第7章+鋼的熱處理

機(jī)械工程材料大連海洋大學(xué)精品課程授課教師：潘穎授課時(shí)間：2013年05月2目錄第4篇材料的應(yīng)用第3篇常用機(jī)械工程材料第2篇金屬材料組織和性能的控制第1篇金屬材料的結(jié)構(gòu)與性能3第2篇金屬材料組織和性能的控制第4章鋼的熱處理3第8章鋼的合金化3

3第5章鐵-碳合金相圖3第6章金屬的塑性變形與再結(jié)晶3第7章鋼的熱處理3第3章金屬的結(jié)晶與同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變4熱處理的概念第7章鋼的熱處理將固態(tài)金屬或合金在一定介質(zhì)中加熱、保溫和冷卻，以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝方法。[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)5熱處理工藝分類第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)普通熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理其他熱處理退火正火淬火回火感應(yīng)加熱表面淬火火焰加熱表面淬火電接觸加熱滲碳滲氮碳氮共滲滲其他非金屬真空熱處理形變熱處理控制氣氛熱處理激光熱處理6臨界溫度與實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度第7章鋼的熱處理鐵碳相圖中PSK、GS、ES線分別用A1、A3、Acm表示。鋼加熱時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度分別用Ac1、Ac3、Accm表示;冷卻時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度分別用Ar1、Ar3、Arcm表示。[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)77.1.1奧氏體的形成---形核和長大第7章鋼的熱處理奧氏體形核

首先在鐵素體與滲碳體相界形核。奧氏體晶格長大

奧氏體晶核通過碳原子的擴(kuò)散向鐵素體和滲碳體方向長大。[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)87.1.1奧氏體的形成---形核和長大第7章鋼的熱處理殘余滲碳體溶解

鐵素體的成分、結(jié)構(gòu)更接近于奧氏體，因而先消失。殘余的滲碳體隨保溫時(shí)間延長繼續(xù)溶解直至消失。奧氏體成分均勻化

滲碳體溶解后，其所在部位碳含量仍很高，通過長時(shí)間保溫使奧氏體成分趨于均勻。[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)97.1.1奧氏體的形成第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)107.1.2奧氏體晶粒的大小與控制第7章鋼的熱處理1.奧氏體的晶粒度

奧氏體化剛完成時(shí)的奧氏體晶粒非常細(xì)小均勻，稱為起始晶粒度。溫度進(jìn)一步升高，保溫時(shí)間繼續(xù)延長，會(huì)出現(xiàn)奧氏體晶粒長大的現(xiàn)象。晶粒的長大依靠大晶粒吞并小晶粒和晶界遷移的方式進(jìn)行。[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)117.1.2奧氏體晶粒的大小與控制第7章鋼的熱處理1.奧氏體的晶粒度

鋼在加熱時(shí)奧氏體晶粒的長大傾向稱為本質(zhì)晶粒度。表示鋼在規(guī)定條件下奧氏體晶粒長大的傾向；并不表示實(shí)際晶粒大小。[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)晶粒度為1-4級(jí)的是本質(zhì)粗晶粒鋼；5-8級(jí)的是本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。前者晶粒長大傾向大；后者晶粒長大傾向小。127.1.2奧氏體晶粒的大小與控制第7章鋼的熱處理2.影響奧氏體晶粒大小的因素

加熱溫度和保溫時(shí)間

加熱速度鋼的成分[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)加熱溫度越高保溫時(shí)間越長奧氏體晶粒越粗大加熱速度越快形核率越高晶粒越細(xì)小碳含量增加長大傾向大殘余滲碳體阻礙晶粒長大13熱處理冷卻的兩種方式第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)等溫冷卻

連續(xù)冷卻

147.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)奧氏體在相變溫度A1以下，處于不穩(wěn)定狀態(tài)；將要發(fā)生相變卻還沒有發(fā)生；這種暫時(shí)存在的非穩(wěn)定奧氏體稱為過冷奧氏體。157.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)1.過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線(1)過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的建立

