總復習金屬材料熱處理

1、總 復 習名詞解釋：晶體晶體 晶格晶格 晶胞晶胞 晶面晶面 晶向晶向 過冷度；過冷度；相相 組織組織 組織組成物組織組成物 相組成物相組成物 固溶強化固溶強化；F A P Ld Fe3CI Fe3CII Fe3CIII；本質晶粒度本質晶粒度 M B下下 淬火臨界冷卻速度淬火臨界冷卻速度Vk 淬透性淬透性 過冷過冷A 殘余奧氏體（殘余奧氏體（A殘殘） 調質處理；調質處理； 熱（紅）硬性熱（紅）硬性第一章 金屬的結構與結晶 一、純金屬的三種晶體結構二、金屬的實際結構與晶體缺陷 多晶體結構多晶體結構 晶格缺陷晶格缺陷三、金屬的結晶與鑄錠過冷是金屬結晶的必要條件。過冷是金屬結晶的必要條件。一般地，金屬

2、液體的冷速愈一般地，金屬液體的冷速愈大，大， 則則T愈大，愈大，F也愈大，也愈大，結晶驅動力愈大，結晶傾向結晶驅動力愈大，結晶傾向也愈大。也愈大。金屬結晶的基本規(guī)律金屬結晶的基本規(guī)律：液態(tài)金屬結晶時獲得細晶粒的方法液態(tài)金屬結晶時獲得細晶粒的方法：第三章 合金的結構與相圖一、固態(tài)合金的相結構 l組成合金的組成合金的基本的相結構按其晶體結構分為基本的相結構按其晶體結構分為兩類：兩類： 固溶體和金屬間化合物。固溶體和金屬間化合物。l固溶體的分類：置換固溶體、間隙固溶體固溶體的分類：置換固溶體、間隙固溶體l影響固溶體溶解度的主要因素影響固溶體溶解度的主要因素:l固溶強化的概念及原因固溶強化的概念及原因

3、二、二元合金相圖5二 元 相 圖 小 結l 相圖中的每一點，稱為合金的相圖中的每一點，稱為合金的表象點表象點。l 單相區(qū)中合金由單相構成；單相區(qū)中合金由單相構成； 相的成分合金的成分。相的成分合金的成分。l 兩個單相區(qū)之間一定有一個兩相區(qū)兩個單相區(qū)之間一定有一個兩相區(qū)；兩相區(qū)中合金；兩相區(qū)中合金處于兩相平衡狀態(tài)。處于兩相平衡狀態(tài)。 兩平衡相成分兩平衡相成分由合金表象點水平線與兩相區(qū)邊界線由合金表象點水平線與兩相區(qū)邊界線交點決定；交點決定； 兩平衡相相對重量兩平衡相相對重量用杠桿定律計算。用杠桿定律計算。l 三相平衡共存表現為一水平線三相平衡共存表現為一水平線三相平衡線三相平衡線。6l 合金的合

4、金的顯微組織顯微組織可以看作是由各個相組成的，這些相稱為合可以看作是由各個相組成的，這些相稱為合金的金的相組成物相組成物；也可以看作是基本組織組成的，這些基本組；也可以看作是基本組織組成的，這些基本組織稱為合金的織稱為合金的組織組成物組織組成物。l 合金的相組成物：合金的相組成物：在合金的顯微組織中的基本相在合金的顯微組織中的基本相，如，如、固固溶體相。溶體相。l 合金的組織組成物：合金的組織組成物：由基本相組成的單相組織和共晶體等基由基本相組成的單相組織和共晶體等基本組織，如亞共晶合金的組織組成物本組織，如亞共晶合金的組織組成物 、II、（、（+）。）。第四章 鐵碳合金一、熟悉鐵碳合金中基本

5、組織組成物的含義、特點。 F、A、P、Fe3C、Ld、Fe3CI、Fe3CII、Fe3CIII二、Fe-Fe3C合金相圖分析GQFAFCFeA3CFeF3CFeP3dLCFeP3dLCFeA3CFeLd3CFeLd3FPPdLdLALAL CFeL3NLACDFEPSKFeFe3CABJH1. 會畫相圖會畫相圖l 5個單相（區(qū)）：個單相（區(qū)）： l 7個兩相區(qū)：個兩相區(qū)：l 3條平行線：條平行線：l 室溫時，各類鐵碳合金平衡組織示意圖會畫室溫時，各類鐵碳合金平衡組織示意圖會畫l 室溫時，三類鐵碳平衡合金室溫時，三類鐵碳平衡合金包晶反應、共晶反應、共析反應包晶反應、共晶反應、共析反應2. 鐵碳合

