鋼的熱處理原理及四把火

1、鋼的熱處理      鋼的熱處理： 是將固態(tài)鋼材采用適當?shù)姆绞竭M行加熱、保溫和冷卻以獲得所需組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝 。熱處理不僅可用于強化鋼材，提高機械零件的使用性能，而且還可以用于改善鋼材的工藝性能。其共同點是：只改變內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，不改變表面形狀與尺寸。第一節(jié) 鋼的熱處理原理      熱處理的目的是改變鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，以改善鋼的性能，通過適當?shù)臒崽幚砜梢燥@著提高鋼的機械性能，延長機器零件的使用壽命。熱處理工藝不但可以強化金屬材料、充分挖掘材料性能潛力、降低結(jié)構(gòu)重量、節(jié)省和能源，而且能夠提高機

2、械產(chǎn)品質(zhì)量、大幅度延長機器零件的使用壽命。熱處理工藝分類：（根據(jù)熱處理的目的、要求和工藝方法的不同分類如下）     1、 整體熱處理：包括退火、正火、淬火、回火和調(diào)質(zhì)；      2、 表面熱處理：包括表面淬火、物理和化學氣相沉積等；      3、 化學熱處理：滲碳、滲氮、碳氮共滲等。      熱處理的三階段：加熱、保溫、冷卻 一、 鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變    &#

3、160; 加熱的目的：使鋼奧氏體化 （一）奧氏體（ A）的形成      奧氏體晶核的形成 以共析鋼為例A1點則W c 0.0218（體心立方晶格F）W c 6.69（復雜斜方滲碳體）當T 上升到A c1 后W c 0.77（面心立方的A）由此可見轉(zhuǎn)變過程中必須經(jīng)過C和Fe原子的擴散，必須進行鐵原子的晶格改組，即發(fā)生相變，A的形成過程。在鐵素體和滲碳體的相界面上形成。有兩個有利條件 此相界面上成分介于鐵素體和滲碳體之間原子排列不規(guī)則，空位和位錯密度高。      1、 奧氏體長大 由于

4、鐵素體的晶格改組和滲碳體的不斷溶解，A晶核一方面不 斷向鐵素體和滲碳體方向長大，同時自身也不斷形成長大。      2、 殘余 Fe 3 C的溶解 A長大同時由于有部分滲碳體沒有完全溶解，還需一段時間才能全溶。（F比Fe 3 C先消失）      3、 奧氏體成分的均勻化 殘余Fe 3 C全溶后，經(jīng)一段時間保溫，通過碳原子的擴散，使A成分逐步均勻化。 （二）奧氏體晶粒的長大     奧氏體大小用奧氏體晶粒度來表示。分為 00，0，1，210等十二

5、個等級，其中常用的110級，4級以下為粗晶粒，5-8級為細晶粒，8級以上為超細晶粒。 影響 A晶粒粗大因素     1、 加熱溫度越高，保溫時間愈長，奧氏體晶粒越粗大 。因此，合理選擇加熱和保溫時間。以保證獲得細小均勻的奧氏體組織。（930950以下加熱，晶粒長大的傾向小，便于熱處理）      2、A中C含量上升則晶粒長大的傾向大。二、鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變     生產(chǎn)中采用的冷卻方式有：等溫冷卻和連續(xù)冷卻 （一） 過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變  

6、;    A在相變點A 1 以上是穩(wěn)定相，冷卻至A 1 以下就成了不穩(wěn)定相，必然要發(fā)生轉(zhuǎn)變。      1、奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖：表示奧氏體過冷在不同溫度下的等溫過程中，轉(zhuǎn)變溫度、轉(zhuǎn)變時間與轉(zhuǎn)變產(chǎn)物量的關(guān)系曲線圖。曲線形狀與“C”字相似，所以又稱C曲線。      2、 共析碳鋼奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能      1） 高溫珠光體型轉(zhuǎn)變： A 1 550     &