以共析鋼為例：取一批小試樣并進(jìn)行奧氏體化；將試樣分組淬入低于A1點(diǎn)的不同溫度的鹽浴中,隔一定時(shí)間取一試樣淬入水中；測定每個(gè)試樣的轉(zhuǎn)變量，確定各溫度下轉(zhuǎn)變量與轉(zhuǎn)變時(shí)間的關(guān)系；167.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)記錄各個(gè)等溫溫度下的轉(zhuǎn)變開始時(shí)間和轉(zhuǎn)變終了時(shí)間，并畫在“溫度----時(shí)間（對(duì)數(shù)）”坐標(biāo)系中;將各轉(zhuǎn)變開始點(diǎn)和轉(zhuǎn)變終了點(diǎn)用光滑曲線連接起來，即可得到過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線；曲線形狀象字母C，所以又稱C曲線，也稱TTT曲線。177.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)(2)過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線的分析C曲線中各線的分析C曲線中各區(qū)的分析孕育期

越小過冷奧氏體穩(wěn)定性越小孕育期最小處“鼻尖”鼻尖以上溫度較高相變驅(qū)動(dòng)力小鼻尖以下溫度較低擴(kuò)散困難從而使奧氏體穩(wěn)定性增加時(shí)間溫度A1MSMfA過冷PBMA→MA→BA→P轉(zhuǎn)變開始線轉(zhuǎn)變終了線奧氏體187.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)2.過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織與性能

隨過冷度不同，過冷奧氏體將發(fā)生---珠光體轉(zhuǎn)變貝氏體轉(zhuǎn)變馬氏體轉(zhuǎn)變A1～550℃鐵素體與滲碳體片層相間的機(jī)械混合物轉(zhuǎn)變溫度愈低，層間距愈小197.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)(1)珠光體轉(zhuǎn)變---高溫轉(zhuǎn)變

按層間距離的大小，珠光體組織可分為珠光體（P）、索氏體（S）和托氏體（T）。并無本質(zhì)區(qū)別，也沒有嚴(yán)格界限，只是形態(tài)上不同。片間距越小，鋼的強(qiáng)度、硬度越高，塑性和韌性略有改善珠光體托氏體索氏體207.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)過冷奧氏體高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的形成溫度和性能217.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)珠光體轉(zhuǎn)變也是形核和長大的過程。滲碳體晶核首先在奧氏體晶界上形成，長大過程中，兩側(cè)奧氏體的含碳量下降，促進(jìn)了鐵素體形核，兩者相間形核并長大，形成一個(gè)珠光體團(tuán)。227.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)237.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)(2)貝氏體轉(zhuǎn)變---中溫轉(zhuǎn)變550℃-MsB根據(jù)其組織形態(tài)不同，貝氏體又分為上貝氏體(B上)和下貝氏體(B下)。上貝氏體

550-350℃光鏡下呈羽毛狀。電鏡下為不連續(xù)棒狀的滲碳體分布于自奧氏體晶界向晶內(nèi)平行生長的鐵素體條之間。光鏡下電鏡下247.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)下貝氏體

350℃-Ms在光鏡下呈竹葉狀。光鏡下電鏡下在電鏡下為細(xì)片狀碳化物分布于鐵素體針內(nèi)，并與鐵素體針長軸方向呈55-60o角。257.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)上貝氏體強(qiáng)度和塑性都較低，而且脆性大，無實(shí)用價(jià)值；下貝氏體不僅強(qiáng)度、硬度高，塑性韌性也較好，即具有良好的綜合力學(xué)性能。生產(chǎn)中常采用等溫淬火來獲得下貝氏體。267.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)貝氏體轉(zhuǎn)變是一種半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變，即只有碳原子擴(kuò)散而鐵原子不擴(kuò)散。轉(zhuǎn)變過程也是形核和長大的過程。277.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變---上貝氏體第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)轉(zhuǎn)變溫度較高（550～350℃）；首先在奧氏體中的貧碳區(qū)形成鐵素體晶核；然后從奧氏體晶界向晶內(nèi)沿一定方向成排長大；鐵素體片長大時(shí)，它能擴(kuò)散到周圍的奧氏體中，使其富碳；最后在鐵素體條間析出Fe3C短棒，形成上貝氏體。上貝氏體轉(zhuǎn)變過程287.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變---下貝氏體第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)轉(zhuǎn)變溫度較低（350～230℃）；首先在奧氏體晶界或晶內(nèi)某些晶面上生成鐵素體晶核；然后沿奧氏體的一定晶向呈針狀長大。鐵素體片長大時(shí)，由于碳原子擴(kuò)散能力低，不能長距離擴(kuò)散，只能在一定晶面上以斷續(xù)碳化物粒子的形式析出，形成下貝氏體。下貝氏體轉(zhuǎn)變過程297.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)(2)馬氏體轉(zhuǎn)變Ms點(diǎn)以下M馬氏體是碳在α-Fe中的過飽和間隙固溶體。根據(jù)其組織形態(tài)不同，可分為板條狀和針狀兩大類。形態(tài)取決于奧氏體的含碳量<0.2%板條馬氏體>1.0%針狀馬氏體

