3機(jī)械零件的熱處理

第3章機(jī)械零件的熱處理

鋼的加熱與冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變鋼的退火與正火鋼的淬火鋼的回火鋼的表面熱處理與化學(xué)熱處理熱處理工藝的應(yīng)用熱處理新技術(shù)知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解鋼在加熱和冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的形態(tài)與性能，掌握機(jī)械零件常用熱處理方法的特點(diǎn)，具備根據(jù)機(jī)械零件的材質(zhì)和性能要求，正確選擇熱處理方法，病進(jìn)行熱處理操作的能力。

熱處理概念、目的及分類，鋼在加熱和冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變，退火、正火、淬火等熱處理方法的應(yīng)用及工藝，表面熱處理及化學(xué)熱處理方法的應(yīng)用及工藝，熱處理新技術(shù)等。熱處理是指采用適當(dāng)方式對金屬材料或工件進(jìn)行加熱、保溫和冷卻，獲得所需組織結(jié)構(gòu)與性能的一種工藝方法。熱處理是強(qiáng)化金屬材料、提高產(chǎn)品質(zhì)量和壽命的主要途徑之一，在機(jī)械制造中絕大多數(shù)零件都要進(jìn)行熱處理。如機(jī)床工業(yè)中60%-70%的零件需要熱處理，汽車拖拉機(jī)等工業(yè)中，70%-80%的零件需要經(jīng)過熱處理，各種量具、刃具。模具和滾動(dòng)軸承幾乎100%要進(jìn)行熱處理。熱處理按照加熱和冷卻方式的不同，可分為以下3類：（1）整體熱處理：指對工件整體進(jìn)行穿透加熱的熱處理，常用的方法有退火、正火、淬火和回火。（2）表面熱處理：指對工件表層進(jìn)行熱處理，以改變表層組織和性能的熱處理，常用的方法有火焰淬火、感應(yīng)淬火。（3）化學(xué)熱處理：指改變工件表層的化學(xué)成分、組織和性能的熱處理，常用的方法有滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲金屬等。熱處理過程都是由加熱—保溫—冷卻三個(gè)階段組成，如圖3-1。時(shí)間溫度加熱保溫冷卻O圖3-1熱處理工藝曲線示意圖3.1鋼指加熱與冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變3.1.1鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變

3.1.2鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變

什么是鋼的熱處理？

熱處理：采用適當(dāng)方式對材料或工件在固態(tài)下進(jìn)行加熱、保溫和冷卻，以獲得預(yù)期組織結(jié)構(gòu)，從而獲得所需性能的工藝方法。熱處理工藝熱處理的原理熱處理的實(shí)質(zhì)3.1.1鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變A1，A3，Acm是碳鋼在及其緩慢加熱和冷卻時(shí)的相變溫度線。但實(shí)際生產(chǎn)中，加熱和冷卻速度都比較快，實(shí)際發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的溫度與A1，A3，Acm都有不同程度的過熱渡河過冷度，如有圖。通常將加熱時(shí)的各相變點(diǎn)用Ac1，Ac3，Accm表示，冷卻時(shí)的各相變點(diǎn)用Ar1.Ar3.Arcm表示。3.1.1鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變

將鋼加熱Ac3或Ac1溫度以上，以獲得全部或部分奧氏體組織為目的的操作，稱為奧氏體化。1、奧氏體的形成以共析鋼為例，室溫時(shí)組織為珠光體，它是片層相間的鐵素體和滲碳體交替組成的機(jī)械混合物。當(dāng)加熱到Ac1以上，珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎骄Ц竦膴W氏體。其轉(zhuǎn)變必須進(jìn)行晶格的改組和鐵、碳原子的擴(kuò)散，轉(zhuǎn)變過程遵循形核和核長大的基本規(guī)律。奧氏體形成過程可分為3個(gè)階段，如下圖所示。3.1.1鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變共析鋼：

PAAc1亞共析鋼：

F+PF+AAAc1Ac3過共析鋼：

P+Fe3CA+Fe3CAAc1Accm1.共析鋼奧氏體的形成

A形核A長大殘余Fe3C溶解

A均勻化如何形核？如何長大？F->A轉(zhuǎn)變與Fe3C溶解速度是否相同？

保溫的目的？

P->A轉(zhuǎn)變是不是結(jié)晶過程？

奧氏體晶核形成后依靠鐵、碳原子的擴(kuò)散，同時(shí)向晶核兩側(cè)的鐵素體和滲碳體兩個(gè)方向長大，即鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變和滲碳體向奧氏體溶解兩個(gè)基本過程。

由于鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變的速度比滲碳體向奧氏體溶解的速度快得多，在珠光體的奧氏體化過程中，總是鐵素體首先轉(zhuǎn)變完畢，奧氏體形成后仍有部分殘余滲碳體存在，隨著保溫時(shí)間的延長，滲碳體不斷向奧氏體中溶解，直到全部消失。界面處形核，為什么？剛形成的奧氏體，其中的碳濃度是不均勻的，在原滲碳體處含碳量較高，而原鐵素體處含碳量較低，只有在繼續(xù)保溫過程中，通過碳原子的擴(kuò)散，才能使奧氏體的含碳量趨于均勻。課堂小結(jié)：

什么是鋼的奧氏體化？以共析鋼為例說明奧氏體的形成過程。亞共析鋼和過共析鋼要實(shí)現(xiàn)完全奧氏體化，各應(yīng)加熱到什么溫度？

2、影響奧氏體轉(zhuǎn)變的因素（1）加熱溫度加熱溫度越高，鐵、碳原子擴(kuò)散速度越快，且鐵的晶格改組也越快，因而加速了奧氏體的形成。（2）加熱速度

加熱速度越快，轉(zhuǎn)變開始溫度越高，轉(zhuǎn)變終了溫度也越高，完成轉(zhuǎn)變所需的時(shí)間越短，從而奧氏體轉(zhuǎn)變速度越快。（3）鋼的原始組織

如果鋼的成分相同，其原始組織越細(xì)，相界面越多，奧氏體形成速度就越快。如相同成分的鋼，由于細(xì)片狀珠光體比粗片狀珠光體的相界面積大，所以細(xì)片狀珠光體的奧氏體形成速度快。3.1.1鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變3.奧氏體晶粒長大及其控制措施