7、#160;（ 1）珠光體（P） A 1 650 粗層狀 約0.3 m < 25HRC      （ 2）索氏體（S） 650600 細層狀 0.10.3 m 2535HRC      （ 3）托氏體（T） 600550 極細層狀 約0.1 m 3540HRC      2） 中溫貝氏體型轉(zhuǎn)變： 550Ms      （ 1）上貝氏體（B 上 ） 550350 羽毛狀 4045HRC 脆性大，

8、無使用價值      （2）下貝氏體（B 下 ） 350M S 黑色針狀 4555HRC 韌性好，綜合力學性能好     3） 低溫馬氏體型轉(zhuǎn)變： M s M f 當 A被迅速過冷至M S 以下時，則發(fā)生馬氏體（M）轉(zhuǎn)變，主要形態(tài)是板條狀和片狀。（當 W C 0.2時，呈板條狀，當 W C 1.0呈針片狀，當 W C 0.21.0時，呈針片狀和板條狀的混合物）（二） 過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變      1 奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖（共析鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)

9、變?nèi)鐖D） 連冷卻轉(zhuǎn)變圖是表示鋼經(jīng)A后，在不同冷卻速度的連冷卻條件下，過冷A轉(zhuǎn)變開始及轉(zhuǎn)變終了時間與轉(zhuǎn)變溫度之間的關(guān)系曲線圖。      2 共析碳鋼過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能      （1） 隨爐冷 P 170220HBS （700650）      （2） 空冷 S 2535HRC （650600）      （3） 油冷 TM 4555HRC 550   &#

10、160;  （4） 水冷 M+A 5565HRC 3 馬氏體轉(zhuǎn)變     當冷速 > V K 時，奧氏體發(fā)生M轉(zhuǎn)變，即碳溶于 F e 中的過飽和固溶體，稱為 M（馬氏體） 。 （ V K 馬氏體臨界冷卻速度）      1） 轉(zhuǎn)變特點： M 轉(zhuǎn)變是在一定溫度范圍內(nèi)進行 （M s M f ） ,M 轉(zhuǎn)變是在一個非擴散型轉(zhuǎn)變 （碳、鐵原子不能擴散） ,M 轉(zhuǎn)變速度極快 （大于V k ） ,M 轉(zhuǎn)變具有不完全性 （少量的殘A） ,M轉(zhuǎn)變只有 Fe、Fe的晶格轉(zhuǎn)變 . 

11、;    （2） M 的組織形態(tài) W C （） M形態(tài) b /Mpa s /MPa (%) Ak/J HRC 0.1-0.25 板條狀 10201530 8201330 917 60180 3050 0.77 片狀 2350 2040 1 10 66      (3) M 的力學性能       M的強度與硬度 C的上升M的硬度、強度上升       M的塑性與韌性 低碳板條狀M良好 板條狀 M 具有較高的

12、強度、硬度和較好塑性和韌性相配合的綜合力學性能。針片狀 M 比板條 M具有 更高硬度，但脆性較大，塑、韌性較差。 鋼的退火與正火      常用的熱處理工藝分為兩大類：           預備熱處理目的：消除坯料、半成品中的某些缺陷，為后續(xù)冷加工，最終熱處理作組織準備。           最終熱處理目的：使工件獲得所要求的性能。

13、60;    退火與正火的目的 : 消除鋼材經(jīng)熱加工所引起的某些缺陷,或為以后的切削加工及最終熱處理做好組織準備。一、鋼的退火      1、 概念： 將鋼件加熱到適當溫度 (Ac 1 以上或以下)，保持一定時間，然后緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝稱為退火。      2、 目的：      （ 1）降低硬度，提高塑性，      （ 2）細化晶

14、粒，消除組織缺陷      （ 3）消除內(nèi)應力      （ 4）為淬火作好組織準備      3、類型：(根據(jù)加熱溫度可分為在臨界溫度（Ac 1 或Ac 3 ）以上或以下的退火，前者又稱相變重結(jié)晶退火，包括完全退火、擴散退火均勻化退火、不完全退火、球化退火；后者包括再結(jié)晶退火及去應力退火。)      （1） 完全退火：      1） 概念：將