0.2～1.0%兩者混合組織板條狀馬氏體

針狀馬氏體

307.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)硬度取決于碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)

碳含量增加M硬度升高

>0.6％

硬度提高平緩合金元素的影響不大M塑性和韌性與其含碳量有關(guān)針狀馬氏體脆性大板條狀馬氏體塑性和韌性好317.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)馬氏體轉(zhuǎn)變是一種非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變，碳原子和鐵原子都不擴(kuò)散。轉(zhuǎn)變是通過鐵原子的移動(dòng)來完成γ-Fe向α-Fe的晶格改組。形成速度極快，冷卻到Ms點(diǎn)以下時(shí)，瞬間形核（無孕育期）。溫度下降，馬氏體轉(zhuǎn)變量增加，降溫停止，馬氏體轉(zhuǎn)變也停止。轉(zhuǎn)變不徹底，含碳量越高，殘余奧氏體量越多。含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.5%忽略殘余奧氏體327.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)3.影響C曲線的因素---奧氏體成分

奧氏體化條件(1)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)(2)合金元素(3)加熱溫度和保溫時(shí)間337.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)(1)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)共析鋼的過冷奧氏體最穩(wěn)定，C曲線最靠右。Ms與Mf點(diǎn)隨含碳量增加而下降。與共析鋼相比，亞共析鋼和過共析鋼C曲線的上部各多一條先共析相的析出線。347.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)(2)合金元素除Co外,凡溶入奧氏體的合金元素都使C曲線右移。除Co和Al外,所有合金元素都使Ms與Mf點(diǎn)下降。357.2.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)(3)加熱溫度和保溫時(shí)間奧氏體化溫度越高保溫時(shí)間越長碳化物溶解越完全奧氏體成分越均勻不利于過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變從而增加了它的穩(wěn)定性C曲線右移367.2.2過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)1.過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(1)過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線的建立將鋼加熱到奧氏體狀態(tài)以不同速度冷卻記錄奧氏體轉(zhuǎn)變開始點(diǎn)和終了點(diǎn)的溫度和時(shí)間畫在“溫度--時(shí)間（對(duì)數(shù)）”坐標(biāo)系中將各轉(zhuǎn)變開始點(diǎn)和轉(zhuǎn)變終了點(diǎn)用光滑曲線連接起來377.2.2過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)1.過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(2)過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線的分析Ps線為過冷奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變開始線Pf線為過冷奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變終了線兩線之間為轉(zhuǎn)變的過渡區(qū)KK′線為過冷奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變中止線剩余的奧氏體一直保持到Ms點(diǎn)溫度以下轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體387.2.2過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)1.過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(2)過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線的分析Vk為上臨界冷卻速度，它是獲得全部馬氏體組織的最小冷卻速度。Vk愈小，鋼在淬火時(shí)越容易獲得馬氏體組織。Vk′為下臨界冷卻速度，它是保證奧氏體全部轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w的最大冷卻速度。Vk′越小，退火所需的時(shí)間越長。397.2.2過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)2.連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線和等溫轉(zhuǎn)變曲線的比較連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線位于等溫轉(zhuǎn)變曲線的右下側(cè)；只有等溫轉(zhuǎn)變曲線的上半部分，沒有下半部分；表明連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變時(shí)，得不到貝氏體組織。過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物不完全是單一、均勻的組織。407.2.2過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)3.連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線和等溫轉(zhuǎn)變曲線的應(yīng)用連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線測定困難；常用等溫轉(zhuǎn)變曲線定性地、近似地分析過冷奧氏體連續(xù)冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變。41P均勻A細(xì)AP退火(爐冷)正火(空冷)S淬火(油冷)T+M+A’M+A’淬火(水冷)A1MSMf時(shí)間650℃600℃550℃427.3.1退火第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)

