材料第2章之4鋼的熱處理

1、2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院1第第2章章 金屬材料組織與性能的控制金屬材料組織與性能的控制之之2.4 鋼的熱處理鋼的熱處理2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2 熱處理通常指的是將材料加熱到相變溫度以上熱處理通常指的是將材料加熱到相變溫度以上發(fā)生相變，再施以冷卻再發(fā)生相變的工藝過(guò)程。發(fā)生相變，再施以冷卻再發(fā)生相變的工藝過(guò)程。 通過(guò)這個(gè)相變與再相變，材料的內(nèi)部組織發(fā)生通過(guò)這個(gè)相變與再相變，材料的內(nèi)部組織發(fā)生了變化，因而性能變化。了變化，因而性能變化。一、熱處理的基本概念一、熱處理的基本概念2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電

2、大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院3（1）熱處理的基本要素）熱處理的基本要素?zé)崽幚砉に囍杏腥蠡疽兀杭訜?、保溫、冷卻。這三大基本要素決定了熱處理工藝中有三大基本要素：加熱、保溫、冷卻。這三大基本要素決定了材料熱處理后的組織和性能。材料熱處理后的組織和性能。加熱：加熱：是熱處理的第一道工序。不同的材料，其加熱工藝和加熱溫度都不同。是熱處理的第一道工序。不同的材料，其加熱工藝和加熱溫度都不同。加熱分為兩種，一種是在臨界點(diǎn)加熱分為兩種，一種是在臨界點(diǎn)A1以下的加熱，此時(shí)不發(fā)生組織變化。另一以下的加熱，此時(shí)不發(fā)生組織變化。另一種是在種是在A1以上的加熱，目的是為了獲得均勻的奧氏體組織，這一過(guò)程稱(chēng)為奧以上的加熱，目的是

3、為了獲得均勻的奧氏體組織，這一過(guò)程稱(chēng)為奧氏體化。氏體化。保溫：保溫：目的是要保證工件燒透，防止脫碳、氧化等。保溫時(shí)間和介質(zhì)的選擇目的是要保證工件燒透，防止脫碳、氧化等。保溫時(shí)間和介質(zhì)的選擇與工件的尺寸和材質(zhì)有直接的關(guān)系。一般工件越大，導(dǎo)熱性越差，保溫時(shí)間與工件的尺寸和材質(zhì)有直接的關(guān)系。一般工件越大，導(dǎo)熱性越差，保溫時(shí)間就越長(zhǎng)。就越長(zhǎng)。冷卻：冷卻：熱處理的最終工序，也是熱處理最重要的工序。鋼在不同冷卻速度下熱處理的最終工序，也是熱處理最重要的工序。鋼在不同冷卻速度下可以轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌慕M織?？梢赞D(zhuǎn)變?yōu)椴煌慕M織。 2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院42022-3-25北京

4、郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院5（2）熱處理的基本類(lèi)型）熱處理的基本類(lèi)型根據(jù)加熱、冷卻方式的不同及組織、性能變化特點(diǎn)的不同，根據(jù)加熱、冷卻方式的不同及組織、性能變化特點(diǎn)的不同，熱處理可以分為下列幾類(lèi)：熱處理可以分為下列幾類(lèi)：普通熱處理：普通熱處理：包括退火、正火、淬火和回火等包括退火、正火、淬火和回火等四把火四把火。表面熱處理：表面熱處理：包括感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬包括感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬 火、火、電接觸加熱表面淬火、滲碳、氮化和碳氮共滲等。電接觸加熱表面淬火、滲碳、氮化和碳氮共滲等。其它熱處理：其它熱處理：包括可控氣氛熱處理、真空熱處理和形變熱包括可控氣氛熱處

5、理、真空熱處理和形變熱處理等。處理等。2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院6二、鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變二、鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變n鋼的熱處理多數(shù)需要先加熱得到奧氏體，然后鋼的熱處理多數(shù)需要先加熱得到奧氏體，然后以不同速度冷卻使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌慕M織，以不同速度冷卻使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌慕M織，得到鋼的不同性能。因此掌握熱處理規(guī)律，首得到鋼的不同性能。因此掌握熱處理規(guī)律，首先要研究鋼在加熱時(shí)的變化。先要研究鋼在加熱時(shí)的變化。n加熱的目的是得到奧氏體。加熱的目的是得到奧氏體。2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院7（1 1）加熱時(shí)奧氏體的形成過(guò)程之共析鋼的加熱轉(zhuǎn)變

6、）加熱時(shí)奧氏體的形成過(guò)程之共析鋼的加熱轉(zhuǎn)變 （+Fe3C） 晶核長(zhǎng)大殘余Fe3C溶解不均勻均勻珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變示意圖n奧氏體形成的三個(gè)階段：奧氏體形成的三個(gè)階段：n第一階段：奧氏體晶核的形成與奧氏體長(zhǎng)大；第一階段：奧氏體晶核的形成與奧氏體長(zhǎng)大；n第二階段：殘余滲碳體的溶解；第二階段：殘余滲碳體的溶解；n第三階段：奧氏體成分的均勻化。第三階段：奧氏體成分的均勻化。2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院8珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體并使奧氏體成分均勻必須并使奧氏體成分均勻必須有兩個(gè)必要而充分條件：有兩個(gè)必要而充分條件：一是溫度條件，要在一是溫度條件，要在Ac1Ac