6、金結晶過程分析鐵碳合金結晶過程分析3. 計算：計算：室溫下室溫下,某某鐵碳合金鐵碳合金相組成物相組成物和和組織組成物組織組成物的相對重量的相對重量三、碳鋼1. 鋼中常存元素；熱脆、冷脆產生原因鋼中常存元素；熱脆、冷脆產生原因2. 碳鋼的分類、編號和用途碳鋼的分類、編號和用途 Q215、Q235、Q255、45、60、 T8、T10、T12l 室溫下室溫下組織組成物組織組成物的相對重量：的相對重量：l 室溫下室溫下相組成物相組成物的相對重量：的相對重量：CFeCFeQQLLQCQLQQ33%1006%1000008.069.60008.06PPQ%QS SQ%,.CQSQQ 1006100000

7、80770000806 S第五章 鋼的熱處理定義：定義：t(h)加熱加熱冷卻冷卻熱處理工藝曲線熱處理工藝曲線T()保溫保溫 V加加t V冷冷T加加分類：分類：退火、正火、淬火、回火退火、正火、淬火、回火一、鋼在加熱時的轉變1.共析鋼加熱時共析鋼加熱時A的形成四個步驟的形成四個步驟2.奧氏體晶粒度的概念奧氏體晶粒度的概念1.珠光體：層片狀珠光體：層片狀F和和 Fe3C的機械混合物，片間距越小，的機械混合物，片間距越小，強度和硬度越高。強度和硬度越高。2. 兩種馬氏體的形態(tài)與性能有何不同？兩種馬氏體的形態(tài)與性能有何不同？ 馬氏體的硬度值隨含碳量的提高而增加。馬氏體的硬度值隨含碳量的提高而增加。 馬

8、氏體馬氏體高硬度的原因：高硬度的原因：過飽和的碳引起晶格畸變造成的過飽和的碳引起晶格畸變造成的固溶強化；固溶強化；高密度位錯或孿晶引起的亞結構強化。高密度位錯或孿晶引起的亞結構強化。3. B上上和和B下下性能有何不同？性能有何不同？三、過冷A轉變曲線圖1. 共析鋼共析鋼 C曲線曲線2. 影響影響C曲線的因素曲線的因素 3. 淬火臨界冷卻速度淬火臨界冷卻速度vk（M臨界冷卻速度）：獲得臨界冷卻速度）：獲得 100%M的的最小最小冷卻速度。冷卻速度。凡使凡使C曲曲線右移的因素都減小線右移的因素都減小Vk。A M的判據為的判據為Vk。l 共析鋼共析鋼 TTT（C）曲線）曲線3540HRC4050HR

9、C5060HRC6065HRC525HRC2535HRCPSTB上上B下下AB上上AB下下AMM+ArASAPATMs點點Mf (-(-50) ) 馬氏體型轉變馬氏體型轉變A1550( (鼻溫鼻溫) ) 珠光體型轉變珠光體型轉變550230( (Ms點點) ) 貝氏體型轉變貝氏體型轉變四、退火和正火l退火和正火目的退火和正火目的l正火與退火的主要區(qū)別正火與退火的主要區(qū)別l影響淬透性的決定性因素是影響淬透性的決定性因素是Vk ，一般地，一般地， Vk，淬透性，淬透性六、鋼的回火 回火回火類型類型回火溫度回火溫度( )回火回火組織組織回火后回火后硬度硬度(HRC)性性 能能 特特 點點用用 途途低

10、溫回火低溫回火 150250 M回回5864硬度高，硬度高， 耐磨性好，耐磨性好，脆性、脆性、 內應力降低。內應力降低。工具鋼、滾動軸承工具鋼、滾動軸承 滲碳件、表面淬火件滲碳件、表面淬火件中溫回火中溫回火 350500T回回3550良好彈性良好彈性 ，高屈強比，高屈強比，一定的韌性和抗疲勞性一定的韌性和抗疲勞性彈簧鋼，如彈簧等彈彈簧鋼，如彈簧等彈性元件。性元件。高溫回火高溫回火 500650S回回2535強韌性好，即具有良好強韌性好，即具有良好的綜合力學性能。的綜合力學性能。重要結構件、機械零重要結構件、機械零件：連桿、軸、齒輪件：連桿、軸、齒輪u 調質處理調質處理 淬火淬火 高溫回火高溫回

11、火u 250350沒有進行回火，因為這時鋼容易發(fā)生低溫回火脆。沒有進行回火，因為這時鋼容易發(fā)生低溫回火脆。 回火的分類、組織及應用第六章 合金鋼1.合金元素對合金元素對Fe-Fe3C相圖的影響相圖的影響2.合金元素提高合金元素提高回火穩(wěn)定性回火穩(wěn)定性3.兩類回火脆的概念及消除方法兩類回火脆的概念及消除方法一、原理 二、合金鋼的編號l 合金結構鋼合金結構鋼： 兩位數字兩位數字 Me 數字數字 （ A ）平均含碳量的平均含碳量的萬分之幾萬分之幾合金元合金元素符號素符號合金元素平均含合金元素平均含量的百分之幾量的百分之幾高級優(yōu)質鋼高級優(yōu)質鋼 l合金工具鋼合金工具鋼數字合金元素符號數字數字合金元素符號