鋼在加熱時(shí)，奧氏體晶粒大小將直接影響冷卻后鋼的組織和性能。

（1）奧氏體晶粒度（奧氏體晶粒大?。?/p>

奧氏體晶粒度是指將鋼加熱到相變點(diǎn)以上某一溫度，并保溫給定時(shí)間所得到的奧氏體晶粒大小。

奧氏體晶粒度隨著加熱溫度的升高而迅速長大的鋼稱為本質(zhì)粗晶粒鋼；隨著溫度的升高，奧氏體晶粒不易長大，只有當(dāng)溫度超過一定時(shí)，奧氏體晶粒才會(huì)突然長大，這類鋼稱為本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。生產(chǎn)中，需經(jīng)熱處理的工件一般采用本質(zhì)細(xì)晶粒鋼制造。3.1.1鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變（2）影響奧氏體晶粒長大的因素

1）加熱溫度和保溫時(shí)間的影響

加熱溫度越高，保溫時(shí)間越長，奧氏體晶粒就長得越大。通常加熱溫度對奧氏體晶粒長大的影響比保溫時(shí)間更顯著。

2）加熱速度的影響

當(dāng)加熱溫度一定時(shí)，加熱速度越快，奧氏體晶粒就越細(xì)小。所以，快速高溫加熱和短時(shí)保溫，是生產(chǎn)中常用的一種細(xì)化晶粒方法。

3）合金元素的影響

大多數(shù)合金元素均能不同程度地阻礙奧氏體晶粒的長大，特別是碳結(jié)合力較強(qiáng)的合金元素（如鉻、鉬、鎢、釩等），由于他們在鋼中形成難溶于奧氏體的碳化物，并彌散分布在奧氏體晶界上，能阻礙奧氏體晶粒長大。錳磷等元素則促使奧氏體晶粒長大。

3.1.1鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變起始晶粒度與本質(zhì)晶粒度起始晶粒度本質(zhì)晶粒度

鋼加熱到930±10℃，保溫8小時(shí)，冷卻后測得的晶粒度叫本質(zhì)晶粒度。表示奧氏體晶粒長大的傾向。

奧氏體化剛完成時(shí)的奧氏體晶粒。奧氏體晶粒大小的控制加熱溫度和保溫時(shí)間—溫度高，時(shí)間長促進(jìn)奧氏體晶粒長大。加熱速度—加熱溫度確定后，加熱速度越快，奧氏體晶粒越細(xì)小。鋼的成分—碳含量增高時(shí)，晶粒長大的傾向增多；但碳含量超過一定值后，碳能以未溶碳化物狀態(tài)存在，使晶粒長大的傾向減小。鋼中加入能形成穩(wěn)定碳化物的元素和能生成氧化物和氮化物的元素，有利于得到本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。原始組織—鋼的原始組織越細(xì)，碳化物彌散度越大，界面越多，則奧氏體的晶粒越小。

3.1.2鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變

下表所示可看出，45鋼加熱到8400C保溫后，由于采用不同的冷卻方式，其力學(xué)性能有明顯的差別。冷卻速度越快，鋼的強(qiáng)度、硬度越大，而塑形卻下降。3.1.2鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變

等溫冷卻連續(xù)冷卻

將鋼以某種速度連續(xù)冷卻，使其在臨界點(diǎn)以下變溫連續(xù)轉(zhuǎn)變。

將鋼迅速冷卻到臨界點(diǎn)以下給定溫度，進(jìn)行保溫，使其在該溫度下恒溫轉(zhuǎn)變。實(shí)際生產(chǎn)中，奧氏體冷卻速度較快，必須郭楞道A1溫度以下才開始轉(zhuǎn)變。在相變溫度A1以下還沒有發(fā)生轉(zhuǎn)變而處于不穩(wěn)定狀態(tài)的奧氏體稱為過冷奧氏體。過冷奧氏體有兩種轉(zhuǎn)變方式：1.過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變

過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線的分析

共析鋼過冷奧氏體的溫度轉(zhuǎn)變過程和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物可用其等溫轉(zhuǎn)變曲線圖來分析。該曲線可簡稱為C曲線。如何建立？①線的意義②區(qū)的意義③孕育期1.過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變

①高溫轉(zhuǎn)變（在A1∽550℃之間）——珠光體型轉(zhuǎn)變由于該范圍內(nèi)轉(zhuǎn)變溫度比較高，奧氏體能全部分解，最后得到鐵素體和滲碳體所組成的機(jī)械混合物。在此溫度范圍內(nèi)，由于過冷度不同，鐵素體和滲碳體的片層間距也不相同。轉(zhuǎn)變溫度較低，過冷度越大，片層間距越小，其強(qiáng)度和硬度就越高，塑形、韌性也有所改善，根據(jù)片層間距的大小，將珠光體型轉(zhuǎn)變產(chǎn)物通常又分為珠光體、索氏體和托氏體（屈氏體）三種。1.過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變

過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能①高溫轉(zhuǎn)變（在A1∽550℃之間）——珠光體型轉(zhuǎn)變組織名稱符號(hào)組織形態(tài)轉(zhuǎn)變溫度范圍℃硬度珠光體P層片狀組織Ac1～650170～200HB索氏體S細(xì)珠光體650～60025～35HRC屈氏體T極細(xì)珠光體600～55035～40HRC珠光體3800倍索氏體8000倍

屈氏體8000倍1.過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變

轉(zhuǎn)變產(chǎn)物符號(hào)組織形態(tài)轉(zhuǎn)變溫度范圍℃硬度上貝氏體B上羽毛狀550～35040～45HRC下貝氏體B下黑色針狀350～Ms45～55HRC②中溫轉(zhuǎn)變（550℃~Ms）——貝氏體型轉(zhuǎn)變■550℃～350℃——B上。呈羽毛狀，強(qiáng)度和韌性都較差。

■350℃～Mf——B下。黑色針狀，硬度高，韌性好，具有較高的綜合力學(xué)性能。F針內(nèi)定向分布著細(xì)小Fe2.4C顆粒電子顯微照片12000×T8鋼，B下，黑色針狀光學(xué)顯微照片×4001.過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變