7、1以上加熱；二是時(shí)間條件，以上加熱；二是時(shí)間條件，要求在要求在Ac1Ac1以上溫度保持以上溫度保持足夠時(shí)間。足夠時(shí)間。在一定加熱速度條件在一定加熱速度條件下，超過(guò)下，超過(guò)Ac1Ac1的溫度越高，的溫度越高，奧氏體的形成與成分均勻奧氏體的形成與成分均勻化需要的時(shí)間愈短；在一化需要的時(shí)間愈短；在一定的溫度（高于定的溫度（高于Ac1Ac1）條）條件下，保溫時(shí)間越長(zhǎng)，奧件下，保溫時(shí)間越長(zhǎng)，奧氏體成分越均勻。氏體成分越均勻。Ac3AccmAc1Ar3ArcmAr1 C% 加熱和冷卻速度對(duì)鋼的臨界溫度的影響溫度A3AcmA12022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院9*（2）鋼的加熱缺

8、陷）鋼的加熱缺陷n氧化：加熱時(shí)的氧化性氣氛（如空氣、氣氛中氧化：加熱時(shí)的氧化性氣氛（如空氣、氣氛中O2、CO2、H2O等）等）氧化鋼鐵，在工件表面形成氧化鋼鐵，在工件表面形成FeO,Fe2O3,Fe3O4等氧化物。氧化將導(dǎo)致等氧化物。氧化將導(dǎo)致鋼的燒損加大，而且使零件尺寸變小，表面粗糙，更重要的還嚴(yán)重影鋼的燒損加大，而且使零件尺寸變小，表面粗糙，更重要的還嚴(yán)重影響后序熱處理的質(zhì)量。響后序熱處理的質(zhì)量。 n脫碳：鋼加熱過(guò)程中脫碳，即鋼中的碳被燒損使鋼表面含碳量降低脫碳：鋼加熱過(guò)程中脫碳，即鋼中的碳被燒損使鋼表面含碳量降低的現(xiàn)象。由于脫碳使鋼件表面含碳量下降，導(dǎo)致鋼件機(jī)械強(qiáng)度下降，的現(xiàn)象。由于脫碳

9、使鋼件表面含碳量下降，導(dǎo)致鋼件機(jī)械強(qiáng)度下降，特別是工件的疲勞強(qiáng)度下降，耐磨損性能降低。特別是工件的疲勞強(qiáng)度下降，耐磨損性能降低。n過(guò)熱：鋼的過(guò)熱指的是加熱溫度比正常溫度偏高，出現(xiàn)的現(xiàn)象是鋼過(guò)熱：鋼的過(guò)熱指的是加熱溫度比正常溫度偏高，出現(xiàn)的現(xiàn)象是鋼的奧氏體晶粒較正常的要大，即晶粒變粗。結(jié)果是，鋼的塑性、韌性、的奧氏體晶粒較正常的要大，即晶粒變粗。結(jié)果是，鋼的塑性、韌性、強(qiáng)度降低，同時(shí)工件熱處理后變形加大，還可能導(dǎo)致熱處理裂紋、使強(qiáng)度降低，同時(shí)工件熱處理后變形加大，還可能導(dǎo)致熱處理裂紋、使工件報(bào)廢。工件報(bào)廢。n過(guò)燒：指的是加熱溫度太高，奧氏體晶界或部分晶界氧化甚至熔化過(guò)燒：指的是加熱溫度太高，奧氏

10、體晶界或部分晶界氧化甚至熔化的現(xiàn)象。后果是，處理的工件很脆，如果鍛造一鍛即裂，過(guò)燒的工件的現(xiàn)象。后果是，處理的工件很脆，如果鍛造一鍛即裂，過(guò)燒的工件只能報(bào)廢，無(wú)法挽救，因而是致命性的。只能報(bào)廢，無(wú)法挽救，因而是致命性的。2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院10*（3）加熱缺陷的防止辦法：）加熱缺陷的防止辦法：n真空加熱：工件在真空中加熱是防止氧化脫碳的最有效真空加熱：工件在真空中加熱是防止氧化脫碳的最有效措施，是熱處理工藝的發(fā)展方向，但真空加熱用的設(shè)備投措施，是熱處理工藝的發(fā)展方向，但真空加熱用的設(shè)備投資大，工藝成本較高。資大，工藝成本較高。n保護(hù)氣氛加熱：工件加熱過(guò)

11、程中向爐內(nèi)充入一定保護(hù)性保護(hù)氣氛加熱：工件加熱過(guò)程中向爐內(nèi)充入一定保護(hù)性氣氛，保證鋼在不脫碳，不增碳，不氧化的氣氛下加熱。氣氛，保證鋼在不脫碳，不增碳，不氧化的氣氛下加熱。但需要一套制取可控氣氛的發(fā)生裝置，由于成本較高，原但需要一套制取可控氣氛的發(fā)生裝置，由于成本較高，原材料來(lái)源不廣泛限制了它的應(yīng)用。材料來(lái)源不廣泛限制了它的應(yīng)用。 n鹽浴加熱：工件置于一熔化了的中性鹽液中加熱，鹽液鹽浴加熱：工件置于一熔化了的中性鹽液中加熱，鹽液進(jìn)行充分脫氧，保證工件加熱過(guò)程中少氧化，甚至無(wú)氧化。進(jìn)行充分脫氧，保證工件加熱過(guò)程中少氧化，甚至無(wú)氧化。問(wèn)題主要是粘在工件上的鹽難以清洗潔凈，清洗不干凈會(huì)問(wèn)題主要是粘在