15、亞共析鋼（ Wc0.30.6）加熱到AC 3 +（3050） ， 完全奧氏體化后，保溫緩冷（隨爐、埋入砂、石灰中），以獲得接近平衡狀態(tài)的組織的熱處理工藝稱為完全退火。      2） 目的：細化晶粒、均勻組織、消除內(nèi)應力、降低硬度、改善切削加工性能。     3） 工藝：完全退火采用隨爐緩冷可以保證先共析鐵素體的析出和過冷奧氏體在 Ar1以下較主溫度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。工件在退火溫度下的保溫時間不僅要使工件燒透，即工件心部達到要求的加熱溫度，而且要保證全部看到均勻化的奧氏體，達到完全重結(jié)晶。完全

16、退火保溫時間與鋼材成分、工件厚度、裝爐量和裝爐方式等因素有關(guān)。 實際生產(chǎn)時，為了提高生產(chǎn)率，退火冷卻至 600左右即可出爐空冷。     4） 適用范圍：中碳鋼和中碳合金鋼的鑄，焊，鍛，軋制件等。      注意事項：低碳鋼和過共析鋼不宜采用完全退火。低碳鋼完全退火后硬度偏低，不利于切削加工。過共析鋼加熱至 Ac cm 以上奧氏體狀態(tài)緩冷退火時，有網(wǎng)狀二次滲碳體析出，使鋼的強度、塑性和沖擊韌性顯著降低。（2） 球化退火     1） 概念：使鋼中

17、碳化物球狀化而進行的退火工藝稱為球化退火。     2） 工藝：一般球化退火工藝 c 1 +(12)隨 爐 冷 至 500600 空冷。     3） 目的：降低硬度、改善組織、提高塑性和切削加工性能。     4） 適用范圍：主要用于共析鋼、過共析鋼的刃具、量具、模具等。      過共析鋼中有網(wǎng)狀二次滲碳體時，不僅硬度高，難以進行切削加工，而且增大鋼的脆性，容易產(chǎn)生淬火變形及開裂。為此，鋼熱加

18、工后必須加一道球化退火，使網(wǎng)狀二次滲碳體和珠光體中的片狀滲體發(fā)生球化，得到粒狀珠光體。 冷卻速度和等溫溫度也會影響碳化物獲得球化的效果，冷卻速度快或等溫溫度低，珠光體在較低溫度下形成，碳化物顆粒太細，聚集作用小，容易形成片狀碳化物，從而使硬度偏高。如果冷卻速度過慢或等溫溫度過高，形成碳化物顆粒較粗大，聚集作用也很強烈，易形成粗細不等的粒狀碳化物，使硬度偏低。      （） 均勻化退火（擴散退火）      1） 工藝：把合金鋼鑄錠或鑄件加熱到 Ac 3 以上15000，保溫1015h后緩慢冷卻

19、以消除化學 成分不均勻現(xiàn)象的熱處理工藝。      2） 目的：消除結(jié)晶過程中的枝晶偏析，使成分均勻化。由于加熱溫度高、時間長，會引起奧氏體晶粒嚴重粗化，因此一般還需要進行一次完全退火或正火，以細化晶粒、消除過熱缺陷。      3） 適用范圍：主要用于質(zhì)量要求高的合金鋼鑄錠、鑄件、鍛件。      4） 注意：高溫擴散退火生產(chǎn)周期長，消耗能量大，工件氧化、脫碳嚴重，成本很高。只是一些優(yōu)質(zhì)合金鋼及偏析較嚴重的合金鋼鑄件及鋼錠才使用這種工藝。對于一

20、般尺寸不大的鑄件或碳鋼鑄件，因其偏析程度較輕，可采用完全退火來細化晶粒，消除鑄造應力。      （） 去應力退火     1) 概念： 為去除由于塑性變形加工 ,焊接等而造成的應力以及鑄件內(nèi)存在的殘余應力而進行的退火稱為去應力退火。（去應力退火不發(fā)生扭變）      2) 工藝：將工件緩慢加熱到 Ac 1 以下100200（500600）保溫一定時間（13h）后隨爐緩冷至200，再出爐冷卻。     &#