機(jī)械零件的一般加工工藝為：毛坯（鑄、鍛）→預(yù)備熱處理→機(jī)加工→最終熱處理。退火與正火主要用于預(yù)備熱處理，工件性能要求不高時(shí)作為最終熱處理。437.3.1退火第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間后緩慢冷卻（一般為隨爐冷卻），從而獲得接近平衡組織的熱處理工藝。真空退火爐447.3.1退火第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)1.退火目的調(diào)整硬度以便于切削加工；消除殘余內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定工件尺寸，防止后續(xù)加工中的變形和開裂；改善工件的化學(xué)成分及組織的不均勻性，以提高工藝性能和使用性能；細(xì)化晶粒，提高力學(xué)性能，為最終熱處理（淬火、回火）作組織準(zhǔn)備。457.3.1退火第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)2.退火工藝及應(yīng)用完全退火等溫退火球化退火均勻化退火去應(yīng)力退火再結(jié)晶退火467.3.1退火第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)完全退火將鋼件加熱到Ac3以上30～50℃，保溫一定時(shí)間后緩慢冷卻(隨爐或埋入石灰和砂中冷卻)。主要用于亞共析鋼

細(xì)化晶粒均勻組織消除內(nèi)應(yīng)力降低硬度切削加工477.3.1退火第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)等溫退火將鋼件加熱到高于Ac3以上30～50℃（亞共析鋼）；或Ac1以上10～20℃（共析鋼、過共析鋼）；保持適當(dāng)時(shí)間后較快地冷卻到珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)的某一溫度；保溫一定時(shí)間，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w組織；然后在空氣中冷卻的熱處理工藝。487.3.1退火第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)球化退火它是將工件加熱到Ac1+30-50℃保溫后緩冷；或者加熱后冷卻到略低于Ar1

的溫度下保溫；使珠光體中的滲碳體球化后出爐空冷。然后在空氣中冷卻的熱處理工藝。用于共析、過共析鋼497.3.1退火第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)球化退火球化退火的組織為鐵素體基體上分布著顆粒狀滲碳體的組織，稱球狀珠光體,用P球表示。有網(wǎng)狀二次滲碳體的過共析鋼，球化退火前應(yīng)先進(jìn)行正火，以消除網(wǎng)狀。507.3.1退火第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)均勻化退火又稱擴(kuò)散退火，它是將鋼錠、鑄鋼件或鍛坯加熱到固相線溫度以下100～200℃，長時(shí)間保溫（一般為10～15h），然后緩慢冷卻，以獲得化學(xué)成分和組織均勻化的熱處理工藝。消除鑄造中產(chǎn)生的枝晶偏析均勻化退火后鋼晶粒粗大，需再進(jìn)行完全退火或正火。517.3.1退火第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)再結(jié)晶退火用于經(jīng)過冷變形加工的金屬及合金的一種退火方法。使金屬內(nèi)部組織變?yōu)榧?xì)小的等軸晶粒；消除形變硬化；恢復(fù)金屬或合金的塑性和形變能力（回復(fù)和再結(jié)晶）。527.3.1退火第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)去應(yīng)力退火又稱低溫退火，它是將鋼件加熱到Ac1以下某一溫度（一般為500～650℃），保溫一定時(shí)間，然后隨爐冷卻的熱處理工藝。消除殘余內(nèi)應(yīng)力；提高其尺寸穩(wěn)定性，防止后續(xù)加工或使用中的變形和開裂）。537.3.2正火第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)正火是將鋼件加熱到Ac3（亞共析鋼）或Accm（過共析鋼）以上30～50℃，保溫適當(dāng)時(shí)間，在空氣中冷卻的熱處理工藝。加熱到Ac1以上100～150℃的正火稱為高溫正火。正火溫度547.3.2正火第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)1.正火目的作為最終熱處理改善切削加工性能作為預(yù)先熱處理細(xì)化奧氏體晶粒均勻組織要求不高的材料可做最終熱處理過共析鋼消除網(wǎng)狀滲碳體為球化退火作好組織準(zhǔn)備中碳鋼消除組織缺陷為最終熱處理做組織準(zhǔn)備低碳鋼或低碳合金鋼提高其硬度557.3.2正火第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)2.退火與正火的選用從改善鋼的切削加工性能方面考慮從經(jīng)濟(jì)性方面考慮低碳鋼宜正火中碳鋼可正火可退火中高碳鋼完全退火過共析鋼正火消除網(wǎng)狀滲碳體后再用球化退火正火成本低---生產(chǎn)周期短工藝簡便生產(chǎn)成本低56淬火第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)

