鐵碳合金材料和鋼熱處理

1、鐵碳合金材料和鋼的熱處理鐵碳合金材料和鋼的熱處理2課程大綱課程大綱n 選材的原則選材的原則n 鐵碳合金材料鐵碳合金材料n 鐵碳合金相圖鐵碳合金相圖n 鋼的熱處理鋼的熱處理3n 選材的原則選材的原則 使用性：材料的選擇應(yīng)保證汽車的安全性和質(zhì)量可靠性。使用性：材料的選擇應(yīng)保證汽車的安全性和質(zhì)量可靠性。 經(jīng)濟(jì)性：成本控制不僅是利潤多少的問題，更關(guān)系到企業(yè)經(jīng)濟(jì)性：成本控制不僅是利潤多少的問題，更關(guān)系到企業(yè)的市場競爭地位，若企業(yè)的全部成本低于競爭對手則能保的市場競爭地位，若企業(yè)的全部成本低于競爭對手則能保持競爭優(yōu)勢，相反的話，則影響企業(yè)的生存和發(fā)展。持競爭優(yōu)勢，相反的話，則影響企業(yè)的生存和發(fā)展。 工藝性

2、：要求材料適合加工。工藝性差的材料有以下缺點(diǎn)：工藝性：要求材料適合加工。工藝性差的材料有以下缺點(diǎn)：工裝、加工成本高；生產(chǎn)過程浪費(fèi)；半成品存在缺陷，質(zhì)工裝、加工成本高；生產(chǎn)過程浪費(fèi)；半成品存在缺陷，質(zhì)量難以保證。量難以保證。 選材的原則選材的原則n 材料在汽車上的應(yīng)用材料在汽車上的應(yīng)用 汽車工業(yè)中，從概念設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造到維修保養(yǎng)，始終貫汽車工業(yè)中，從概念設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造到維修保養(yǎng)，始終貫穿著工程材料學(xué)的應(yīng)用。在眾多工程材料中，鐵碳合金材穿著工程材料學(xué)的應(yīng)用。在眾多工程材料中，鐵碳合金材料與汽車關(guān)系最為緊密，約占料與汽車關(guān)系最為緊密，約占70%。4n 鐵碳合金鐵碳合金 鐵碳合金是指以鐵、碳為組元的二

3、元合金，包括鋼和鐵碳合金是指以鐵、碳為組元的二元合金，包括鋼和鐵。（組元：組成合金的最基本的獨(dú)立的單元，組元鐵。（組元：組成合金的最基本的獨(dú)立的單元，組元可以是金屬元素、非金屬元素或穩(wěn)定的化合物。）可以是金屬元素、非金屬元素或穩(wěn)定的化合物。） 分類：分類： 1.工業(yè)純鐵（工業(yè)純鐵（wc0.04%) 2. 碳鋼（碳鋼（0.04%wc2.11%）鐵碳合金材料鐵碳合金材料5n 鐵碳合金的分類鐵碳合金的分類 1. 工業(yè)純鐵（工業(yè)純鐵（wc2.11%） 分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵和球墨鑄鐵。分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵和球墨鑄鐵。 白口鑄鐵：斷口白色，硬而脆，加工性差，是煉鋼的原白口鑄鐵：斷口白色，硬而脆，加工性

4、差，是煉鋼的原料。料。 灰口鑄鐵：斷口灰色，碳以片狀石墨存在，鑄造、切削灰口鑄鐵：斷口灰色，碳以片狀石墨存在，鑄造、切削性和耐磨性好。用于機(jī)床底座、支柱等。性和耐磨性好。用于機(jī)床底座、支柱等。 球墨鑄鐵：碳以球狀石墨存在，鑄造、切削性和耐磨性球墨鑄鐵：碳以球狀石墨存在，鑄造、切削性和耐磨性好。除塑性韌性稍低外，其他性能接近鋼，兼?zhèn)滂T鐵和好。除塑性韌性稍低外，其他性能接近鋼，兼?zhèn)滂T鐵和鋼的優(yōu)點(diǎn)。用于汽車的零部件有齒輪、變速箱外殼、制鋼的優(yōu)點(diǎn)。用于汽車的零部件有齒輪、變速箱外殼、制動鉗等。動鉗等。鐵碳合金材料鐵碳合金材料73.碳鋼：碳鋼： 按含碳量分：低碳鋼按含碳量分：低碳鋼 wc 0.04%0.

