熱處理專(zhuān)有名詞解釋

1、熱處理工藝學(xué)2.1鋼的熱處理原理一 加熱時(shí)轉(zhuǎn)變（P94-）（一）奧氏體（A）形成的基本過(guò)程.奧氏體（austenite -鐵中溶入碳和（或）其他元素構(gòu)成的固溶體。它是以英 國(guó)冶金學(xué)家R.Austen的名字命名的。通常呈等軸狀多邊形晶粒、內(nèi)有孿晶奧氏體形成的四個(gè)過(guò)程：P.941奧氏體晶核形成2奧氏體晶核長(zhǎng)大（向鐵素體和滲碳體兩個(gè)方向長(zhǎng)大）3未溶（殘余）滲碳體的溶解4奧氏體成分的均勻化（相對(duì)均勻化（鋼以非平衡組織加熱奧氏體化，將發(fā)生異常長(zhǎng)大和組織遺傳現(xiàn)象）（在以 非平衡組織作為原始組織加熱時(shí)，常可在奧氏體形成初期獲得 *針狀和顆粒狀?yuàn)W 氏體見(jiàn)陸興：熱處理工程基礎(chǔ)P31或徐光：金屬材料CCT曲線(xiàn)測(cè)定

2、及繪制P仃）。（二）影響奧氏體等溫形成速度的因素:P941加熱溫度和保溫時(shí)間2碳量3原始組織4合金元素（三）奧氏體晶粒大小及其影響因素1. 奧氏體晶粒度晶粒度（grain size -意指多晶體內(nèi)晶粒的大小。可用晶粒號(hào)、晶粒平 均直徑、單位面積或單位體積內(nèi)的晶粒數(shù)目定量表征。晶粒號(hào) （grain size number）-由美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）制定， 并被世界各國(guó)采用的一種表達(dá)晶粒大小的編號(hào)。晶粒號(hào)（N）與放大100倍的視野上每平方英寸面積內(nèi)的晶粒數(shù)（n）之間的關(guān)系為n=2N-1。實(shí)際檢驗(yàn)時(shí)一般采 用放大100倍的組織與標(biāo)準(zhǔn)晶粒號(hào)圖片對(duì)比的方法判定。起始晶粒度、實(shí)際晶粒度、本質(zhì)晶粒度P

3、952影響奧氏體晶粒大小的因素：P95加熱溫度和保溫時(shí)間、加熱速度、鋼的成分 （碳量、合金元素）、第二相、 原始組織（*元素 Mn、P 加速；元素 Ti、Nb、V、Al、W、Mo、Cr、Si、Ni 阻止 奧氏體晶粒長(zhǎng)大）生產(chǎn)中如何控制奧氏體晶粒度的大小？ （500問(wèn)11）二冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變（P96-）（一）共析鋼過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)（isothermal transformation diagramTTT curve）-過(guò)冷奧氏體在不同溫度等溫保持時(shí)， 溫度、時(shí)間與轉(zhuǎn)變產(chǎn)物所占 百分?jǐn)?shù)（轉(zhuǎn)變開(kāi)始及轉(zhuǎn)變終止）的關(guān)系曲線(xiàn)圖。1基本概念、特點(diǎn) P962影響因素P96碳量、合金元素、奧氏體化溫度和保溫時(shí)間

4、、原始組織、應(yīng)力和塑性變形3臨界冷卻速度（馬氏體臨界冷卻速度 critical cooling rate 工件淬火時(shí) 可抑制非馬氏體轉(zhuǎn)變的冷卻速度低限）。4應(yīng)用（正確選擇冷卻規(guī)范、予測(cè)冷卻組織及臨界冷卻速度）（二）過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷去卩轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)（continuous cooling transformationdiagram CCT curve）-工件奧氏體化后連續(xù)冷卻時(shí)，過(guò)冷奧氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn) 變終止的時(shí)間、溫度及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物與冷卻速度之間的關(guān)系曲線(xiàn)圖P103比較兩者（TTT、CCT曲線(xiàn)）的異同（500問(wèn)12）（三）冷卻轉(zhuǎn)變組織1珠光體（片狀、粒狀、特殊形態(tài)）形成條件、組織特點(diǎn)與力學(xué)性能差別 片狀

5、珠光體珠光體 （pearlite, lamellar pearlite）-鐵素體薄層（片）與碳化物（包 括滲碳體）薄層（片）交替重疊重疊組成的共析組織。珠光體的片間距離主要 決定于珠光體的形成溫度（過(guò)冷度）P97珠光體領(lǐng)域（珠光體團(tuán)）（pearlite colony）-鐵素體、碳化物薄片位向大致相同的一個(gè)珠光體團(tuán)所占的空間。一個(gè)奧氏體晶粒內(nèi)可以形成幾個(gè)珠光體 團(tuán)。珠光體領(lǐng)域（珠光體團(tuán)）不僅與珠光體的形成溫度（過(guò)冷度）有關(guān)，而且 還與奧氏體晶粒大小有關(guān)。索氏體 （sorbite, fine pearlite）-在光學(xué)金相顯微鏡下放大600倍以上 才能分辨片層的細(xì)珠光體。它是以英國(guó)冶金學(xué)家H.C.

