(shí)其組織怎樣轉(zhuǎn)變？分哪幾個(gè)階段？答：淬

12、火鋼回火是指把淬火后的鋼重新加熱至Ac1 以下某一溫度，經(jīng)適當(dāng)保溫后再冷卻至室溫的一種熱處理工藝。分為加熱、保溫、冷卻三個(gè)階段。3因回火溫度的不同分為：低溫回火、中溫回火、高溫回火；低溫回火：加熱至 150-250。其目的是為了獲得高硬度，消除殘留應(yīng)力。常用于高碳鋼、中碳合金鋼、工具鋼等需求高硬度、高耐磨材料的回火處理。低溫回火獲得的組織為回火馬氏體。因加熱溫度較低，故不影響材料組織。中溫回火：加熱至 350-500 。其目的是為了獲得彈性極限。常用于彈簧鋼的回火處理。 （中溫回火獲得的組織為回火屈氏體）高溫回火：加熱至450-550 。其目的是為了獲得高強(qiáng)度、高硬度、高韌性接近于平衡性能的熱處理。高溫回火得到的組織為回火縈氏體。（淬火后的鋼高溫回火又稱調(diào)質(zhì)處理，一般用作中碳結(jié)構(gòu)鋼的最終熱處理）。2-12：索氏體和回火縈氏體有何異同？答：索氏體是過(guò)冷奧氏體在珠光體等溫轉(zhuǎn)變區(qū)等溫獲得的組織，其組織形式為細(xì)珠光體。而回火索氏體是由馬氏體高溫轉(zhuǎn)變而來(lái)，其組織為粒狀珠光體。縈氏體硬度比回火縈氏體硬度要高，但塑性、韌性較差。2-13：試分析45 鋼在退火、正火、淬火和回火后的組織性能。2-14：表面淬火后的零件在性能上有何特點(diǎn)？試說(shuō)明表面淬火的適用范圍。答：表面淬火的零件表面具有高硬度、高耐磨性，而心部具有強(qiáng)韌性。適用于表面要求高