21、160;鋼的一般在 500600     鑄鐵一般在 500550超過550扣容易造成珠光體的石墨化。     焊接件一般為 500600。     3）適用范圍：消除鑄、鍛、焊件，冷沖壓件以及機加工工件中的殘余應力，以穩(wěn)定鋼件的尺寸，減少變形，防止開裂。 二、鋼的正火     1、概念： 將鋼件加熱到Ac 3 (或Ac cm )以上，保溫適當時間后；在靜止空氣中冷卻的熱處理工藝稱為鋼的正火。 &

22、#160;    2、 目的：細化晶粒，均勻組織，調(diào)整硬度等。     3、 組織：共析鋼 S 、亞共析鋼F+S、過共析鋼Fe 3 CS      4、工藝：正火保溫時間和完全退火相同，應以工件透燒，即心部達到要求的加熱溫度為準，還應考慮鋼材、原始組織、裝爐量和加熱設(shè)備等因素。正火冷卻方式最常用的是將鋼件從加熱爐中取出在空氣中自然冷卻。對于大件也可采用吹風、噴霧和調(diào)節(jié)鋼件堆放距離等方法控制鋼件的冷卻速度，達到要求的組織和性能。   &#

23、160;  5、應用范圍：     1）改善鋼的切削加工性能。碳的含量低于0.25的碳素鋼和低合金鋼，退火后硬度較低，切削加工時易于“粘 刀”，通過正火處理，可以減少自由鐵素體，獲得細片狀珠光體，使硬度提高，可以改善鋼的切削加工性，提高刀具的壽命和工件的表面光潔程度。      2）消除熱加工缺陷。中碳結(jié)構(gòu)鋼鑄、鍛、軋件以及焊接件在加熱加工后易出現(xiàn)粗大晶粒等過熱缺陷和帶狀組織。通過正火處理可以消除這些缺陷組織，達到細化晶粒、均勻組織、消除內(nèi)應力的目的。   

24、;   3）消除過共析鋼的網(wǎng)狀碳化物，便于球化退火。過共析鋼在淬火之前要進行球化退火，以便于機械加工并為淬火作好組織準備。但當過共析鋼中存在嚴重網(wǎng)狀碳化物時，將達不到良好的球化效果。通過正火處理可以消除網(wǎng)狀碳化物。      4）提高普通結(jié)構(gòu)零件的機械性能。一些受力不大、性能要求不高的碳鋼和合金鋼零件采用正火處理，達到一定的綜合力學性能，可以代替調(diào)質(zhì)處理，作為零件的最終熱處理。 三、退火和正火的選擇 退火與正火的主要區(qū)別：      1、正火的冷卻速度比退火稍快，過

25、冷度較大     2、正火后所得到的組織比較細，強度和硬度比退火高一些。退火與正火的選擇 ：      、含碳量0.25的低碳鋼，通常采用正火代替退火。因為較快的冷卻速度可以防止低碳鋼沿晶界析出游離三次滲碳體，從而提高沖壓件的冷變形性能；用正火可以提高鋼的硬度，低碳鋼的切削加工性能；在沒有其它熱處理工序時，用正火可以細化晶粒，提高低碳鋼強度。      、 含碳量在 0.250.5之間的中碳鋼也可用正火代替退火，雖然接近上限碳量的中碳鋼正火后硬度

26、偏高，但尚能進行切削加工，而且正火成本低、生產(chǎn)率高。      、 含碳量在 0.50.75之間的鋼，因含碳量較高，正火后的硬度顯著高于退火的情況，難以進行切削加工，故一般采用完全退火，降低硬度，改善切削加工性。      、 含碳量 0.75的高碳鋼或工具鋼一般均采用球化退火作為預備熱處理，如有網(wǎng)狀二次滲碳體存在，則應先進行正火消除。     退火是將工件加熱到適當溫度，保持一定時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。緩冷是退火的主要特點，退火件一般隨