12、工件上的鹽難以清洗潔凈，清洗不干凈會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)存及應(yīng)用過(guò)程易于長(zhǎng)銹。導(dǎo)致儲(chǔ)存及應(yīng)用過(guò)程易于長(zhǎng)銹。2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院11三、鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變?nèi)?、鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變 同一種鋼加熱到奧氏體狀態(tài)后，由于爾后的冷卻速度不同一種鋼加熱到奧氏體狀態(tài)后，由于爾后的冷卻速度不一樣，奧氏體轉(zhuǎn)變成的組織不一樣，因而所得的性能也不一一樣，奧氏體轉(zhuǎn)變成的組織不一樣，因而所得的性能也不一樣。樣。（1 1）等溫處理：臨界點(diǎn)以下進(jìn)行保溫，恒溫轉(zhuǎn)變）等溫處理：臨界點(diǎn)以下進(jìn)行保溫，恒溫轉(zhuǎn)變（2 2）連續(xù)冷卻：以某種速度連續(xù)冷卻）連續(xù)冷卻：以某種速度連續(xù)冷卻2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化

13、學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院12Ac3AccmAc1Ar3ArcmAr1 C% 溫度A3AcmA1研究奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變常用研究奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變常用TTT曲線（過(guò)冷奧氏體等曲線（過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線）和溫轉(zhuǎn)變曲線）和CCT曲線曲線（過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)（過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線）。變曲線）。什么是過(guò)冷奧氏體？什么是過(guò)冷奧氏體？從鐵碳相圖可知，當(dāng)溫度從鐵碳相圖可知，當(dāng)溫度在在A1以上時(shí)，奧氏體是穩(wěn)以上時(shí)，奧氏體是穩(wěn)定的，能長(zhǎng)期存在。當(dāng)溫定的，能長(zhǎng)期存在。當(dāng)溫度降到度降到A1一下后，奧氏體一下后，奧氏體即處于過(guò)冷狀態(tài)，稱(chēng)為過(guò)即處于過(guò)冷狀態(tài)，稱(chēng)為過(guò)冷奧氏體。冷奧氏體。2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化

14、學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院13共析鋼過(guò)冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變圖共析鋼過(guò)冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變圖TTT圖圖或者或者C曲線曲線轉(zhuǎn)變開(kāi)始線轉(zhuǎn)變開(kāi)始線轉(zhuǎn)變終止線轉(zhuǎn)變終止線2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院141、過(guò)冷奧氏體的、過(guò)冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變等溫轉(zhuǎn)變（1）高溫轉(zhuǎn)變（珠光體轉(zhuǎn)變）高溫轉(zhuǎn)變（珠光體轉(zhuǎn)變）在溫度在溫度A1以下至以下至550左右的溫左右的溫度范圍內(nèi)，過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物度范圍內(nèi)，過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是珠光體，即形成鐵素體與滲碳是珠光體，即形成鐵素體與滲碳體兩相組成的相間排列的體兩相組成的相間排列的層片狀層片狀的機(jī)械混和物組織，所以這種類(lèi)的機(jī)械混和物組織，所以這種類(lèi)型的轉(zhuǎn)變又

15、叫珠光體轉(zhuǎn)變。型的轉(zhuǎn)變又叫珠光體轉(zhuǎn)變。2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院15在珠光體轉(zhuǎn)變中，由在珠光體轉(zhuǎn)變中，由A1以下溫度依次降到鼻尖的以下溫度依次降到鼻尖的550左右，層片狀組織的片間距離依次減小。根據(jù)片層的厚薄左右，層片狀組織的片間距離依次減小。根據(jù)片層的厚薄不同，這類(lèi)組織又可細(xì)分為三種。不同，這類(lèi)組織又可細(xì)分為三種。第一種是第一種是珠光體珠光體，其形成溫度為，其形成溫度為A1650，片層較厚，一，片層較厚，一般在般在500倍的光學(xué)顯微鏡下即可分辨。用符號(hào)倍的光學(xué)顯微鏡下即可分辨。用符號(hào)“P”表示。表示。第二種是第二種是索氏體索氏體，其形成溫度為，其形成溫度為

16、650600，片層較薄，片層較薄，一般在一般在8001000倍光學(xué)顯微鏡下才可分辨。用符號(hào)倍光學(xué)顯微鏡下才可分辨。用符號(hào)“S”表示。表示。第三種是第三種是托氏體托氏體，其形成溫度為，其形成溫度為600550，片層極薄，片層極薄，只有在電子顯微鏡下才能分辨。用符號(hào)只有在電子顯微鏡下才能分辨。用符號(hào)“T”表示。表示。參見(jiàn)課本參見(jiàn)課本 P77 圖圖 2-48、表、表2-52022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院16（2）中溫轉(zhuǎn)變（貝氏體轉(zhuǎn)變）中溫轉(zhuǎn)變（貝氏體轉(zhuǎn)變） 貝氏體組織貝氏體組織B：貝氏體按形成溫：貝氏體按形成溫度不同分為兩種：上貝氏體和下度不同分為兩種：上貝氏體和下貝氏

17、體。貝氏體。 上貝氏體上貝氏體的形成溫度為的形成溫度為550350，它的硬度比同樣成份的下，它的硬度比同樣成份的下貝氏體低，韌性也比下貝氏體差，貝氏體低，韌性也比下貝氏體差，所以上貝氏體的機(jī)械性能很差，所以上貝氏體的機(jī)械性能很差，脆性很大，強(qiáng)度很低，基本上沒(méi)脆性很大，強(qiáng)度很低，基本上沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。有實(shí)用價(jià)值。 下貝氏體下貝氏體的形成溫度為的形成溫度為350Ms，它有較高的強(qiáng)度和硬度，還，它有較高的強(qiáng)度和硬度，還有良好的塑性和韌性，具有較優(yōu)有良好的塑性和韌性，具有較優(yōu)良的綜合機(jī)械性能，是生產(chǎn)上常良的綜合機(jī)械性能，是生產(chǎn)上常用的組織。獲得下貝氏體組織是用的組織。獲得下貝氏體組織是強(qiáng)化鋼材的途徑之一