③亞共析鋼和過共析鋼的等溫轉(zhuǎn)變因亞共析鋼和過共析鋼的碳含量低于或高于共析成分，故亞共析鋼等溫轉(zhuǎn)變曲線，多一條先共析鐵素體析出線；過共析鋼等溫轉(zhuǎn)變曲線，多一條二次滲碳體析出線，如下圖所示。所以亞共析鋼在珠光體型轉(zhuǎn)變等溫時(shí)，先析出鐵素體，然后發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，得到鐵素體和珠光體組織；過共析鋼先析出滲碳體，然后發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，得到滲碳體和珠光體組織。1.過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變

（4）影響C曲線的因素①含碳量奧氏體含碳量不同，C曲線位置不同。在正常熱處理加熱條件下，亞共析鋼隨奧氏體含碳量增加，C曲線逐漸右移，過冷奧氏體穩(wěn)定性增高；過共析鋼隨奧氏體含碳量增加，C曲線逐漸左移，過冷奧氏體穩(wěn)定性減??；共析鋼C曲線最靠右，過冷奧氏體最穩(wěn)定。②合金元素除鈷外，所有合金元素溶入奧氏體后均能增大過冷奧氏體的穩(wěn)定性，使C曲線右移。其中一些碳化物形成元素（如鉻、鉬、鎢、釩等）不僅使C曲線右移，而且還使C曲線的形狀發(fā)生改變。③加熱溫度和保溫時(shí)間加熱溫度越高，保溫時(shí)間越長，奧氏體成分越均勻，其晶粒也越粗大，晶界面積越少，使過冷奧氏體穩(wěn)定性提高，C曲線右移。爐冷空冷油冷水冷P(170-220HBS)S(25-35HRC)M+T(45-55HRC)M+A′(55-65HRC)2.過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變

過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線（CCT曲線）及分析①形狀

只有等溫轉(zhuǎn)變曲線的上半部分，無下半部分，即連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變時(shí)不形成貝氏體組織，且較奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線向右下方移一些。②特性線③轉(zhuǎn)變過程及產(chǎn)物緩慢冷卻時(shí)(爐冷)—過冷A將轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，呈粗片狀，硬度為170~220HB。稍快速度冷卻時(shí)(空冷)—過冷A轉(zhuǎn)變?yōu)樗魇象w，為細(xì)片狀組織，硬度為25~35HRC。采用油冷時(shí)—得到的組織為屈氏體+馬氏體+殘余奧氏體。硬度為45~55HRC?？焖俣壤鋮s時(shí)(水冷V>VK)—奧氏體將過冷到Ms點(diǎn)以下，得到的組織是馬氏體+殘余奧氏體。課堂小結(jié)：

綜上所述，鋼在冷卻時(shí)，過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物根據(jù)其轉(zhuǎn)變溫度的高低可分為高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物珠光體、索氏體、屈氏體；中溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物上貝氏體、下貝氏體；低溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物馬氏體。隨著轉(zhuǎn)變溫度的降低，其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的硬度增高，而韌性的變化則較為復(fù)雜。2.過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變

馬氏體轉(zhuǎn)變M—碳溶于α—Fe中的過飽和固溶體。冷卻速度大于vk時(shí)，奧氏體會(huì)很快冷卻到Ms溫度以下，在Ms至Mf之間發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。由于轉(zhuǎn)變溫度低，碳均不能擴(kuò)散，只能依靠鐵原子做距離移動(dòng)來完成γ-Fe向α-Fe的晶格改組，原來固溶在奧氏體的碳仍全部保留在α-Fe晶格，從而形成碳在α-Fe中的過飽和固溶體，稱為馬氏體，用M表示。

馬氏體的組織形態(tài)有板條狀和片狀兩種類型，如下圖。2.過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變

組織形態(tài)及性能：馬氏體的形態(tài)有板條狀和針狀(或稱片狀)兩種.其形態(tài)決定于奧氏體的碳含量。碳含量＜0.2%時(shí),基本上是板條狀馬氏體(亦稱低碳馬氏體),有較好的強(qiáng)韌性。碳含量1.0%時(shí)，為片狀馬氏體（高碳馬氏體），其性能硬而脆。0.2%＜含碳量＜1.0%時(shí)，為片狀和板條狀的混合組織。馬氏體的強(qiáng)度和硬度隨含碳量增加而增大，當(dāng)含量超過0.6%，強(qiáng)度和硬度增加不明顯，這主要是由于奧氏體中碳含量增加，導(dǎo)致淬火后的參與奧氏體增多的緣故。3.2鋼的退火與正火1.鋼的退火

2.鋼的正火3.2.1鋼的退火退火就是將工件愛你加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。退火主要用于鍛，鑄，焊毛坯或半成品零件。退火的目的：①退火可以降低鋼的硬度，提高塑性，改善其怯薛加工性能；②均化鋼的成分，細(xì)化晶粒，改善組織與性能；③消除工件的內(nèi)應(yīng)力，防止變形與開裂。

④為最終熱處理做組織準(zhǔn)備。3.2.1鋼的退火種類加熱溫度冷卻方式目的應(yīng)用退火完全退火Ac3以上30～50℃隨爐冷至600℃左右后出爐空冷消除殘余應(yīng)力；細(xì)化晶粒亞共析鋼的鑄、鍛、焊件球化退火Ac1以上10～20℃冷至略低于Arl溫度，保溫后隨爐冷至600℃左右，出爐空冷片狀珠光體轉(zhuǎn)變球狀珠光體，降低硬度，改善切削加工性，為淬火作組織準(zhǔn)備過共析鋼的刃具、量具、模具等等溫退火Ac3以上30～50℃或Ac1以上10～20℃較快冷卻到珠光體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間的適當(dāng)溫度等溫，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w類組織后在空氣中冷卻與完全退火和球化退火相同，但組織更均勻、晶粒更細(xì)小，縮短生產(chǎn)周期高碳鋼、合金工具鋼和高合金鋼3.2.1鋼的退火種類加熱溫度冷卻方式目的應(yīng)用退火均勻化退火鋼熔點(diǎn)以下100～200℃保溫10～15h后緩冷消除鑄造過程中產(chǎn)生的枝晶偏析，使成分均勻化亞共析鋼的鑄錠去應(yīng)力退火A1以下100～200℃隨爐緩300～200℃出爐空冷消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形鑄件、鍛件、焊接件、冷沖壓件及機(jī)械加工件等再結(jié)晶退火T再=（0.35～0.40）T熔點(diǎn)（K）緩冷消除加工硬化，提高塑性，改善切削加工性及成形性能。進(jìn)一步冷變形鋼件,冷變形鋼材及其它合金成品正火Ac3或Accm以上30～50℃空冷細(xì)化晶粒；改善切削加工性；為最終熱處理作組織準(zhǔn)備低碳鋼、中碳鋼的預(yù)備熱處理；消除過共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體；一般要求鋼件的最終熱處理。3.2.2鋼的正火