27、爐冷卻至 550以下時出爐空冷。      退火是應用非常廣泛的熱處理，在工模具或機械零件等的制造過程中，經(jīng)常作為預備熱處理安排在鑄鍛焊之后，切削（粗）加工之前，用以消除前一道工序所帶來的某些缺陷，并為隨后的工序做好準備。 退火目的降低材料硬度，以利于切削加工；消除各類應力，防止零件變形；細化粗大晶粒，改善內(nèi)部組織，為最終熱處理做好準備。鋼 的 淬 火      鋼的淬火是熱處理工藝中最重要、也是用途最廣泛的工序。淬火可以顯著提高鋼的強度和硬度。一、鋼的淬火的定義   

28、60;  定義：將鋼件加熱到 Ac 3 或Ac 1 以上某一溫度，保持一定時間。然后以適當速 度冷卻獲得 M或B 下 組織的熱處理工藝。 二、淬火溫度的選擇主要學習碳鋼與合金鋼的淬火     1.碳鋼的淬火加熱溫度由FeFe 3 C相圖來確定，其目的是為了 淬火后希望得到全部細小的馬氏體；淬火后希望硬度高。       亞共析鋼 Ac 3 +(3050),可獲得細小的均勻的馬氏體，如溫度過高則有晶粒粗化現(xiàn)象，淬火后獲得粗大的M，使鋼的脆性增大；如溫度過低則淬火后M+F，有鐵素

29、體出現(xiàn)，淬火硬度不足。       共析鋼與過共析鋼 Ac 1 +(3050)，由于有高硬度的滲碳體和馬氏體存在，能保證得到高的硬度和耐磨性。如果加熱溫度超過Ac cm 將會使碳化物全部溶入奧氏體中，使奧氏體中的含碳量增加，淬火后殘余奧氏體量增多，降低鋼的硬度和耐磨性；淬火溫度過高，奧氏體晶粒粗化、含碳量又高，淬火后易得到含有顯微裂紋的粗片狀馬氏體，使鋼的脆性增大。      例如：原始組織為球狀珠光體的 T8鋼，如淬火加熱溫度為600（Ac 3 ，則淬火后的硬度與淬火前的退火狀態(tài)基本相同；如淬

30、火加熱溫度為780（Ac 3 3050），則淬火后的硬度能達到63HRC；如淬火溫度提高至1000（Ac 3 ），雖然淬火后硬度能達到63HRC，但是沖擊韌性卻顯著降低。     2.合金鋼     對含有阻礙奧氏體晶粒長大的強碳化物形成元素（如鈦、鈮等），淬火溫度可以高一些，以加速其碳化物的溶解，獲得較好的淬火效果 .     對含有促進奧氏體晶粒長大的元素（如錳等），淬火加熱溫度應低一些，以防止晶粒粗大。理想冷卻速度： 650以上應當慢冷，以

31、盡量降低淬火熱應力。650400之間應當快速冷卻，以通過過冷奧氏體最不穩(wěn)定的區(qū)域，避免發(fā)生珠光體或貝氏體轉(zhuǎn)變。 400以下至Ms點附近應當緩以盡量減小馬氏體轉(zhuǎn)變時產(chǎn)生的組織應力。具有這種冷卻特性的冷卻介質(zhì)可以保證在獲得馬氏體組織條件下減少淬火應力、避免工件產(chǎn)生變形或開裂三、淬火介質(zhì)     淬火介質(zhì)：鋼從奧氏體狀態(tài)冷至 Ms點以下所用的冷卻介質(zhì)。常用的有三種：     水： 650400范圍內(nèi)冷卻速度較小，不超過200/s ，但在需要慢冷的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)，其冷卻速度又太大，在340最大冷卻速度

32、高達775/s ，很容易引起工件變形和開裂。此外，水溫對水的冷卻特性影響很大，水溫升高，高溫區(qū)的冷卻速度顯著下降，而低溫區(qū)的冷卻速度仍然很高。因此淬火時水溫不應超過 30，加強水循環(huán)和工件的攪動可以加速工件在高溫區(qū)的冷卻速度。 水雖不是理想淬火介質(zhì)，但卻適用于尺寸不大、形狀簡單的碳鋼工件淬火。     油：在 650550內(nèi)冷卻較慢，不適用于碳鋼，300200范圍內(nèi)冷很慢，有利于淬火工件的組織應力，減少工件變形和開裂傾向。 與水相反，提高油溫可以降低粘度，增加流動性，故可以提高高溫區(qū)的冷卻能力。但是油溫過高，易著火，一般應控制在 6080。 適