5、25% 中碳鋼中碳鋼 wc 0.25%0.6% 高碳鋼高碳鋼 wc 0.6%2.11% 按合金含量分：碳素鋼和合金鋼按合金含量分：碳素鋼和合金鋼 合金鋼是在碳素鋼基礎(chǔ)上加入一定量的合金元素得到的，合金鋼是在碳素鋼基礎(chǔ)上加入一定量的合金元素得到的，使鋼有更高的強(qiáng)度、塑性、韌性和焊接性。使鋼有更高的強(qiáng)度、塑性、韌性和焊接性。鐵碳合金材料鐵碳合金材料8按按P、S含量分：普通碳素鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼含量分：普通碳素鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼 （1）普通碳素鋼）普通碳素鋼(P、S含量均少于含量均少于0.05%） Q195 Q275系列，大部分用于結(jié)構(gòu)件，少部分用于機(jī)械零件。系列，大部分用于結(jié)構(gòu)件，少部分用于機(jī)械零件。 常

6、用的有常用的有Q235 （舊牌號為（舊牌號為A3 ） ，標(biāo)準(zhǔn)號，標(biāo)準(zhǔn)號 GB/T 11253-1989，韌性良好，有一定的強(qiáng)度和伸長率，鑄造、沖壓和焊接性良韌性良好，有一定的強(qiáng)度和伸長率，鑄造、沖壓和焊接性良好，可用作心部強(qiáng)度要求不高的滲碳件或氰化零件。好，可用作心部強(qiáng)度要求不高的滲碳件或氰化零件。 用于制作如鋼筋、鉚釘、軸、連桿、螺栓、螺母、氣缸、齒用于制作如鋼筋、鉚釘、軸、連桿、螺栓、螺母、氣缸、齒輪、支架、機(jī)架及焊接件等。輪、支架、機(jī)架及焊接件等。鐵碳合金材料鐵碳合金材料9 （2）優(yōu)質(zhì)碳素鋼）優(yōu)質(zhì)碳素鋼 (P、S含量均少于含量均少于0.04%） 0885系列系列,15Mn70Mn系列含錳

7、鋼和系列含錳鋼和DC系列鋼。系列鋼。 45#鋼：強(qiáng)度較高，有一定的塑性和韌性，切削性能良好，淬透性較差。鋼：強(qiáng)度較高，有一定的塑性和韌性，切削性能良好，淬透性較差。調(diào)質(zhì)后可得到很好的綜合力學(xué)性能，焊接性較差，一般淬火及回火后調(diào)質(zhì)后可得到很好的綜合力學(xué)性能，焊接性較差，一般淬火及回火后使用。用于制造較高強(qiáng)度的機(jī)械運(yùn)動零件，如空壓機(jī)、泵活塞、重型使用。用于制造較高強(qiáng)度的機(jī)械運(yùn)動零件，如空壓機(jī)、泵活塞、重型機(jī)械的軸、齒輪、齒條、銷等機(jī)械的軸、齒輪、齒條、銷等 。 65Mn ：具有高強(qiáng)度和高硬度、彈性良好、淬透性較好，是一種高錳彈：具有高強(qiáng)度和高硬度、彈性良好、淬透性較好，是一種高錳彈簧鋼。退火后的切