18、。強(qiáng)化鋼材的途徑之一。2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院1725下貝氏體的顯微組織下貝氏體的顯微組織上貝氏體的顯微上貝氏體的顯微組織組織500倍倍2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院182、過(guò)冷奧氏體的、過(guò)冷奧氏體的連續(xù)冷卻連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變（馬氏體轉(zhuǎn)變）（馬氏體轉(zhuǎn)變）n馬氏體組織馬氏體組織 過(guò)冷奧氏體在馬氏體過(guò)冷奧氏體在馬氏體開(kāi)始形成溫度開(kāi)始形成溫度Ms以下轉(zhuǎn)以下轉(zhuǎn)變?yōu)樽優(yōu)轳R氏體馬氏體，這個(gè)轉(zhuǎn)變，這個(gè)轉(zhuǎn)變持續(xù)至馬氏體形成終了持續(xù)至馬氏體形成終了溫度溫度Mf。在。在Mf以下，過(guò)以下，過(guò)冷奧氏體停止轉(zhuǎn)變。經(jīng)冷奧氏體停止轉(zhuǎn)變。經(jīng)冷卻后未轉(zhuǎn)變的奧氏

19、體冷卻后未轉(zhuǎn)變的奧氏體保留在鋼中，稱(chēng)為保留在鋼中，稱(chēng)為殘余殘余奧氏體奧氏體。2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院19過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線（過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線（CCT曲線）曲線） A1PsKPf轉(zhuǎn)變中止 800 700 600 500 400 300 200 100 0-100 溫度 0 1 10 102 103 104 105 時(shí)間 秒共析鋼過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線共析鋼過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線MsA M MfKTTTvkvkCCT 連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線又叫連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線又叫CCT曲曲線。它是通過(guò)測(cè)定不同速度下過(guò)冷線。它是通過(guò)測(cè)定不同速度下過(guò)冷奧氏體的

20、轉(zhuǎn)變量而獲得的。奧氏體的轉(zhuǎn)變量而獲得的。 如圖是共析鋼的如圖是共析鋼的CCT 曲線。曲線。 Ps線為過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w的線為過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w的開(kāi)始線，開(kāi)始線，Pf為轉(zhuǎn)變終了線，兩線之為轉(zhuǎn)變終了線，兩線之間為轉(zhuǎn)變過(guò)渡區(qū)。間為轉(zhuǎn)變過(guò)渡區(qū)。KK線為轉(zhuǎn)變的線為轉(zhuǎn)變的中止線，當(dāng)冷卻曲線碰到此線時(shí)，中止線，當(dāng)冷卻曲線碰到此線時(shí)，過(guò)冷奧氏體就中止向珠光體型組織過(guò)冷奧氏體就中止向珠光體型組織轉(zhuǎn)變，繼續(xù)冷卻一直保持到轉(zhuǎn)變，繼續(xù)冷卻一直保持到Ms點(diǎn)點(diǎn)以下，使剩余的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏以下，使剩余的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。體。vk稱(chēng)為稱(chēng)為CCT曲線的臨界冷卻速曲線的臨界冷卻速度，它是獲得全部馬氏體組織（實(shí)度，它是

21、獲得全部馬氏體組織（實(shí)際還含有一小部分殘余奧氏體）的際還含有一小部分殘余奧氏體）的最小冷卻速度。最小冷卻速度。2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院20講解課本講解課本 圖圖2-53 P792022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院21共析鋼過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變的過(guò)程和產(chǎn)物共析鋼過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變的過(guò)程和產(chǎn)物講解課本講解課本 圖圖2-54 P802022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院22鐵原子碳原子可能位置鐵原子的振動(dòng)范圍馬氏體晶格示意圖過(guò)冷過(guò)冷A轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體是一種非轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體是一種非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變，鐵和碳原子都不擴(kuò)散型轉(zhuǎn)

22、變，鐵和碳原子都不能進(jìn)行擴(kuò)散。鐵原子沿奧氏體能進(jìn)行擴(kuò)散。鐵原子沿奧氏體一定晶面一定晶面, 集體地集體地(不改變相互不改變相互位置關(guān)系位置關(guān)系)作一定距離的移動(dòng)作一定距離的移動(dòng)(不不超過(guò)一個(gè)原子間距超過(guò)一個(gè)原子間距), 使面心立使面心立方晶格改組為體心正方晶格，方晶格改組為體心正方晶格，碳原子原地不動(dòng)，過(guò)飽和地留碳原子原地不動(dòng)，過(guò)飽和地留在新組成的晶胞中；增大了其在新組成的晶胞中；增大了其正方度正方度c/a 。馬氏體就是碳在。馬氏體就是碳在-Fe中的過(guò)飽和固溶體。過(guò)飽和中的過(guò)飽和固溶體。過(guò)飽和碳使碳使-Fe 的晶格發(fā)生很大畸變的晶格發(fā)生很大畸變, 產(chǎn) 生 很 強(qiáng) 的 固 溶 強(qiáng) 化 。產(chǎn) 生 很

23、 強(qiáng) 的 固 溶 強(qiáng) 化 。 馬氏體轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)馬氏體轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院232015 （a） （b）馬氏體的顯微組織（a）板條狀馬氏體； （b）片狀馬氏體馬氏體的形態(tài)馬氏體的形態(tài)主要有兩種組織：板條馬氏體和片狀馬氏體，板條馬氏體主要有兩種組織：板條馬氏體和片狀馬氏體，板條馬氏體主要產(chǎn)生于低碳鋼中；主要產(chǎn)生于低碳鋼中； 片狀馬氏體主要產(chǎn)生于高碳鋼中。片狀馬氏體主要產(chǎn)生于高碳鋼中。2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院24馬氏體轉(zhuǎn)變觀察馬氏體轉(zhuǎn)變觀察 2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院25 a.