將鋼加熱到臨界溫度（Ac3或Ac1以上），保溫使鋼奧氏體化后，快速冷卻以獲得馬氏體組織的熱處理工藝。獲得馬氏體組織提高鋼的硬度和強(qiáng)度真空淬火爐577.4.1淬火工藝---淬火溫度第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)(1)亞共析鋼Ac3以上30～50℃淬火后的組織為細(xì)小均勻的M;加熱溫度過低(Ac1～Ac3之間)，淬火后的組織為M+F;加熱溫度過高，A晶粒長大，淬火后得到粗大的M587.4.1淬火工藝---淬火溫度第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)(2)共析鋼和過共析鋼

Ac1以上30～50℃共析鋼淬火組織為M+A’過共析鋼M+Fe3C顆粒+A’(預(yù)備組織為P球)加熱溫度過高，A晶粒長大，淬火后得到粗大的M，且A’量增多，鋼的硬度、耐磨性下降，變形開裂傾向增加。

597.4.1淬火工藝---淬火溫度第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)(3)合金鋼

臨界溫度以上30～50℃大多數(shù)合金元素有阻礙奧氏體晶粒長大的作用；為使合金元素完全溶于奧氏體中，淬火溫度比碳鋼高。607.4.1淬火工藝---加熱時(shí)間第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)加熱時(shí)間=淬火加熱升溫時(shí)間+保溫時(shí)間升溫時(shí)間---鋼件裝爐后爐溫達(dá)到淬火溫度所需的時(shí)間；保溫時(shí)間---鋼件從達(dá)到淬火溫度到燒透并完成奧氏體化所需的時(shí)間。617.4.1淬火工藝---冷卻介質(zhì)第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)保證工件獲得馬氏體組織，同時(shí)又不造成變形和開裂；理想冷卻速度應(yīng)是慢--快--慢；鼻尖附近，快速冷卻，保證A不會(huì)轉(zhuǎn)變成其它組織；其他部分，過冷A較穩(wěn)定，緩慢冷卻，以減少因形成M而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。常用冷卻介質(zhì)水和油