12、數字平均含碳量平均含碳量的千分之幾的千分之幾合金元素平均合金元素平均含量的含量的百分之百分之幾幾 各鋼所屬類別、各鋼所屬類別、C及合金元素含量、典型熱及合金元素含量、典型熱處理工藝、用途（舉例）處理工藝、用途（舉例） 20CrMnTi、45、40Cr、GCr15、65Mn、 60Si2Mn、50CrV、16Mn、1Cr18Ni9Ti、 2Cr13、1Cr17、T8、T10、T12、9SiCr、 CrWMn、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、Cr12MoV、Q235A、Q345、HT200、KTH350-10、QT600-3鋼鋼 號號鋼鋼 種種合金元素的主要作用合金元素的主要作用熱處理特點熱

13、處理特點使用態(tài)組織使用態(tài)組織Q345低合金高強低合金高強度結構鋼度結構鋼Mn:強化強化F，增加，增加P量，量，降低冷脆轉變溫度降低冷脆轉變溫度熱軋空冷熱軋空冷 P+F65Mn彈簧鋼彈簧鋼Mn:提高淬透性，強化提高淬透性，強化F基體基體淬火淬火+中溫回火中溫回火 T回回20Cr滲碳鋼滲碳鋼Cr:提高淬透性，強化提高淬透性，強化F滲碳滲碳+淬火淬火+低溫低溫回火回火表表: M回回+粒狀碳化物粒狀碳化物+Ar；心部；心部: M回回+F40Cr調質鋼調質鋼Cr:提高淬透性，強化提高淬透性，強化F調質處理調質處理 S回回9SiCr低合金工具鋼低合金工具鋼Cr:提高淬透性提高淬透性淬火淬火+低溫回火低溫回

14、火M回回+粒狀碳化物粒狀碳化物+少量少量ArGCr15滾動軸承鋼滾動軸承鋼Cr:提高淬透性，耐磨性、提高淬透性，耐磨性、耐蝕性耐蝕性淬火淬火+低溫回火低溫回火M回回+顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物+少少量量Ar1Cr13馬氏體不銹鋼馬氏體不銹鋼Cr:提高耐蝕性提高耐蝕性淬火淬火+高溫回火高溫回火 S回回5CrNiMo熱作模具鋼熱作模具鋼Cr、Ni:提高淬透性，強化提高淬透性，強化F淬火淬火+高溫回火高溫回火 S回回Mo:防止高溫回火脆性防止高溫回火脆性Cr12MoV冷作模具鋼冷作模具鋼Mo:細化晶粒，提高耐細化晶粒，提高耐磨性磨性淬火淬火+低溫回火低溫回火M回回+顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物+少少量量A

15、rW18Cr4V高速鋼高速鋼V:提高耐磨性、熱硬性提高耐磨性、熱硬性淬火淬火+低溫回火低溫回火M回回+顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物+少少量量Ar1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹奧氏體不銹鋼鋼Ti:防止晶間腐蝕防止晶間腐蝕固溶處理固溶處理 單相單相A三、會分析零件加工工藝路線（熱處理特點）1. 用用20CrMnTi制造汽車變速齒輪：制造汽車變速齒輪： 鍛造鍛造正火正火加工齒形加工齒形局部鍍銅局部鍍銅滲碳滲碳預冷淬火預冷淬火低低溫回火溫回火噴丸噴丸磨齒磨齒成品；成品；2. 用用40Cr制作發(fā)動機中連桿螺栓：制作發(fā)動機中連桿螺栓： 鍛造鍛造退退(正正)火火粗加工粗加工調質調質精加工精加工成品；成品；3. 用用W18Cr4V鋼制造盤形齒輪銑刀：鋼制造盤形齒輪銑刀： 鍛造鍛造退火退火機加工機加工淬火淬火+回火回火噴砂噴砂磨加工磨加工成品。成品。四、掌握各類鋼的性能、應用范圍以及成分特點及相應的典型的熱處理工藝。 五、回答問題： 1.彈簧鋼的表面質量對其使用壽命有何影響？提高彈簧鋼使彈簧鋼的表面質量對其使用壽命有何影響？提高彈簧鋼使 用壽命采取的措施有哪些？用壽命采取的措施有哪些？ 2. W18Cr4V熱處理特點？為什么？熱處