24、硬度很高。硬度很高。 b.馬氏體的塑性和韌性與其碳含量（或形態(tài)）密切馬氏體的塑性和韌性與其碳含量（或形態(tài)）密切相關(guān)。高碳馬氏體由于過(guò)飽和度大、內(nèi)應(yīng)力高和存在相關(guān)。高碳馬氏體由于過(guò)飽和度大、內(nèi)應(yīng)力高和存在孿晶結(jié)構(gòu)，所以硬而脆，塑性、韌性極差，但晶粒細(xì)孿晶結(jié)構(gòu)，所以硬而脆，塑性、韌性極差，但晶粒細(xì)化得到的隱晶馬氏體卻有一定的韌性。而低碳馬氏體，化得到的隱晶馬氏體卻有一定的韌性。而低碳馬氏體，由于過(guò)飽和度小，內(nèi)應(yīng)力低和存在位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)，則不由于過(guò)飽和度小，內(nèi)應(yīng)力低和存在位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)，則不僅強(qiáng)度高，塑性、韌性也較好。僅強(qiáng)度高，塑性、韌性也較好。 馬氏體的特點(diǎn)馬氏體的特點(diǎn)2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化

25、學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院26四、四、 鋼的普通熱處理鋼的普通熱處理 鋼的熱處理工藝可分為三大類(lèi)：鋼的熱處理工藝可分為三大類(lèi)：一是：一般熱處理（或常規(guī)熱處理），即退一是：一般熱處理（或常規(guī)熱處理），即退火、正火、淬火、回火的火、正火、淬火、回火的“四火四火”處理；處理；二是：表面熱處理，如高頻感應(yīng)加熱淬火、二是：表面熱處理，如高頻感應(yīng)加熱淬火、滲碳、滲氮（氮化）、碳氮共滲等；滲碳、滲氮（氮化）、碳氮共滲等；三是：其它熱處理，如可控氣氛熱處理、真三是：其它熱處理，如可控氣氛熱處理、真空熱處理、形變熱處理等?？諢崽幚怼⑿巫儫崽幚淼?。 2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2

26、7將鋼件加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻將鋼件加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。的熱處理工藝。 退火工藝曲線退火工藝曲線1、退火、退火2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院28 加熱溫度：加熱溫度： Ac3以上以上20-30度度 組組 織：織： P+F 目目 的：的：細(xì)化，均勻化粗大、細(xì)化，均勻化粗大、 不均勻組織；不均勻組織； 接近平衡組織接近平衡組織F+P； 消除內(nèi)應(yīng)力；消除內(nèi)應(yīng)力； 應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍： 亞共折鋼，共析鋼，亞共折鋼，共析鋼， 不適用于過(guò)共析鋼。不適用于過(guò)共析鋼。清除鑄造、軋制、鍛造、焊接等造成清除鑄造、軋制、鍛造、焊

27、接等造成的異常組織，均勻化學(xué)成分，消除內(nèi)的異常組織，均勻化學(xué)成分，消除內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化組織，降低硬度和改善切應(yīng)力，細(xì)化組織，降低硬度和改善切削加工性。削加工性。（1）完全退火）完全退火2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院29（1）完全退火）完全退火2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院30 加熱溫度：加熱溫度： Ac1以上以上20-40度度 應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍： 過(guò)共析鋼，共析鋼過(guò)共析鋼，共析鋼 組組 織：織： 球狀球狀P（F+球狀滲碳體）球狀滲碳體） 目目 的：的： 使?jié)B碳體球化使?jié)B碳體球化HRC， 韌性韌性切削性切削性 為淬火作準(zhǔn)備為淬火作準(zhǔn)備

28、（2）球化退火）球化退火2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院31（2）球化退火）球化退火2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院32 1050-1150，10-20h, P+F或P+Fe3CII 目的：為減少鋼錠、鑄件或鍛坯的化學(xué)成分和組織的不目的：為減少鋼錠、鑄件或鍛坯的化學(xué)成分和組織的不 均勻性，消除偏析均勻性，消除偏析 后果：粗大晶粒，應(yīng)用完全退火消除后果：粗大晶粒，應(yīng)用完全退火消除（3）擴(kuò)散退火（均勻化退火）擴(kuò)散退火（均勻化退火）2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院33（3）擴(kuò)散退火（均勻化退火）擴(kuò)散退火（均勻化

29、退火）2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院34 為了消除由于變形加工以及鑄造、焊接過(guò)程引起的殘余內(nèi)應(yīng)力而為了消除由于變形加工以及鑄造、焊接過(guò)程引起的殘余內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)行的低溫退火稱(chēng)為去應(yīng)力退火。鋼的去應(yīng)力退火加熱溫度范圍較寬，進(jìn)行的低溫退火稱(chēng)為去應(yīng)力退火。鋼的去應(yīng)力退火加熱溫度范圍較寬，但不超過(guò)但不超過(guò)Ac1點(diǎn)，一般在點(diǎn)，一般在500650之間。鑄鐵件去應(yīng)力退火溫度一之間。鑄鐵件去應(yīng)力退火溫度一般為般為500550。焊接工件的退火溫度一般為。焊接工件的退火溫度一般為500600。去應(yīng)。去應(yīng)力退火過(guò)程未發(fā)生相變。力退火過(guò)程未發(fā)生相變。（4）去應(yīng)力退火）去應(yīng)力退火2022-3