正火是指將工件加熱到Ac3或Accm以上300C-500C，保溫適當(dāng)時(shí)間后在空氣中冷卻的熱處理工藝。正火的目的和退火目的相同。與退火相比：①正火冷卻速度較快，過冷度較大，得到珠光體組織晶粒教習(xí)，其強(qiáng)度、硬度比退火高一些；②操作簡單，生產(chǎn)周期短，節(jié)約能源，生產(chǎn)效率高，成本較低。③生產(chǎn)中常優(yōu)先采用正火。3.2.2鋼的正火正火應(yīng)用：①一般作預(yù)備熱處理，安排在毛坯生產(chǎn)之后，粗加工（或半精加工）之前；②低碳鋼、中碳鋼或低碳合金鋼經(jīng)正火處理，可細(xì)化晶粒，提高硬度，改善其切削加工性能（一般硬度170-230HBS切削性能較好）可代替退火處理；③中碳合金鋼，經(jīng)正火處理可獲得均勻而細(xì)密的組織，為調(diào)質(zhì)處理作組織準(zhǔn)備；④對性能要求不高的零件，以及一些大型或形狀復(fù)雜的零件，淬火容易開裂時(shí)，常用正火作為最終熱處理；⑤對過共析鋼，正火可消除網(wǎng)狀滲碳體，為球化退火作組織準(zhǔn)備。3.2.2鋼的正火圖3.15各種退火與正火溫度的工藝示意圖3.2.2鋼的退火與正火（選擇）1.從切削加工性上考慮

切削加工性又包括硬度，切削脆性，表面粗糙度及對刀具的磨損等。一般金屬的硬度在HB170～230范圍內(nèi)，切削性能較好。高于它過硬，難以加工，且刀具磨損快；過低則切屑不易斷，造成刀具發(fā)熱和磨損，加工后的零件表面粗糙度很大。對于低、中碳結(jié)構(gòu)鋼以正火作為預(yù)先熱處理比較合適，高碳結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼則以退火為宜。至于合金鋼，由于合金元素的加入，使鋼的硬度有所提高，故中碳以上的合金鋼一般都采用退火以改善切削性。

2.從使用性能上考慮如工件性能要求不太高，隨后不再進(jìn)行淬火和回火，那么往往用正火來提高其機(jī)械性能，但若零件的形狀比較復(fù)雜，正火的冷卻速度有形成裂紋的危險(xiǎn)，應(yīng)采用退火。

3.從經(jīng)濟(jì)上考慮正火比退火的生產(chǎn)周期短，耗能少，且操作簡便，故在可能的條件下，應(yīng)優(yōu)先考慮以正火代替退火。3.3鋼的淬火什么是鋼的淬火？鐵匠打鐵時(shí)將燒紅的鐵塊放入水中。

是將鋼加熱至臨界點(diǎn)(Ac3或Ac1)以上300C-500C，保溫后以大于VK的速度冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體(或下貝氏體)的熱處理工藝。淬火的目的是為了獲得馬氏體

理想淬火介質(zhì)一、鋼的淬火

3.3.1淬火工藝

（1）淬火加熱溫度①亞共析鋼：淬火溫度一般為Ac3以上30～50℃，淬火后得到均勻細(xì)小的M和少量殘余奧氏體。②共析鋼或過共析鋼：淬火加熱溫度為Ac1以上30～50℃，淬火后得到細(xì)小的馬氏體和少量殘余奧氏體（共析鋼）或細(xì)小的馬氏體、少量滲碳體和殘余奧氏體(過共析鋼)。

（2）淬火加熱時(shí)間t=αD

（3）淬火冷卻介質(zhì)水、鹽水、油、鹽浴、堿浴若淬火溫度過低，則淬火后組織中將會(huì)有鐵素體，使鋼的強(qiáng)度、硬度降低；若加熱溫度過高，奧氏體晶粒粗化，淬火后得到粗大的馬氏體，鋼的力學(xué)性能變差，且淬火應(yīng)力增大，易導(dǎo)致變形和開裂。選用原則：能獲得M或B盡可能慢，以減少淬火應(yīng)力。水、鹽水—適用于形狀簡單、截面較大的碳鋼零件的淬火。變形開裂傾向大。

機(jī)油和柴油—一般用作為合金鋼的淬火介質(zhì)。它粘度大，流動(dòng)性差，散熱慢，不能用于碳鋼冷卻。

如果加熱溫度過高，滲碳體溶解過多，奧氏體中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高，Ms溫度降低，淬火后A‘量增多，鋼的硬度和耐磨性降低；若加熱溫度低于Ac1點(diǎn)，則組織沒發(fā)生相變，達(dá)不到淬火目的。

鹽浴、堿浴和硝鹽浴—主要用于分級(jí)淬火和等級(jí)淬火常用于處理形狀復(fù)雜、尺寸較小、變形要求嚴(yán)格的工具等。3.3鋼的淬火

3.3鋼的淬火

3.3.2淬火方法(1)單介質(zhì)淬火將工件加熱奧氏體化后，保溫一定時(shí)間，然后放入一種介質(zhì)中進(jìn)行冷卻的淬火方法。如鋼在水中淬火，合金鋼在油中淬火等。操作簡單，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，應(yīng)用較廣。缺點(diǎn)是水淬變形開裂傾向大；油淬火容易產(chǎn)生硬度不足或硬度不均勻等現(xiàn)象。