33、用于對過冷奧氏體比較穩(wěn)定的合金鋼。     可見水與油作為淬火介質(zhì)各有優(yōu)缺點，均不是屬于理想的冷卻介質(zhì)。水的冷卻能力很大，但冷卻特性不好；油冷卻特性較好，但其冷卻能力又低。 因此，尋找冷卻能力介于油水之間，冷卻特性近于理想淬火介質(zhì)的新型淬火介質(zhì)是人們努力的目標。由于水是價廉、容易獲得、性能穩(wěn)定的淬火介質(zhì)，因此目前世界各國都在發(fā)展有機水溶液作為淬火介質(zhì)。美國應用濃度為 15聚乙烯醇、0.4抗粘附劑、0.1防泡劑的淬火介質(zhì)，以及國內(nèi)使用比較廣泛的新型淬火介質(zhì)有過飽和硝鹽水溶液等。它們的共同特點是冷卻能力介于水、油之間，接近于理想淬火介質(zhì)。例如在39

34、8時最大冷速為418/S，300200時的平均冷速為190/S。主要用于貝氏體等溫淬火，馬氏體分級淬火，常用于處理形狀復雜、尺寸較小和變形要求嚴格的工件。      常用的淬火方法：單介質(zhì)淬火、雙 介質(zhì)淬火、馬氏體分級淬火、貝氏體等溫淬火。四、淬火方法     1、 單介質(zhì)淬火          優(yōu)點：操作簡單、易實現(xiàn)機械化、應用廣泛。     &

35、#160;    缺點：水中淬火變形與開裂傾向大；油中淬火冷卻速度小，淬透直徑小，大件無法淬透。     2、 雙介質(zhì)淬火          優(yōu)點：減少熱應力與相變應力，從而減少變形、防止開裂。          缺點：工藝不易掌握，要求操作熟練。     &

36、#160;    適用于中等形狀復雜的高碳鋼和尺寸較大的合金鋼工件。      3、局部淬火 為了避免工件其它部分產(chǎn)生變形或開裂，即可用局部淬火 。     4、馬氏分級淬火          優(yōu)點：使過冷奧氏體在緩冷條件下轉(zhuǎn)變成馬氏體，從而頭減 少變形。        

37、0; 缺點：只適用于尺寸較小的零件，否則淬火介質(zhì)冷卻能力不足，溫度也難于控制。     5、馬 氏體等溫度淬火 優(yōu)點：下貝氏體的硬度略低于馬氏體，但綜合力學性能 較好，應用廣泛。五、鋼的淬透性與淬硬性     （一）淬透性      定義：決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性，即應該是全淬成馬氏體的深度。     1. 影響淬透性有兩方面     &#

38、160;（1） 鋼的化學成分。除鈷以外的合金元素溶于奧氏體后，均能增加過冷奧氏體穩(wěn)定性，降低馬氏體臨界冷卻速度，從而提高鋼的淬透性。      （2） 奧氏體化條件。提高奧氏體代溫度，延長保溫時間，使奧氏體晶粒粗大，成分均勻，殘余滲碳體和碳化物的溶解徹底，使過冷奧氏體起穩(wěn)定，使 C曲線越向右移，馬氏全臨界冷卻速度就越小，則鋼的淬透性越好。     2. 淬透性表示方法。常用臨界直徑大小來定理的比較不同鋼種的淬透性大小。臨界直徑是指鋼材在某種介質(zhì)中淬冷后，心部得到全部馬氏體（或 50馬氏體）組織的

39、最大直徑。用Dc表示。在同一冷卻介質(zhì)中，鋼的臨界直徑越大，其淬透性越好；但同一鋼種在冷卻能力大的介質(zhì)中，比冷卻能力小的介質(zhì)中所得的臨界直徑要大些。牌號 臨界直徑 /mm 淬水 淬油 45 1316.5 59.5 20Cr 1219 612      3. 淬透性的實用意義：     1）淬透性能均勻一致      2）未淬透韌性降低      （二）鋼的淬硬性   &