30、-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院35（4）去應(yīng)力退火）去應(yīng)力退火2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院36 正火是將鋼材或鋼件加熱到臨界溫度以上，保溫后空冷正火是將鋼材或鋼件加熱到臨界溫度以上，保溫后空冷的熱處理工藝。亞共析鋼的正火加熱溫度為的熱處理工藝。亞共析鋼的正火加熱溫度為Ac33050；而過(guò)共析鋼的正火加熱溫度則為；而過(guò)共析鋼的正火加熱溫度則為Accm3050。2、正火、正火2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院37 正火與退火的主要區(qū)別在于冷卻速度不同正火與退火的主要區(qū)別在于冷卻速度不同，正火冷卻速度較，正火冷卻速度較

31、大，得到的珠光體組織很細(xì)，因而強(qiáng)度和硬度也較高。正火后的組大，得到的珠光體組織很細(xì)，因而強(qiáng)度和硬度也較高。正火后的組織與材料的成分及原始組織有關(guān)，正火后的組織一般為片間距較小織與材料的成分及原始組織有關(guān)，正火后的組織一般為片間距較小的索氏體，其強(qiáng)度和硬度都較好，韌性也較好。因此，鋼經(jīng)正火后的索氏體，其強(qiáng)度和硬度都較好，韌性也較好。因此，鋼經(jīng)正火后的機(jī)械性能比退火后提高的機(jī)械性能比退火后提高。 2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院38 正火主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：正火主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：（1）消除網(wǎng)狀二次滲碳體：）消除網(wǎng)狀二次滲碳體： 所有的鋼鐵材料通過(guò)正火，所有的

32、鋼鐵材料通過(guò)正火，均可使晶粒細(xì)化。而原始組織中存在網(wǎng)狀二次滲碳體的過(guò)均可使晶粒細(xì)化。而原始組織中存在網(wǎng)狀二次滲碳體的過(guò)共析鋼，經(jīng)正火處理后可消除對(duì)性能不利的網(wǎng)狀二次滲碳共析鋼，經(jīng)正火處理后可消除對(duì)性能不利的網(wǎng)狀二次滲碳體，以保證球化退火質(zhì)量。體，以保證球化退火質(zhì)量。（2）作為最終熱處理：）作為最終熱處理： 對(duì)于機(jī)械性能要求不高的結(jié)構(gòu)鋼對(duì)于機(jī)械性能要求不高的結(jié)構(gòu)鋼零件，經(jīng)正火后所獲得的性能即可滿足使用要求，可用正零件，經(jīng)正火后所獲得的性能即可滿足使用要求，可用正火作為最終熱處理?；鹱鳛樽罱K熱處理。（3）改善切削加工性能：）改善切削加工性能： 對(duì)于低碳鋼或低碳合金鋼，由對(duì)于低碳鋼或低碳合金鋼，由于

33、完全退火后硬度太低，一般在于完全退火后硬度太低，一般在170HB以下，切削加工性以下，切削加工性能不好。而用正火，則可提高其硬度，從而改善切削加工能不好。而用正火，則可提高其硬度，從而改善切削加工性能。所以，對(duì)于低碳鋼和低碳合金鋼，通常采用正火來(lái)性能。所以，對(duì)于低碳鋼和低碳合金鋼，通常采用正火來(lái)代替完全退火，作為預(yù)備熱處理。代替完全退火，作為預(yù)備熱處理。 2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院39退火、正火的選擇退火、正火的選擇 正火：冷速快，材料組織細(xì)化，機(jī)械性能好正火：冷速快，材料組織細(xì)化，機(jī)械性能好1切削加工切削加工 低碳鋼低碳鋼正火正火 中高碳鋼中高碳鋼完全退火

34、完全退火 高碳鋼、合金工具鋼高碳鋼、合金工具鋼正火球化退火正火球化退火2作為最終熱處理作為最終熱處理正火正火3為最終熱處理提供良好的組織狀態(tài)為最終熱處理提供良好的組織狀態(tài)4. 正火可替代完全退火以提高效率正火可替代完全退火以提高效率2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院40 將亞共析鋼加熱到將亞共析鋼加熱到Ac3以上，共析鋼與過(guò)共析鋼加以上，共析鋼與過(guò)共析鋼加熱到熱到Ac1以上（低于以上（低于Accm）的溫度，保溫后以大）的溫度，保溫后以大于于Vk的速度快速冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的熱的速度快速冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的熱處理工藝叫淬火。馬氏體強(qiáng)化是鋼的主要強(qiáng)化手段

35、，處理工藝叫淬火。馬氏體強(qiáng)化是鋼的主要強(qiáng)化手段，因此淬火的目的就是為了獲得馬氏體，提高鋼的機(jī)因此淬火的目的就是為了獲得馬氏體，提高鋼的機(jī)械性能。淬火是鋼的最重要的熱處理工藝，也是熱械性能。淬火是鋼的最重要的熱處理工藝，也是熱處理中應(yīng)用最廣的工藝之一。處理中應(yīng)用最廣的工藝之一。 3、淬火、淬火2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院41（1）淬火溫度的確定）淬火溫度的確定 淬火溫度即鋼的奧氏體化溫度，淬火溫度即鋼的奧氏體化溫度，是淬火的主要工藝參數(shù)之一。選是淬火的主要工藝參數(shù)之一。選擇淬火溫度的原則是獲得均勻細(xì)擇淬火溫度的原則是獲得均勻細(xì)小的奧氏體組織。小的奧氏體組織。 亞