(2)雙介質(zhì)淬火將工件加熱奧氏體化后，先浸入一種冷卻能力較強(qiáng)的介質(zhì)中，在組織即將發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，立刻轉(zhuǎn)入另一種冷卻能力較弱的介質(zhì)中緩慢冷卻的淬火工藝。如碳鋼先水冷后油冷，合金鋼先油冷后空冷等。作用：減少熱應(yīng)力和相變應(yīng)力，降低工件變形和開裂的傾向，但對技術(shù)要求較高。所以可用于形狀復(fù)雜的高碳鋼件和尺寸較大的合金鋼件。3.3鋼的淬火

（3）馬氏體分級(jí)淬火將工件加熱奧氏體化后，先浸入溫度在Ms點(diǎn)附近（1500-2600C）的鹽浴中，保溫一定時(shí)間，待工件整體大道介質(zhì)溫度后，再取出空冷，以獲得馬氏體組織的淬火工藝。此方法比雙介質(zhì)淬火容易操作，可顯著地減小工件淬火的內(nèi)應(yīng)力，降低工件變形和開裂，硬度也比較均勻。比較適合尺寸較小，形狀復(fù)雜或界面不均勻的唐鋼和合金鋼工件。（4）貝氏體等溫淬火將工件加熱奧氏體化后，快速冷卻到貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間2600-2400C等溫保持，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w的淬火工藝。此方法可顯著減少淬火盈利和變形，工件經(jīng)貝氏體等溫淬火后，強(qiáng)度、韌性和耐磨性較好，但生產(chǎn)周期長，效率低。適合于形狀復(fù)雜，此次精度要求較高。并且硬度和韌性都要求較高的工件，如各種小型冷、熱沖模，成型刃具和彈簧等。3.3鋼的淬火

3.3.3鋼的淬透性與淬硬性

鋼的淬透性是指在規(guī)定條件下（工件尺寸、淬火介質(zhì)），鋼指淬火時(shí)獲得淬硬層深度的能力，即鋼指規(guī)定條件下淬火時(shí)獲得馬氏體組織深度的能力。淬硬層深度是指從淬硬的工件表面到規(guī)定硬度值（一般550HV)處的垂直距離。淬硬層深度越深，淬透性越好。影響鋼的淬透性的主要因素：1、鋼的化學(xué)成分，含碳量為0.77%的共析鋼在碳鋼中淬透性最好。2、大多數(shù)合金元素（除Co外）都能顯著提高鋼的淬透性。3、淬火加熱溫度、鋼的原始組織也會(huì)影響鋼的淬透性。3.淬火缺陷(1)變形與開裂

(2)過熱與過燒

(3)氧化與脫碳

(4)硬度不足與軟點(diǎn)

3.3鋼的淬火

鋼的淬硬性是指鋼在理想條件下進(jìn)行淬火硬化所能達(dá)到的最高硬度的能力。鋼的淬硬性主要取決于含碳量。鋼中含碳量越高，淬硬性越好。淬硬性好的鋼，其淬透性不一定好；反之，淬透性好的鋼，其淬硬性不一定好。如碳素工具鋼的淬火后的硬度雖然很高（淬硬性好），但淬透性卻很低；而某些低合金鋼，淬火后的硬度雖然不高，但淬透性卻很好。3.4鋼的回火

為什么鋼淬火后要進(jìn)行回火？

鋼淬火后存在的問題:①鋼淬火后存在有內(nèi)應(yīng)力，容易產(chǎn)生變形和開裂；②淬火得到的馬氏體和殘余奧氏體都是不穩(wěn)定組織，在工作中會(huì)發(fā)生分解，導(dǎo)致零件尺寸的變化；③淬火鋼脆性大，韌、塑性差。

回火:將淬火鋼重新加熱到A1點(diǎn)以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間后，冷卻到室溫的熱處理工藝。

回火的目的:降低淬火鋼的脆性，減少或消除內(nèi)應(yīng)力，防止工件變形和開裂；穩(wěn)定工件組織和尺寸，保證精度。3.4鋼的回火

回火時(shí)回火溫度是決定鋼的組織和性能的主要因素，隨著回火溫度升高，強(qiáng)度、硬度降低，如圖3.19所示，塑形、韌性提高。溫度越高，其變化越明顯。按回火溫度范圍的不同，回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火。3.4鋼的回火（工藝及應(yīng)用）淬火Ac3以上30～50℃Ac1以上30～50℃以大于鋼的淬火臨界冷卻速度冷卻，一般合金鋼油淬，非合金鋼水淬獲得馬氏體，個(gè)別獲得下貝氏體，提高鋼的硬度和耐磨性各種工具、模具、量具、滾動(dòng)軸承等回火低溫回火150～250℃空冷在保持高硬度（58-64HRC）和高耐磨性的同時(shí)，降低淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性工具、模具、量具、軸承，滲碳件及經(jīng)表面淬火的工件。中溫回火350～500℃空冷獲得高的彈性極限、屈服點(diǎn)和較好的韌性。硬度一般為35-50HRC。各種彈簧、鍛模等。高溫回火500～650℃空冷獲得強(qiáng)度、塑性、韌性都較好的綜合力學(xué)性能，硬度一般為25～35HRC各種重要的機(jī)器結(jié)構(gòu)件，特別是受交變載荷的零件，如連桿、軸等回火后組織為回火馬氏體?；鼗鸷蠼M織為回火托氏體?；鼗鸷蠼M織為回火索氏體。生產(chǎn)上將淬火加高溫回火稱為調(diào)質(zhì)處理。3.4鋼的回火（性能變化）

將工件淬火后高溫回火的復(fù)合熱處理工藝稱調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理不僅可作為某些重要件，如軸、齒輪、連桿、螺栓等零件的最終處理，而且也作為一些精密零件，如絲杠、量具、模具等的預(yù)先熱處理，使其獲得均勻細(xì)小的組織，以減少最終熱處理過程中的變形。在抗拉強(qiáng)度、硬度大致相同的情況下，條之后的塑形、韌性均顯著高于正火，見表3.5。這是因?yàn)殇摻?jīng)調(diào)質(zhì)處理后的組織為回火索氏體，其滲碳體呈粒狀，而正火得到黨組織為層片狀索氏體。3.4鋼的回火（性能變化）