8、削性尚好，冷作變形塑性差，焊接性不好，一般不簧鋼。退火后的切削性尚好，冷作變形塑性差，焊接性不好，一般不適于作焊接構(gòu)件，通常在淬火、中溫回火狀態(tài)下應(yīng)用。經(jīng)淬水及低溫適于作焊接構(gòu)件，通常在淬火、中溫回火狀態(tài)下應(yīng)用。經(jīng)淬水及低溫回火或調(diào)質(zhì)，表面淬火處理，用于制造受摩擦、高彈性、高強(qiáng)度的機(jī)回火或調(diào)質(zhì)，表面淬火處理，用于制造受摩擦、高彈性、高強(qiáng)度的機(jī)械零件，如收割機(jī)的鏟刀、切碎機(jī)切刀、機(jī)床主軸、機(jī)床絲杠、軸承械零件，如收割機(jī)的鏟刀、切碎機(jī)切刀、機(jī)床主軸、機(jī)床絲杠、軸承套圈；經(jīng)淬火、中溫回火處理后，用于制造中負(fù)荷的板彈簧（厚度套圈；經(jīng)淬火、中溫回火處理后，用于制造中負(fù)荷的板彈簧（厚度5 mm15 mm）

9、，螺旋彈簧、離合器彈簧、制動彈簧、氣門彈簧等。），螺旋彈簧、離合器彈簧、制動彈簧、氣門彈簧等。 鐵碳合金材料鐵碳合金材料10n 汽車用鋼：汽車用鋼：按鋼板強(qiáng)度升高依次排列：冷連軋低碳鋼板按鋼板強(qiáng)度升高依次排列：冷連軋低碳鋼板 、烘烤硬化鋼、雙相高強(qiáng)度鋼。、烘烤硬化鋼、雙相高強(qiáng)度鋼。 冷連軋低碳鋼板冷連軋低碳鋼板 DC01 一般用，用于簡單的成形件，如車門玻璃內(nèi)密封條安裝板。一般用，用于簡單的成形件，如車門玻璃內(nèi)密封條安裝板。DC03 沖壓用，用于較復(fù)雜的零件，如發(fā)動機(jī)罩內(nèi)板、左沖壓用，用于較復(fù)雜的零件，如發(fā)動機(jī)罩內(nèi)板、左/右后輪罩內(nèi)板、右后輪罩內(nèi)板、頂蓋前橫梁和一般結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)板頂蓋前橫梁和一般

10、結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)板 。鐵碳合金材料鐵碳合金材料11DC04 深沖用，用于深沖壓的零件，如左深沖用，用于深沖壓的零件，如左/右后減振器安裝板。右后減振器安裝板。DC05 特深沖用（特深沖用（BUFD 特深沖用特深沖用寶鋼標(biāo)準(zhǔn)寶鋼標(biāo)準(zhǔn)Q/BQB408-2003，沖壓用冷連軋?zhí)妓劁摪?，抗拉?qiáng)度沖壓用冷連軋?zhí)妓劁摪?，抗拉?qiáng)度250MPa，斷后伸長率為，斷后伸長率為4248，用于側(cè)圍外板、后輪罩外板、車門內(nèi)板等。）用于側(cè)圍外板、后輪罩外板、車門內(nèi)板等。） DC06 超深沖用，用于后組合燈固定板。超深沖用，用于后組合燈固定板。鐵碳合金材料鐵碳合金材料12 烘烤硬化鋼烘烤硬化鋼 在鋼中保留一定量的固溶碳、氮原子，

11、鋼板在交貨狀態(tài)下具有較在鋼中保留一定量的固溶碳、氮原子，鋼板在交貨狀態(tài)下具有較低的屈服強(qiáng)度，沖壓成型后，進(jìn)行涂漆烘烤時屈服強(qiáng)度可以提高低的屈服強(qiáng)度，沖壓成型后，進(jìn)行涂漆烘烤時屈服強(qiáng)度可以提高30-50MPa?？梢蕴岣咂囃獍宓目拱枷菪?，同時又具有良好的成型性?？梢蕴岣咂囃獍宓目拱枷菪?，同時又具有良好的成型性能。廣泛應(yīng)用于汽車車門外板、發(fā)動機(jī)蓋板等外覆蓋件上。能。廣泛應(yīng)用于汽車車門外板、發(fā)動機(jī)蓋板等外覆蓋件上。鐵碳合金材料鐵碳合金材料13 雙相高強(qiáng)度鋼雙相高強(qiáng)度鋼 采用特定的化學(xué)成分和生產(chǎn)工藝在鋼的鐵素體基體上彌散分布一定量采用特定的化學(xué)成分和生產(chǎn)工藝在鋼的鐵素體基體上彌散分布一定量的馬氏體，