6、Sorby的名字命名的。托氏體 （troostite, nodular fine pearlite）-在光學(xué)金相顯微鏡下已無(wú)法 分辨片層的極細(xì)珠光體。它是以法國(guó)金相學(xué)家L.Troost的名字命名的。粒狀珠光體 （globular pearlite）-碳化物呈顆粒狀彌散分布于鐵素體基 體中的珠光體。分粗粒狀、粒狀、細(xì)粒狀、點(diǎn)狀珠光體。P98特殊形態(tài)珠光體（碳化物呈針狀或纖維狀的珠光體）（見(jiàn)徐光P20）2貝氏體（上貝氏體、下貝氏體、粒狀貝氏體）形成條件、組織特點(diǎn)與力學(xué) 性能差別.P99貝氏體 （bainite）-鋼鐵奧氏體化后，過(guò)冷到珠光體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)與Ms之間的中溫區(qū)等溫，或連續(xù)冷卻通過(guò)這個(gè)中溫區(qū)

7、時(shí)形成的組織。這種組織由過(guò)飽 和固溶體和碳化物組成。它是以美國(guó)冶金學(xué)家E.C.Bain的名字命名的。上貝氏體 （upper bainite）-在較高的溫度范圍內(nèi)形成的貝氏體。其典型 形態(tài)是以大致平行、碳輕微過(guò)飽和的鐵素體板條為主體，短棒狀或短片狀碳化 物分布于板條之間。在含硅、鋁的合金鋼中碳化物全部或部分被殘留奧氏體所 取代。下貝氏體（lower bainite） -在較低溫度范圍內(nèi)形成的貝氏體。 其主體是雙 凸透鏡片狀碳過(guò)飽和鐵素體，片中分布著與片的縱向軸呈5565C角平行排列的碳化物。*粒狀貝氏體、無(wú)碳化物貝氏體（無(wú)碳貝氏體、鐵素體貝氏體）、其他貝氏體-反常貝氏體及柱狀貝氏體（見(jiàn)徐光 P3

8、0及陸興P100）3. 馬氏體（板條狀馬氏體、片狀馬氏體）形成條件、組織特點(diǎn)與力學(xué)性 能差別P100馬氏體（martensite）-鋼鐵或非鐵金屬中通過(guò)無(wú)擴(kuò)散共格切變型轉(zhuǎn)變 （馬氏體轉(zhuǎn)變）形成的產(chǎn)物統(tǒng)稱(chēng)馬氏體。鋼鐵中馬氏體轉(zhuǎn)變的母相是奧氏體， 由此形成的馬氏體化學(xué)成分與奧氏體相同，晶體結(jié)構(gòu)為體心正方，可被看作是過(guò)飽和：固溶體。主要形態(tài)是板條狀和片狀。它是以德國(guó)冶金學(xué)家A.Martens的名字命名的。（片狀馬氏體在顯微鏡下呈針狀，各針之間互成60度或120度的角度，但在正常溫度淬火得到的針狀馬氏體，由于組織較細(xì)，在普通光學(xué)顯微鏡下顯 示得不夠清楚，稱(chēng)為隱針馬氏體。）（板條狀馬氏體的顯微組織為一束

9、束平行而細(xì)長(zhǎng)的板條狀組織，由低碳 鋼形成的馬氏體多為板條狀馬氏體。）*蝶狀馬氏體、薄片狀馬氏體、-馬氏體（見(jiàn)陸興P77）鋼在冷卻時(shí)發(fā)生哪些類(lèi)型的組織轉(zhuǎn)變？ （500問(wèn)14）貝氏體與珠光體轉(zhuǎn)變有哪些異同點(diǎn)？（300問(wèn)62）馬氏體與貝氏體轉(zhuǎn)變有哪些異同點(diǎn)？（300問(wèn)63）馬氏體的特點(diǎn)是什么？（問(wèn)答1.13）4先析相（pro-eutectoid phase -固溶體發(fā)生共析轉(zhuǎn)變前析出的固相。例如先析鐵素體，先析碳化物等。P98先析鐵素體形態(tài)有塊狀、網(wǎng)狀、片狀。先析碳化物形態(tài)有粒狀、網(wǎng)狀、針狀。鐵素體-多邊形鐵素體、針狀鐵素體、高溫鐵素體（見(jiàn)徐光P17）碳化物-0 （FeC） x （Ffi2C 或 F