3.4.2回火脆性回火脆性是指工件淬火后在某些溫度區(qū)間回火時(shí)出現(xiàn)韌性顯著下降的現(xiàn)象，見圖3.23。回火脆性分兩種：第一類回火脆性：在250～350℃范圍內(nèi)出現(xiàn)的回火脆性，又稱“低溫回火脆性”或“不可逆回火脆性”，不管是碳素鋼還是合金鋼，都應(yīng)避免這種回火脆性。第二類回火脆性：含鉻、鎳、錳等元素的合金鋼淬火后，在450～650℃范圍內(nèi)回火，緩冷產(chǎn)生的脆性，又稱“高溫回火脆性”或“可逆回火脆性”。為防止第二類回火脆性的出現(xiàn)，小零件可采用回火時(shí)快冷，大零件可選用含鎢或鉬的合金鋼。3.5鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理3.5.1鋼的表面淬火

3.5.2鋼的化學(xué)熱處理3.3.1鋼的表面熱處理

表面熱處理是指對工件表層進(jìn)行熱處理以改變其組織和性能的熱處理工藝。表面淬火是常用的一種表面熱處理，它是指僅對工件表層進(jìn)行淬火的熱處理工藝。表面淬火不改變零件表層的化學(xué)成分，只改變表層的組織，并且心部仍保留原來退火、正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)的組織。其目的是使工件表層具有高硬度、耐磨性，而心部具有足夠的強(qiáng)度和韌性。工業(yè)上常用的表面淬火方法有火焰淬火和感應(yīng)淬火。3.5.1鋼的表面熱處理1、火焰淬火

把工件放入空心銅管繞成的感應(yīng)器內(nèi)，感應(yīng)器中通入一定頻率的交流電，使工件內(nèi)產(chǎn)生與繞圈電流頻率相同的感應(yīng)電流，使工件表層迅速被加熱到淬火溫度，然后立即噴水快速冷卻，將工件表面淬硬成馬氏體，而心部仍保持原始組織。感應(yīng)電流透入工件表層的深度主要取決于交流電頻率的高低。頻率越高，淬硬層深度越小。如下表。類別頻率范圍/kHz淬硬層深度/mm應(yīng)用舉例高頻感應(yīng)加熱100-5000.5-2.5要求淬硬層較薄的中、小型零件，如小模數(shù)齒輪和小軸等中頻感應(yīng)加熱1-103-10承受較大載荷和磨損的零件，如大模數(shù)齒輪、尺寸較大的凸輪等工頻感應(yīng)加熱0.0510-20要求應(yīng)層深的大型零件和剛才的穿透加熱，如軋輥、火車車輪等3.5.1鋼的表面熱處理與普通淬火相比：1、感應(yīng)加熱表面淬火加熱速度極快（一般幾秒到幾十秒），加熱溫度高（高頻感應(yīng)淬火為A錯(cuò)3以上100～200℃）；2、奧氏體晶粒均勻、細(xì)小，淬火后可真工件表面獲得極細(xì)馬氏體，硬度比普通淬火高2-3HRC，且脆性低；3、因馬氏體體積膨脹，工件表層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，疲勞強(qiáng)度提高20%～30%；4、工件表層不易氧化和脫碳，變形小，淬硬層深度容易控制；5、易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化操作，勞動(dòng)生產(chǎn)率高。但感應(yīng)加熱設(shè)備昂貴，維修調(diào)整較難，故不宜用于形狀復(fù)雜的零件及單件生產(chǎn)。主要用于中碳鋼或中碳低合金鋼，也可用于高碳工具鋼，含合金元素較少的合金工具鋼及鑄鐵等。3.5.1鋼的表面熱處理2、火焰表面淬火

火焰淬火是利用氧-乙炔(或其他可燃?xì)怏w)火焰對工件表層加熱，并快速冷卻的淬火工藝。淬硬層深度一般為2～6mm。特點(diǎn)：1、火焰加熱表面淬火設(shè)備簡單，成本不太穩(wěn)定，生產(chǎn)效率低。2、適用于單件小批量生產(chǎn)或中碳鋼、中碳低合金鋼制造的大型工件，如大齒輪、軸等零件的表面淬火。3.5.2鋼的化學(xué)熱處理

化學(xué)熱處理是指將工件放入一定溫度的活性介質(zhì)中加熱、保溫，使一種或幾種元素滲入其表層，以改變表層一定深度的化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝?；瘜W(xué)熱處理種類很多，最常用的是滲碳和滲氮。1、鋼的滲碳滲碳是將工件放入滲碳介質(zhì)中加熱到高溫，使碳原子滲入工件表曾的化學(xué)熱處理工藝。滲碳目的：（1）為了提高工件表層的含碳量并在其中形成一定的碳含量梯度，經(jīng)淬火和低溫回火后提高工件表面硬度和耐磨性，使心部保持良好的韌性。（2）滲碳主要用于承受較大沖擊力和在眼中磨損下工作的零件，如齒輪、活塞銷等。根據(jù)滲碳劑不同，滲碳可分為固體滲碳，氣體滲碳，液體滲碳三種。1、鋼的滲碳（1）氣體滲碳?xì)怏w滲碳是將工件放在密閉的滲碳爐中，滴入易于分解和氣化的液體（如煤油、甲醇等），或直接通入滲碳?xì)怏w（如煤氣、石油液化氣、丙烷等），加熱到滲碳溫度900-9500C保溫一定時(shí)間，上述滲碳?xì)怏w或有機(jī)液體在高溫下分解產(chǎn)生活性炭原子，活性炭原子逐漸滲入工件表面，并向心部擴(kuò)散，形成一定深度的滲碳層。滲碳層深度可通過控制保溫時(shí)間來達(dá)到，一般為0.5-2.5mm。低碳鋼滲碳后表層的Wc在0.85%-1.05%之間為佳。工件滲碳后必須進(jìn)行淬火和低溫回火。最終表層為細(xì)小片狀的高碳回火馬氏體、粒狀滲碳體及少量參與奧氏體，獲得較高的硬度（58-64HRC)、耐磨性及疲勞強(qiáng)度；心部組取決于鋼的淬透性，一般低碳鋼心部組織為鐵素體和珠光體，硬度為110-180HRS，低合金鋼通常心部組織為低碳回火馬氏體，鐵素體和少量托氏體，硬度為35-45HRC，具有較高的強(qiáng)度和韌性以及一定的塑形。氣體滲碳的應(yīng)用