627.4.1淬火工藝---冷卻介質(zhì)第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)水低溫冷卻能力過強(qiáng)工件變形開裂形狀簡單尺寸大工件油低溫冷卻能力弱高溫冷卻能力差小尺寸非合金鋼件熔融的堿和鹽冷卻能力在水和油之間形狀復(fù)雜變形要求嚴(yán)格小型件637.4.1淬火工藝---冷卻方法第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)(1)單介質(zhì)淬火加熱工件在一種介質(zhì)中連續(xù)冷卻到室溫的淬火方法。操作簡單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。各種淬火方法示意圖1—單介質(zhì)淬火2—雙介質(zhì)淬火3—分級(jí)淬火法4—等溫淬火法647.4.1淬火工藝---冷卻方法第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)(2)雙介質(zhì)淬火工件先在一種冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì)中冷卻躲過鼻尖后，再在另一種冷卻能力較弱的介質(zhì)中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的方法。如水淬油冷，油淬空冷。優(yōu)點(diǎn)是冷卻理想，缺點(diǎn)是不易掌握。形狀復(fù)雜的碳鋼工件和較大尺寸的合金鋼工件。各種淬火方法示意圖1—單介質(zhì)淬火2—雙介質(zhì)淬火3—分級(jí)淬火法4—等溫淬火法657.4.1淬火工藝---冷卻方法第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)(3)分級(jí)淬火工件奧氏體化后，迅速浸入溫度稍高于Ms點(diǎn)的鹽浴或堿浴中，保溫適當(dāng)時(shí)間，待鋼件內(nèi)外層都達(dá)到介質(zhì)溫度后出爐空冷?？蓽p少內(nèi)應(yīng)力，用于小尺寸工件。各種淬火方法示意圖1—單介質(zhì)淬火2—雙介質(zhì)淬火3—分級(jí)淬火法4—等溫淬火法667.4.1淬火工藝---冷卻方法第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)(4)等溫淬火工件奧氏體化后，浸入溫度稍高于Ms點(diǎn)的鹽浴或堿浴中，保溫足夠長的時(shí)間，使奧氏體完全轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w，然后出爐空冷。內(nèi)應(yīng)力小，不易變形開裂。適用于形狀復(fù)雜及要求較高強(qiáng)韌性的小型件。各種淬火方法示意圖1—單介質(zhì)淬火2—雙介質(zhì)淬火3—分級(jí)淬火法4—等溫淬火法677.4.2鋼的淬透性---淬透性的概念第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)鋼在淬火時(shí)獲得馬氏體的能力。其大小是用規(guī)定條件下淬硬層深度來表示。淬硬層深度是指由工件表面到半馬氏體區(qū)(50%M+50%P)的深度。淬硬性是指鋼淬火后所能達(dá)到的最高硬度，即硬化能力。687.4.2鋼的淬透性---影響淬透性的因素第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)鋼的淬透性取決于臨界冷卻速度Vk，Vk越小，淬透性越高。Vk取決于C曲線的位置，C曲線越靠右，Vk越小。碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)合金元素奧氏體化條件共析鋼淬透性在碳鋼中最好

合金鋼的淬透性比碳鋼好增加A穩(wěn)定性提高淬透性697.4.2鋼的淬透性---淬透性的實(shí)際意義第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)鋼的淬透性直接影響其熱處理后的力學(xué)性能高強(qiáng)螺栓柴油機(jī)連桿齒輪截面尺寸較大、形狀復(fù)雜的重要零件承受彎曲和扭轉(zhuǎn)的零件截面力學(xué)性能均勻的零件應(yīng)力在截面上分布不均勻外層受力較大，心部受力較小螺栓、連桿、鍛模、錘桿軸類、齒輪選用高淬透性的鋼并全部淬透選用淬透性較低的鋼不必全部淬透707.5.1回火的目的第7章鋼的熱處理回火是將淬火鋼重新加熱到A1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。減小或消除淬火內(nèi)應(yīng)力穩(wěn)定工件尺寸獲得工藝所要求的力學(xué)性能防止工件變形甚至開裂淬火后必須回火淬火鋼硬度高、脆性大通過回火可獲得所要求的性能淬火后獲得的M和殘余A是不穩(wěn)定的組織使其轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶饨M織[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)717.5.2回火轉(zhuǎn)變---組織轉(zhuǎn)變第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)馬氏體分解（200℃以下）殘余奧氏體分解（200-300℃）碳化物轉(zhuǎn)變（250-400℃）Fe3C的聚集長大和F再結(jié)晶（400℃以上）M回（M回+B下）M回T回

S回內(nèi)應(yīng)力有所減小內(nèi)應(yīng)力進(jìn)一步降低硬度未明顯降低內(nèi)應(yīng)力基本消除硬度有所下降塑性韌性提高內(nèi)應(yīng)力和晶格畸變完全消除727.5.2回火轉(zhuǎn)變---性能變化第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)隨著回火溫度升高強(qiáng)度硬度降低塑性韌性提高737.5.3回火的種類及應(yīng)用第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)廣泛用于各種結(jié)構(gòu)件如軸、齒輪等熱處理。也可作為表面淬火和化學(xué)熱處理的預(yù)備熱處理適用于各種高碳鋼、滲碳件及表面淬火件應(yīng)用良好的綜合力學(xué)性能，保持較高的強(qiáng)度同時(shí)，具有良好的塑性和韌性提高e及s，同時(shí)使工件具有一定塑韌性保留高硬度和耐磨性，降低內(nèi)應(yīng)力和脆性