10、esC） （ FejuC 或 FexC）（見(jiàn)徐光 P15） MC M2C M6C M7C3 M23C6 -片狀、粒狀、針狀、纖維狀 （一次、二次、 三次、液析、共晶、共析碳化物的區(qū)分偽共析組織P98魏氏組織（Widmanstatten structure -組織組分之一呈片狀或針狀沿 母相特定晶面析出的顯微組織。比較：魏氏組織鐵素體、魏氏組織滲碳體、一 次魏氏組織鐵素體、二次魏氏組織鐵素體（見(jiàn)徐光 P25）。P995相間析出P996殘留奧氏體、奧氏體穩(wěn)定化.殘留奧氏體（殘存奧氏體 retained austenite -工件淬火冷卻至室溫 后殘存的奧氏體。奧氏體穩(wěn)定化-熱穩(wěn)定化、機(jī)械穩(wěn)定化 P

11、102三回火轉(zhuǎn)變P104（一 ）組織轉(zhuǎn)變幾階段馬氏體中碳偏聚、馬氏體分解、殘留奧氏體轉(zhuǎn)變、碳化物轉(zhuǎn)變、Fe3C聚集長(zhǎng)大和a相的再結(jié)晶（二）回火組織（回火馬氏體、回火索氏體、回火托氏體）及性能變化（三）回火脆性及防止（消除）不可逆回火脆性；第一類(lèi)回火脆性（350C embrittlement） -工件淬火后在約350 C回火時(shí)產(chǎn)生的回火脆性?？赡婊鼗鸫嘈?；第二類(lèi)回火脆性（revesible temper brittleness）-含有鉻、 錳、鉻鎳等元素的合金鋼工件淬火后，在脆化溫度區(qū)（400550C）回火，或在更高溫度回火后緩慢冷卻所產(chǎn)生的脆性。這種脆性可通過(guò)高于脆化溫度的再 次回火并快速冷卻

12、予以消除。消除后，若再次在脆化溫度區(qū)回火或在更高的溫 度回火后緩慢冷卻，則重新脆化。22鋼的整體熱處理(P107-)一.退火(annealing)-工件加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間，然后緩慢冷卻 的熱處理工藝。P1071 完全退火(full annealing)#工件完全奧氏體化后緩慢冷卻，獲得接近平衡組織的退火。2. 不完全退火(partial annealing, incomplete annealing)-將工件部分奧 氏體化后緩慢冷卻的退火。3. 等溫退火(isothermal annealing)-工件加熱到高于 Ac3(或Aci)的溫度， 保持適當(dāng)時(shí)間后，較快地冷卻到珠光體轉(zhuǎn)變溫度

13、區(qū)間的適當(dāng)溫度并等溫保持， 使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w類(lèi)組織后在空氣中冷卻的退火。4. 球化退火(spheroidizing annealing, spheroidizing -為使工件中的 碳化物球狀化而進(jìn)行的退火。5. 預(yù)防白點(diǎn)退火 (hydrogen relief annealing -為防止工件在熱形變加 工后的冷卻過(guò)程中因氫呈氣態(tài)析出而形成發(fā)裂(白點(diǎn))，在形變加工完結(jié)后直接 進(jìn)行的退火。其目的是使氫擴(kuò)散到工件之外。(脫氫處理baking, dehydrogenation在工件組織不發(fā)生變化的條件下， 通過(guò)低溫加熱、保溫，使工件內(nèi)的氫向外擴(kuò)散進(jìn)入大氣中的退火)。6.再結(jié)晶退火(recryst

14、allization annealing -經(jīng)冷塑性變形加工的工 件加熱到再結(jié)晶溫度以上，保持適當(dāng)時(shí)間，通過(guò)再結(jié)晶使冷變形過(guò)程中產(chǎn)生的 晶體學(xué)缺陷基本消失，重新形成均勻的等軸晶粒，以消除形變強(qiáng)化效應(yīng)和殘余 應(yīng)力的退火。中 間退火 (process annealing, intermediate annealing, interstage annealing) -為消除工件形變強(qiáng)化效應(yīng)，改善塑性，便于實(shí)施后繼工序而進(jìn)行 的工序間退火)。7 .均勻化退火(homogenizing, diffusion annealing -以減少工件化學(xué)成分和組織的不均勻程度為主要目的，將其加熱到高溫并長(zhǎng)時(shí)間保溫