氣體滲碳生產(chǎn)率高，滲碳過程易于控制，滲碳層質(zhì)量高，勞動(dòng)條件好，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；但設(shè)備成本較高，不宜單件、小批量身纏，適用于成批或大批量生產(chǎn)。主要用于耐沖擊和耐磨都要求很高的零件，如汽車變速齒輪，活塞銷，凸輪、軸類。

例：滲碳零件的工藝路線鍛造—正火—機(jī)加工—滲碳—淬火＋低溫回火（＋噴丸）——精磨——……1、鋼的滲碳1、鋼的滲碳（2）固體滲碳固體滲碳是將工件放在填充滲碳劑的密封箱中，然后放入爐中加熱至9000C-9500C，保溫滲碳。滲碳劑采用顆粒狀的木炭和15%-20%的碳酸鹽的混合物。木炭提供活性炭原子，碳酸鹽可加速滲碳速度。在滲碳溫度下形成不穩(wěn)定的CO，CO與工件表面發(fā)生分解，生成活性炭原子[C]被工件表面吸收，并逐漸向內(nèi)部擴(kuò)散形成滲碳層。設(shè)備簡單，成本低廉，但勞動(dòng)條件差，質(zhì)量不易控制，生產(chǎn)率低。主要用于單件、小批生產(chǎn)。滲氮的方法

①氣體滲氮②離子滲氮滲氮是指在一定溫度下(一般在Ac1以下)于一定介質(zhì)中使活性氮原子滲入鋼件表面的化學(xué)熱處理工藝。其目的是使工件表面獲得高硬度、高耐磨性、高疲勞強(qiáng)度和高熱硬性以及良好的耐蝕性。滲氮溫度低，變形小。（1）氣體滲氮?dú)怏w滲氮是將工件置于通有氨氣（NH3）的密爐內(nèi)，加熱到500-5600C，氨分解產(chǎn)生的活性氮離子[N]被工件表面吸收，并逐漸向心部擴(kuò)散，從而形成滲氮層。滲氮層一般為0.1-0.6mm。滲氮最常用的鋼是38CrMoAl，滲氮前應(yīng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。3.應(yīng)用（因滲氮后表面形成一層堅(jiān)硬的氮化物滲氮層硬度高達(dá)1000-1200HV，耐磨性好；滲氮溫度低，工件變形?。粷B氮層存在壓應(yīng)力，耐疲勞性好；滲氮層致密，耐腐蝕性好。）

滲氮主要用于耐磨性和精度要求很高的精密零件或承受交變載荷的重要零件以及要求耐熱、耐蝕、耐磨的零件。例：精密機(jī)床、化工、食品機(jī)械的中碳合金鋼（38CrMoAL,35CrMo)的軸、齒輪、閥門等。氮化齒輪的加工路線：鍛造——完全退火——機(jī)加工——調(diào)質(zhì)——精加工——氮化（最終熱處理）——……

2、鋼的滲氮但滲氮生產(chǎn)周期長，成本高，滲氮層薄而脆，因而不宜承受集中重載荷。（2）離子滲氮離子滲氮是指在低于1×105Pa的滲氮?dú)夥罩?，利用工件（陰極）和陽極（真空器）之間產(chǎn)生的輝光放電進(jìn)行滲氮的工藝。即將工件放入離子滲氮爐中的真空器內(nèi)，通入氨氣或氮、氫混合氣體，保持一定的壓力，在陽極與陰極間通入高壓400-700直流電，迫使電離、后的氮離子以高速轟擊工件表面，將表面家餓到滲氮所需溫度，氮離子在陰極上奪取電子后，還原成氮原子，被工件表面吸收，并逐漸向內(nèi)部擴(kuò)散形成滲氮層。離子滲氮的特點(diǎn)1、滲氮速度快；2、滲氮層質(zhì)量好，脆性小，工件變形??；3、省電，無公害，操作條件好；4、對材料適應(yīng)性強(qiáng)，如碳鋼，合金鋼，鑄鐵均可進(jìn)行離子滲氮；5、對于形狀復(fù)雜或截面相差懸殊的零件，滲氮后很難同時(shí)達(dá)到相同的硬度和滲氮層深度，設(shè)備復(fù)雜，操作要求嚴(yán)格。（缺點(diǎn)）2、鋼的滲氮3.6熱處理工藝的應(yīng)用3.6.1熱處理技術(shù)條件

3.6.2熱處理工藝位置3.6.1熱處理技術(shù)條件

根據(jù)零件的性能要求，一般在圖紙上應(yīng)標(biāo)出熱處理技術(shù)條件，

包括：最終熱處理方法(如調(diào)質(zhì)、淬火、回火、滲碳等)以及應(yīng)達(dá)到的力學(xué)性能指標(biāo)。

力學(xué)性能指標(biāo)一般只標(biāo)出硬度值，如：調(diào)質(zhì)220～250HBS，淬火回火40～45HRC

對于力學(xué)性能要求較高的重要件，如主軸、齒輪、曲軸、連桿等，還應(yīng)標(biāo)出強(qiáng)度、塑性和韌性指標(biāo)，有時(shí)還要對金相組織提出要求。對于滲碳或滲氮件應(yīng)標(biāo)出滲碳或滲氮部位、滲層深度，滲碳或滲氮后的硬度等。表面淬火零件應(yīng)標(biāo)明淬硬層深度、硬度及部位等。3.6.1熱處理技術(shù)條件

根據(jù)零件的性能要求，一般在圖紙上

包括：最終熱處理方法(如調(diào)質(zhì)、淬火、回火、滲碳等)以及應(yīng)達(dá)到的力學(xué)性能指標(biāo)