回火目的S回

T回

M回

回火組織500-650℃350-500℃150-250℃回火溫度高溫回火中溫回火低溫回火彈簧熱處理、鍛模747.5.4回火脆性第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)鋼回火時(shí)，隨著溫度的升高，通常強(qiáng)度、硬度下降，塑性、韌性提高，但鋼的韌性并不總是隨回火溫度的升高而提高，在某些溫度范圍內(nèi)，反而出現(xiàn)沖擊韌性下降的現(xiàn)象，稱作回火脆性。

757.5.1回火脆性第7章鋼的熱處理低溫回火脆性

（第一類回火脆性）高溫回火脆性（第二類回火脆性）250～400℃不可逆450～650℃

快冷不出現(xiàn)可逆[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)防止方法：快冷；減少雜質(zhì)元素；加入W、Mo等能抑制雜質(zhì)在晶界偏聚的合金元素。避免在此溫度范圍內(nèi)回火767.6.1表面熱處理第7章鋼的熱處理表面熱處理又稱表面淬火，是僅對(duì)工件表層進(jìn)行淬火以改變表層組織和性能的熱處理工藝。原理將工件表面快速加熱到淬火溫度，在心部尚處于較低溫度就迅速予以冷卻；使表面被淬硬成為馬氏體，而心部仍保持為未淬火狀態(tài)的組織。即原來塑性、韌性較好的退火、正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)的組織。[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)

外硬內(nèi)韌777.6.1表面熱處理第7章鋼的熱處理1.表面淬火的方法(1)感應(yīng)加熱表面淬火

利用交變電流在工件表面感應(yīng)巨大渦流，使工件表面迅速加熱的方法。[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)高頻感應(yīng)加熱淬火中頻感應(yīng)加熱淬火工頻感應(yīng)加熱淬火787.6.1表面熱處理第7章鋼的熱處理高頻感應(yīng)加熱頻率為250-300KHz淬硬層深度0.5-2mm中小模數(shù)的齒輪和中小尺寸軸類[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)感應(yīng)加熱表面淬火齒輪的截面圖797.6.1表面熱處理第7章鋼的熱處理中頻感應(yīng)加熱頻率為2500-8000Hz淬硬層深度2-10mm大中模數(shù)的齒輪和直徑大軸類[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)感應(yīng)加熱表面淬火齒輪的截面圖807.6.1表面熱處理第7章鋼的熱處理工頻感應(yīng)加熱頻率為50Hz淬硬層深度10-15mm大直徑零件[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)各種感應(yīng)器感應(yīng)穿透加熱817.6.1表面熱處理第7章鋼的熱處理感應(yīng)加熱表面淬火特點(diǎn)：加熱速度快（一般只需幾秒～幾十秒），加熱溫度高（高頻感應(yīng)淬火為Ac3以上100～200℃）。淬火后硬度比普通淬火提高2～3RHC，且脆性較低。淬火時(shí)馬氏體體積膨脹，在工件表面造成較大的殘余壓應(yīng)力，具有較高的疲勞強(qiáng)度。加熱時(shí)間短，工件不易氧化和脫碳，工件變形小。加熱溫度和淬硬層厚度容易控制，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)設(shè)備昂貴適合大批量生產(chǎn)827.6.1表面熱處理第7章鋼的熱處理1.表面淬火的方法(2)火焰加熱表面淬火