40、#160;      定義：鋼在理想條件下進行淬火硬化所能達到的最高硬度的能力。     值得注意的：鋼的淬透性與淬硬性是兩個不同的概念。淬透性好的鋼其淬硬性不一定高，而淬火后硬度低的鋼也可能是具有高的淬透性。如低合金鋼淬透性相當好，但其淬硬性卻不高；高碳鋼的淬硬性高，但其淬透性卻很差。八、鋼的淬火缺陷及其防止     1. 淬火工件的過熱和過燒     工件在淬火加熱時，由于溫度過高或

41、者時間過長造成奧氏體晶粒粗大的缺陷稱為過熱。     由于過熱不僅在淬火后得到粗大馬氏體組織，而且易于引起淬火裂紋。因此，淬火過熱的工件強度和韌性降低，易于產(chǎn)生脆性斷裂。輕微的過熱可用延長回火時間補救。嚴重的過熱則需進行一次細化晶粒退火，然后再重新淬火。 淬火加熱溫度太高，使奧氏體晶界出局部熔化或者發(fā)生氧化的現(xiàn)象稱為過燒。 過燒是嚴重的加熱缺陷，工件一旦過燒無法補救，只能報廢。過燒的原因主要是設(shè)備失靈或操作不當造成的。高速鋼淬火溫度高容易過燒，火焰爐加熱局部溫度過高也容易造成過燒。      2

42、. 淬火加熱時的氧化和脫碳     淬火加熱時，鋼件與周圍加熱介質(zhì)相互作用往往會產(chǎn)生氧化和脫碳等缺陷。氧化使工件尺寸減小，表面光潔程度降低，并嚴重影響淬火冷卻速度，進而使淬火工件出現(xiàn)軟點或硬度不足等新的缺陷。工件表面脫碳會降低淬火后鋼的表面硬度、耐磨性，并顯著降低其疲勞強度。因此，淬火加熱時，在獲得均勻化奧氏體時，必須注意防止氧化和脫碳現(xiàn)象。 在空氣介質(zhì)爐中加熱時，防止氧化和脫碳最簡單的方法是在爐子升溫加熱時向爐內(nèi)加入無水分的木炭，以改變爐內(nèi)氣氛，減少氧化和脫碳。此外，采用鹽爐加熱、用鑄鐵屑覆蓋工件表面，或是在工件表面熱涂硼酸等方法都可有效地防

43、止或減少工件的氧化和脫碳。      3. 淬火時形成的內(nèi)應力     有兩種情況： 工作在加熱或冷卻時，由于同部位存在著溫度差別而導致熱脹或冷縮不一致所引起的應力稱為熱應力。由于熱處理過程中各部位冷速的差異使工件各部位相轉(zhuǎn)變的不同時性所引起的應力稱為相變應力。 當兩力相復合超過鋼的屈服強度時，工件就變形；當復合力超過鋼的抗拉強度時，工件就開裂。     解決辦法：工件在加熱爐中安放時，要盡量保證受熱均勻，防止加熱時變形；對形狀復雜或?qū)嵝圆畹母?/p>

44、合金鋼，應緩慢加熱或多次預熱，以減少加熱中產(chǎn)生的熱應力； 選擇合適的淬火冷卻介質(zhì)和淬火方法，以減少冷卻中熱應力和相變應力。      但淬火不是最終熱處理，為了消除淬火鋼的殘余內(nèi)應力，得到不同強度、硬度和韌性配合的性能，需要配以不同溫度的回火。鋼淬火后再經(jīng)回火，是為了使工件獲得良好的使用性能，以充發(fā)揮材料的潛力。如：軸承通過淬火加低溫回火可以提高硬度和耐磨性；彈簧鋼通過淬火加中溫回火可以顯著提高彈性極限。所以淬火和回火是不可分割的、緊密銜接在一起的兩種熱處理工藝。鋼的回火  鋼件淬火后，再加熱到 A 1 以下某一溫度，保持一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火。