15、，然后緩 慢冷卻的退火。&穩(wěn)定化退火(stabilizing annealing -為使工件中微細(xì)的顯微組成物沉 淀或球化的退火。例如某些奧氏體不銹鋼在 850 E附近進(jìn)行穩(wěn)定化退火，沉淀出 TiC、NbC、TaC，防止耐晶間腐蝕性能降低)。9.去應(yīng)力退火(stress relieving, stress relief annealing-為去除工件塑性變形加工、切削加工或焊接造成的內(nèi)應(yīng)力及鑄件內(nèi)存在的殘余應(yīng)力而進(jìn)行的 退火。二.正火(normalizing) -工件加熱奧氏體化后在空氣中冷卻的熱處理工 藝。P1151 .二段正火(two-step normalizing -工件加熱奧氏體化后

16、，在靜止的空 氣中冷卻到Ar1附近即轉(zhuǎn)入爐中緩慢冷卻的正火。2.等溫正火(isothermal normalizing)-工件加熱奧氏體化后，采用強(qiáng)制 吹風(fēng)快冷到珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)的某一溫度，并保溫以獲得珠光體型組織，然后在空 氣中冷卻的正火。正火與退火的比較及選用原則 500問(wèn)29、31)。(選擇原則可從切削加工性、 使用性能、經(jīng)濟(jì)等方面考慮)三. 淬火 quench hardening, transformation hardening 工件加熱奧氏體 化后以適當(dāng)方式冷卻獲得馬氏體或（和）貝氏體組織的熱處理工藝。最常見(jiàn)的 有水冷淬火、油冷淬火、空冷淬火等。P1161加熱工藝溫度-非傳統(tǒng)概念 高溫

17、淬火、亞溫淬火時(shí)間-有效厚度、加熱系數(shù)加熱介質(zhì)：工藝學(xué)P59氣氛-中性氣氛 neutral atmosphere再給定溫度下不與被加熱工件發(fā) 生化學(xué)反應(yīng)的氣氛。氧化氣氛oxidizing atmosphere在給定溫度下與被加熱工件發(fā) 生氧化反應(yīng)的氣氛。還原氣氛reducing atmosphere在給定條件下可使金屬氧化物還 原的氣氛。真空加熱。2.冷卻工藝（冷卻制度 cooling schedule 對(duì)工件熱處理冷卻條件（冷 卻介質(zhì)、冷卻速度）所作的規(guī)定。工藝學(xué) P71冷卻介質(zhì)-水、鹽水、堿水、油、有機(jī)聚合物水溶液等冷卻方法1）單液淬火直接淬火（direct quenching工件加熱后直

18、接淬火冷卻的工藝。延遲淬火；預(yù)冷淬火（delay quenching） -工件加熱奧氏體化后浸入淬火冷卻介質(zhì)前先在空氣中停留適當(dāng)時(shí)間（延遲時(shí)間）的淬火。熱浴淬火 （hot bath hardening） -工件在熔鹽、熔堿、熔融金屬或高 溫油等熱浴中進(jìn)行的淬火冷卻。如鹽浴淬火、鉛浴淬火、堿浴淬火等。2）雙介質(zhì)淬火； 雙液淬火 （interrupted quenching, timed quenching- 工 件加熱奧氏體化后先浸入冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì)，在組織即將發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)立即轉(zhuǎn)入冷卻能力弱的介質(zhì)中冷卻。3） 貝氏體等溫淬火；等溫淬火（austempering -工件加熱奧氏體化后快 冷到貝

19、氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間等溫保持時(shí)奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w的淬火。4） 馬氏體分級(jí)淬火；分級(jí)淬火 （martempering）-工件加熱奧氏體化后 浸入溫度稍高或稍低于 Ms點(diǎn)的堿浴或鹽浴中保持適當(dāng)時(shí)間，在工件整體達(dá)到介 質(zhì)溫度后取出空冷以獲得馬氏體的淬火。5）復(fù)合淬火、形變與淬火相結(jié)合形變淬火（ausforming）工件熱加工成形后由高溫淬冷的淬火。常用的是鍛造余熱淬火。6）力卩壓淬火；模壓淬火 （press hardening, die hardening -工件加熱奧 氏體化后在特定夾具夾持下進(jìn)行淬火冷卻，其目的在于減少淬火冷卻畸變。3淬透性、淬硬性淬硬性 （hardening capacity）-以鋼在理想條件下淬火所能達(dá)到的最高硬 度來(lái)表征的材料特征。淬透性（hardenability）-以在規(guī)定條件下鋼試樣淬硬深度和硬度分布表 征的材料特性。工藝學(xué)P81淬透性在生產(chǎn)實(shí)踐中有何重要意義？（問(wèn)答3.5）淬硬性與哪些因素有關(guān)？（問(wèn)答3.6）4畸變、校直P(pán)1225后處理 防銹、清洗、噴丸、噴砂 P124四回火tempering工件淬硬后加熱到Aci以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間， 然后冷卻到室溫的熱處理工藝。P1251回火加熱溫度-低、中、高溫.彳氐溫回火（low temperature tempering, first stage tempering -工件在250 E以下進(jìn)行的回火。中溫