36、共析鋼的淬火溫度一般為亞共析鋼的淬火溫度一般為Ac3以上以上3050，淬火后獲，淬火后獲得均勻細(xì)小的馬氏體組織。得均勻細(xì)小的馬氏體組織。 過(guò)共析鋼的淬火溫度為過(guò)共析鋼的淬火溫度為Ac1以以上上3050，這個(gè)加熱溫度能，這個(gè)加熱溫度能保留少量二次滲碳體，降低了奧保留少量二次滲碳體，降低了奧氏體的含碳量，可以改變馬氏體氏體的含碳量，可以改變馬氏體的形態(tài)，降低馬氏體的脆性。的形態(tài)，降低馬氏體的脆性。 奧氏體AcmA+Fe3CA+FAF+PP+Fe3CA1120011001000 900 800 700 溫度 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 C % 碳鋼的淬火溫度范圍2022-3-25北京

37、郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院42（2）淬火介質(zhì)的確定：）淬火介質(zhì)的確定： 淬火過(guò)程是冷卻非?？斓倪^(guò)淬火過(guò)程是冷卻非?？斓倪^(guò)程。為了得到馬氏體組織，淬程。為了得到馬氏體組織，淬火冷卻速度必須大于臨界冷卻火冷卻速度必須大于臨界冷卻速度速度Vk。但是，冷卻速度快必。但是，冷卻速度快必然產(chǎn)生很大的淬火內(nèi)應(yīng)力，這然產(chǎn)生很大的淬火內(nèi)應(yīng)力，這往往會(huì)引起工件變形。往往會(huì)引起工件變形。 淬火的目的是得到馬氏體組淬火的目的是得到馬氏體組織，同時(shí)又要避免產(chǎn)生變形和織，同時(shí)又要避免產(chǎn)生變形和開(kāi)裂。開(kāi)裂。A1 PA 溫度 時(shí)間（對(duì)數(shù)） 理想淬火冷卻曲線示意圖MsMA MfMf2022-3-25北京郵電大學(xué)自

38、動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院43（3）淬火工藝）淬火工藝2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院44 回火一般是緊接淬火以后的熱處理工藝，回火是淬火后再將工件回火一般是緊接淬火以后的熱處理工藝，回火是淬火后再將工件加熱到加熱到Ac1溫度以下某一溫度，保溫后再冷卻到室溫的一種熱處理工溫度以下某一溫度，保溫后再冷卻到室溫的一種熱處理工藝。藝。 淬火后的工件有三大不穩(wěn)定因素：一是工件淬火后處于高內(nèi)應(yīng)力淬火后的工件有三大不穩(wěn)定因素：一是工件淬火后處于高內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)力狀態(tài)不穩(wěn)定，需要松弛；二是工件淬火后存在殘余奧氏體，狀態(tài)，應(yīng)力狀態(tài)不穩(wěn)定，需要松弛；二是工件淬火后存在殘余奧氏體

39、，組織不穩(wěn)定，需要轉(zhuǎn)變；三是工件淬火后馬氏體要自發(fā)地向穩(wěn)定的鐵組織不穩(wěn)定，需要轉(zhuǎn)變；三是工件淬火后馬氏體要自發(fā)地向穩(wěn)定的鐵素體和滲碳體或碳化物的混合物轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致工件尺寸變化，性能不穩(wěn)素體和滲碳體或碳化物的混合物轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致工件尺寸變化，性能不穩(wěn)定，需要調(diào)整組織和性能。定，需要調(diào)整組織和性能。 所以淬火后的鋼鐵工件不能直接使用，必須即時(shí)回火，否則會(huì)有所以淬火后的鋼鐵工件不能直接使用，必須即時(shí)回火，否則會(huì)有工件斷裂的危險(xiǎn)。淬火后回火目的在于降低或消除內(nèi)應(yīng)力，以防止工工件斷裂的危險(xiǎn)。淬火后回火目的在于降低或消除內(nèi)應(yīng)力，以防止工件開(kāi)裂和變形；減少或消除殘余奧氏體，以穩(wěn)定工件尺寸；調(diào)整工件件開(kāi)裂和變形；減

40、少或消除殘余奧氏體，以穩(wěn)定工件尺寸；調(diào)整工件的內(nèi)部組織和性能，以滿足工件的使用要求。的內(nèi)部組織和性能，以滿足工件的使用要求。 4、鋼的回火、鋼的回火2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院45回火工藝回火工藝 重要的機(jī)械零件都要淬火和回火。鋼淬火和回火后的機(jī)械性重要的機(jī)械零件都要淬火和回火。鋼淬火和回火后的機(jī)械性能取決于淬火的質(zhì)量和回火的合理性。在淬火得到細(xì)小、均勻能取決于淬火的質(zhì)量和回火的合理性。在淬火得到細(xì)小、均勻和完全的馬氏體的前提下，工件的性能主要取決于回火溫度。和完全的馬氏體的前提下，工件的性能主要取決于回火溫度。 按照回火后性能要求，淬火以后的回火有低溫回火，