力學(xué)性能指標(biāo)一般只標(biāo)出硬度值，如：調(diào)質(zhì)220～250HBS，淬火回火40～45HRC

對于力學(xué)性能要求較高的重要件，如主軸、齒輪、曲軸、連桿等，還應(yīng)標(biāo)出強(qiáng)度、塑性和韌性指標(biāo)，有時(shí)還要對金相組織提出要求。對于滲碳或滲氮件應(yīng)標(biāo)出滲碳或滲氮部位、滲層深度，滲碳或滲氮后的硬度等。表面淬火零件應(yīng)標(biāo)明淬硬層深度、硬度及部位等。3.6.1熱處理技術(shù)條件工藝總稱代號(hào)工藝類型代號(hào)工藝名稱代號(hào)熱處理5整體熱處理1退火1正火2淬火3淬火和回火4調(diào)質(zhì)5穩(wěn)定化處理6固溶處理；水韌處理7固溶處理+時(shí)效8表面熱處理2表面淬火和回火1物理氣相沉積2化學(xué)氣相沉積3等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積4離子注入5化學(xué)熱處理3滲碳1碳氮共滲2滲氮3氮碳共滲4滲其它非金屬5滲金屬6多元共滲73.6.1熱處理技術(shù)條件3.6.1熱處理技術(shù)條件表3-4加熱方式及代號(hào)加熱方式可控氣氛（氣體）真空鹽?。ㄒ后w）感應(yīng)火焰激光電子束等離子體固體裝箱流態(tài)床電接觸代號(hào)0102030405060708091011表3-5退火工藝及代號(hào)退火工藝去應(yīng)力退火均勻化退火再結(jié)晶退火石墨化退火脫氫處理球化退火等溫退火完全退火不完全退火代號(hào)StHRGDSpIFP表3-6淬火冷卻介質(zhì)和冷卻方法及代號(hào)冷卻介質(zhì)和方法空氣油水鹽水有機(jī)聚合物水溶液鹽浴加壓淬火雙介質(zhì)淬火分級(jí)淬火等溫淬火形變淬火氣冷淬火冷處理代號(hào)AOWBPoHPrIMAtAfGC如515-33-01表示調(diào)質(zhì)和氣體滲氮。3.6.2熱處理工藝位置熱處理可分為預(yù)先熱處理和最終熱處理兩大類。1.預(yù)先熱處理預(yù)先熱處理包括退火、正火和調(diào)質(zhì)等。其工序位置一般安排在毛坯生產(chǎn)之后，切削加工之前，或粗加工之后，精加工之前。1）退火、正火工序位置毛坯生產(chǎn)→退火(或正火)→切削加工。作用：消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒，均勻組織，改善切削加工性，為最終熱處理做好組織準(zhǔn)備。1、對某些精密零件，可在切削加工工序之間安排去應(yīng)力退火；2、對一些性能要求不高的中碳鋼零件，正火可作為最終熱處理。2）調(diào)質(zhì)工序位置下料→鍛造→正火(或退火)→粗加工(留余量)→調(diào)質(zhì)→半精加工(或精加工)1、可作為表面淬火零件和易變形零件的淬火作組織準(zhǔn)備；2、氮化零件在氮化前，一般先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，以提高零件整體的力學(xué)性能；3、對性能要求不高的一般零件，調(diào)質(zhì)也可作為最終熱處理，3.6.2熱處理工藝位置熱處理可分為預(yù)先熱處理和最終熱處理兩大類。1.最終熱處理最終熱處理包括各種淬火、回火及化學(xué)熱處理。零件經(jīng)最終熱處理后，硬度較高或處理層較淺，除磨削外，一般不再進(jìn)行其他切削加工。一般安排在半精加工之后，磨削之前。1）淬火工序位置①整體淬火一般為：下料→鍛造→退火(或正火)→粗加工、半精加工(留磨量)→淬火、回火(低、中溫)→磨削。②表面淬火一般為：下料→鍛造→退火(或正火)→粗加工→調(diào)質(zhì)→半精加工(留磨量)→表面淬火、低溫回火→磨削3.6.2熱處理工藝位置2)滲碳工序位置

整體滲碳工藝路線一般為：下料→鍛造→正火→粗、半精加工→滲碳→淬火、低溫回火→磨削。3)滲氮工序位置

滲氮件加工路線一般為：下料→鍛造→退火→粗加工→調(diào)質(zhì)→半精加工→去應(yīng)力退火(俗稱高溫回火)→粗磨→滲氮→精磨或研磨或拋光。局部滲碳工藝路線一般為：下料→鍛造→正火→粗、半精加工→保護(hù)非滲碳部位→滲碳→切除防滲余量→淬火、低溫回火→磨削。3.6.3熱處理零件結(jié)構(gòu)的工藝性熱處理零件結(jié)構(gòu)工藝性是指在設(shè)計(jì)需要進(jìn)行熱處理零件時(shí)，特別是需淬火的零件，既要考慮保證零件的使用性能要求，又要考慮熱處理工藝對零件結(jié)構(gòu)的要求。如果結(jié)構(gòu)工藝性不合理，可能造成淬火變形、開裂等熱處理缺陷。注意事項(xiàng)：1、避免尖角與棱角零件的尖角與棱角是淬火應(yīng)力集中的地方，容易稱為淬火裂紋源。一般盡量將其設(shè)計(jì)成圓角、倒角，如下圖：3.6.3熱處理零件結(jié)構(gòu)的工藝性2、避免截面厚薄懸殊，合理安排空洞和鍵槽截面厚薄懸殊的零件，淬火冷卻時(shí)，由于冷卻不均勻容易造成零件變形和開裂。一般采用將零件薄處加厚，或采用開工藝空、變不通孔為通孔等方法，如下圖：3.6.3熱處理零件結(jié)構(gòu)的工藝性3、采用封閉、對稱結(jié)構(gòu)由于開后不對稱結(jié)構(gòu)零件淬火時(shí)應(yīng)力分布不均勻，容易引起變行，故應(yīng)改為封閉或?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)，如下圖：4、采用組合結(jié)構(gòu)對某些有淬裂傾向而各部分工作條件要求不同的零件或形狀復(fù)雜的零件，盡可能采用組合結(jié)構(gòu)或鑲拼結(jié)構(gòu)，如下圖：3.6.4熱處理工