利用乙炔－氧或煤氣－氧的混合氣體燃燒的高溫火焰噴射在零件表面上，使零件快速加熱到淬火溫度，然后立即噴水冷卻的熱處理工藝。淬硬層深度一般為2～8mm

。[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)設(shè)備簡單、成本低工件表面易過熱，淬火質(zhì)量低單件、小批量生產(chǎn)件及大型件的表面淬火837.6.1表面熱處理第7章鋼的熱處理2.表面淬火后的熱處理表面淬火后必須進(jìn)行低溫回火降低內(nèi)應(yīng)力保持表面淬火后的高硬度和高耐磨性表層M回心部組織不變[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)3.表面淬火用鋼中碳鋼中碳合金鋼表面淬火前應(yīng)對(duì)工件進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理847.6.2化學(xué)熱處理第7章鋼的熱處理將工件置于適當(dāng)?shù)幕钚越橘|(zhì)中加熱、保溫，使一種或幾種元素滲入它的表面，以改變表層化學(xué)成分、組織和性能的一種熱處理工藝。[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)活性原子滲入工件表面的基本過程：分解活性介質(zhì)中分解出滲入元素的活性原子。吸收活性原子被工件表面吸收，進(jìn)入鐵的晶格中形成固溶體，甚至形成化合物。擴(kuò)散滲入的活性原子由表面向內(nèi)部擴(kuò)散，形成一定厚度的擴(kuò)散層。857.6.2化學(xué)熱處理---滲碳第7章鋼的熱處理將工件放入滲碳介質(zhì)中，加熱到900～950℃并保溫，使其表面層滲入碳原子的一種化學(xué)熱處理工藝。[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)（1）滲碳目的及滲碳用鋼提高工件表面硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，同時(shí)保持心部良好的韌性。滲碳用鋼一般都是含碳量為0.10%～0.25%的低碳鋼和低碳合金鋼。經(jīng)滲碳的機(jī)車從動(dòng)齒輪867.6.2化學(xué)熱處理---滲碳第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)（2）滲碳方法

固體滲碳?xì)怏w滲碳877.6.2化學(xué)熱處理---滲碳第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)（3）滲碳溫度和滲碳后的組織900-950℃滲碳后表層的含碳量通常為0.85%～1.05%滲碳緩冷后組織：

表層為P+網(wǎng)狀Fe3CⅡ;心部為F+P;中間為過渡區(qū)。887.6.2化學(xué)熱處理---滲碳第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)（4）滲碳后熱處理直接淬火一次淬火二次淬火897.6.2化學(xué)熱處理---滲氮第7章鋼的熱處理滲氮是向工件表面滲入氮元素的熱處理工藝。[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)（1）滲氮目的及滲氮用鋼滲氮的目的在于提高工件表面的硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度及耐蝕性。常用的滲氮用鋼是指含有Al、Cr、Mo、V、Ti等合金元素的合金鋼。907.6.2化學(xué)熱處理---滲氮第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)（2）滲氮方法氣體滲氮離子滲氮井式氣體氮化爐離子氮化爐917.6.2化學(xué)熱處理---滲氮第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)（3）滲氮后的熱處理無需再進(jìn)行熱處理滲氮前應(yīng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理（4）滲氮特點(diǎn)及應(yīng)用氮化件表面硬度高，耐磨性高疲勞強(qiáng)度高工件變形小耐蝕性好縫紉機(jī)用氮化件927.6.2化學(xué)熱處理---滲氮第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)氮化的缺點(diǎn)工藝復(fù)雜成本高氮化層薄應(yīng)用用于耐磨性及精度均要求很高的零件，或要求耐熱、耐磨及耐蝕的零件。精密機(jī)床絲杠、鏜床主軸、精密傳動(dòng)齒輪和軸、發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸和排氣閥以及熱作模具等。：經(jīng)氮化的機(jī)車曲軸937.6.2化學(xué)熱處理---碳氮共滲第7章鋼的熱處理[本章內(nèi)容]:7.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變7.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變7.3鋼的退火與正火7.4鋼的淬火7.5鋼的回火7.6鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理7.7鋼的熱處理技術(shù)與表面處理新技術(shù)向工件表面同時(shí)滲入碳原子和氮原子的化學(xué)熱處理工藝，也稱氰化。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主提高耐磨性和抗咬合性中溫氣體碳氮共滲以滲碳為主提高硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度

碳氮共滲不僅適用于滲碳鋼，也可用于中碳鋼和中碳合金鋼

時(shí)間短變形小表面硬度高生產(chǎn)效率高共滲層薄形狀復(fù)雜要求變形小受力不大小型耐磨零件94幾種表面熱處理工藝的比較第7章鋼的熱處理[本