41、中溫回按照回火后性能要求，淬火以后的回火有低溫回火，中溫回火、高溫回火。按照回火溫度和工件所要求的性能，一般將回火、高溫回火。按照回火溫度和工件所要求的性能，一般將回火分為三類(lèi)。火分為三類(lèi)。 2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院46 （1）低溫回火）低溫回火 低溫回火溫度為低溫回火溫度為150250，常用，常用170200。經(jīng)淬火并低溫回火的工藝主要用于工具、。經(jīng)淬火并低溫回火的工藝主要用于工具、冷作模具，處理后的組織主要為回火馬氏體組織。冷作模具，處理后的組織主要為回火馬氏體組織。經(jīng)這種熱處理后，淬火中留給零件的內(nèi)應(yīng)力很大一經(jīng)這種熱處理后，淬火中留給零件的內(nèi)應(yīng)力很大

42、一部份被消除，并保證了零件需要的高硬度（部份被消除，并保證了零件需要的高硬度（5864HRC）。用以制作石油鉆機(jī)吊環(huán)以及一些高強(qiáng)）。用以制作石油鉆機(jī)吊環(huán)以及一些高強(qiáng)度連桿、螺栓使用效果很好。度連桿、螺栓使用效果很好。 2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院47（2）中溫回火）中溫回火 中溫回火溫度為中溫回火溫度為350500，常用，常用400480。淬火鋼經(jīng)中溫回火后，獲。淬火鋼經(jīng)中溫回火后，獲得回火托氏體組織，鋼的硬度約為得回火托氏體組織，鋼的硬度約為3850HRC，具有高的彈性、高的屈服極限、，具有高的彈性、高的屈服極限、高的強(qiáng)度極限（即高的屈強(qiáng)比）和足夠的高的強(qiáng)度

43、極限（即高的屈強(qiáng)比）和足夠的韌性，適用于彈簧鋼的熱處理。韌性，適用于彈簧鋼的熱處理。2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院48（3）高溫回火）高溫回火 高溫回火溫度為高溫回火溫度為500650，常用，常用550650。淬火加高溫回火的工藝在工程上稱(chēng)為。淬火加高溫回火的工藝在工程上稱(chēng)為調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)。 調(diào)質(zhì)處理用于含碳調(diào)質(zhì)處理用于含碳0.3%0.5%的中碳鋼及中的中碳鋼及中碳合金鋼。處理后的組織為回火索氏體，具有韌碳合金鋼。處理后的組織為回火索氏體，具有韌性、強(qiáng)度配合良好的綜合機(jī)械性能。常需調(diào)質(zhì)處性、強(qiáng)度配合良好的綜合機(jī)械性能。常需調(diào)質(zhì)處理的零件如軸類(lèi)、連桿、齒輪等。如果需要

44、氮化理的零件如軸類(lèi)、連桿、齒輪等。如果需要氮化處理的零件一般需要先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。處理的零件一般需要先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。 2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院49以以45#鋼為例的調(diào)質(zhì)工藝曲線：鋼為例的調(diào)質(zhì)工藝曲線： 淬火淬火+高溫回火高溫回火調(diào)質(zhì)處理調(diào)質(zhì)處理2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院5045鋼鋼 400 回火索氏體回火索氏體 正火與調(diào)質(zhì)處理的比較：正火與調(diào)質(zhì)處理的比較：4545鋼鋼 b b (MN/m (MN/m2 2) (%) a) (%) ak k(kJ/m(kJ/m2 2) HB ) HB 組織組織 正火正火 700-800 12

45、-20 500-800 163-220 700-800 12-20 500-800 163-220 細(xì)片細(xì)片S+FS+F調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì) 750-850 20-25 800-1200 210-250 750-850 20-25 800-1200 210-250 細(xì)粒細(xì)粒SS2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院51回火組織及其特點(diǎn)回火組織回火組織形形 成成 溫溫 度度組組 織織 特特 征征性性 能能 特特 征征回火馬氏體回火馬氏體150350極細(xì)的極細(xì)的碳化物薄片碳化物薄片F(xiàn)e2,4C分布在馬氏體分布在馬氏體基體上基體上強(qiáng)度、硬度高，耐磨性好。硬強(qiáng)度、硬度高，耐磨性好。硬度一般

46、為度一般為HRC5864?；鼗鹜惺象w回火托氏體350500細(xì)粒狀滲碳體分布在細(xì)粒狀滲碳體分布在針狀鐵素體基體上針狀鐵素體基體上彈性極限、屈服極限高，具有彈性極限、屈服極限高，具有一定的韌性。硬度一般為一定的韌性。硬度一般為HRC3545?；鼗鹚魇象w回火索氏體500650粒狀滲碳體分布在多粒狀滲碳體分布在多邊形鐵素體基體上邊形鐵素體基體上綜合機(jī)械性能好，強(qiáng)度、塑性綜合機(jī)械性能好，強(qiáng)度、塑性和韌性好。硬度一般為和韌性好。硬度一般為HRC2535。2022-3-25北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院52* *五、五、 鋼表面熱處理鋼表面熱處理 鋼的表面熱處理有兩大類(lèi)：鋼的表面熱處理有兩大類(lèi)：一類(lèi)是一類(lèi)是:表面加熱淬火熱處理，通過(guò)對(duì)零件表面表面加熱淬火熱處理，通過(guò)對(duì)零件表面快速加熱及快速冷卻使零件表層獲得馬氏體快速加熱及快速冷卻使零件表層獲得馬氏體組織，從而增強(qiáng)零件的表層硬度，提高其抗組織，從而增強(qiáng)零件的表層硬度，提高其抗磨損性能。磨損性能。另一類(lèi)是另一類(lèi)是:化學(xué)熱處理，通過(guò)改變零件表層的化化學(xué)熱處理，通過(guò)改變零件表層的化學(xué)成分，從而改變表層的組織，使其表層的學(xué)成分，從而改變表層的組織，使其表層的機(jī)械性能發(fā)生變