12、形成以鐵素體加馬氏體為主的組織，具有屈強(qiáng)比低、應(yīng)變的馬氏體，形成以鐵素體加馬氏體為主的組織，具有屈強(qiáng)比低、應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)高和良好的碰撞性能，可以在減輕重量的同時提高安全性。強(qiáng)化指數(shù)高和良好的碰撞性能，可以在減輕重量的同時提高安全性。 用于汽車防撞結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)件，用于汽車防撞結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)件， 如如B280-440DP用于散熱器下橫梁、前用于散熱器下橫梁、前柱上柱上/下加強(qiáng)板、前地板上橫梁、門檻加強(qiáng)板和連接板等受力件。下加強(qiáng)板、前地板上橫梁、門檻加強(qiáng)板和連接板等受力件。鐵碳合金材料鐵碳合金材料14n 熱處理：熱處理： 前面介紹了一些常見的材料，不同材料有不同的特性，前面介紹了一些常見的材料，不同材料有不

13、同的特性，沒有一種材料能同時具備各方面的優(yōu)點(diǎn)，因此需要用其沒有一種材料能同時具備各方面的優(yōu)點(diǎn)，因此需要用其長、避其短。長、避其短。 熱處理能消除毛坯缺陷，改善后續(xù)加工的工藝性，還能熱處理能消除毛坯缺陷，改善后續(xù)加工的工藝性，還能顯著提高合金的力學(xué)性能。對于高碳鋼零件，需要通過顯著提高合金的力學(xué)性能。對于高碳鋼零件，需要通過熱處理降低硬度，改善切削性能；對于既要承受摩擦，熱處理降低硬度，改善切削性能；對于既要承受摩擦，又要承受沖擊負(fù)荷的零件，需要選擇韌性材料，同時對又要承受沖擊負(fù)荷的零件，需要選擇韌性材料，同時對其進(jìn)行表面處理。其進(jìn)行表面處理。 熱處理是將鐵碳合金在固態(tài)下加熱、保溫、冷卻以改變熱

14、處理是將鐵碳合金在固態(tài)下加熱、保溫、冷卻以改變其組織，從而獲得所需性能，熱處理的重要依據(jù)是鐵碳其組織，從而獲得所需性能，熱處理的重要依據(jù)是鐵碳相圖。根據(jù)加熱和冷卻方法的不同，把熱處理分為整體相圖。根據(jù)加熱和冷卻方法的不同，把熱處理分為整體熱處理、表面熱處理、化學(xué)熱處理。熱處理、表面熱處理、化學(xué)熱處理。熱處理技術(shù)熱處理技術(shù)15Fe-C合金相圖合金相圖 n 鐵碳合金的相圖鐵碳合金的相圖 熱處理工藝的重要依據(jù)是鐵碳相圖。（相，是合金系統(tǒng)熱處理工藝的重要依據(jù)是鐵碳相圖。（相，是合金系統(tǒng)中具有相同化學(xué)成分的并與合金系統(tǒng)中其它部分獨(dú)立的中具有相同化學(xué)成分的并與合金系統(tǒng)中其它部分獨(dú)立的晶體結(jié)構(gòu)，它包括固溶體

15、和金屬化合物。）晶體結(jié)構(gòu)，它包括固溶體和金屬化合物。） 鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金的工具，反映鐵碳合金在鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金的工具，反映鐵碳合金在不同成分和溫度下的組成相和相平衡關(guān)系，是應(yīng)用最為不同成分和溫度下的組成相和相平衡關(guān)系，是應(yīng)用最為廣泛的二元合金相圖。廣泛的二元合金相圖。 16Fe-C合金相圖合金相圖 1、鐵素體（、鐵素體（F）：碳溶于）：碳溶于-Fe形成的間隙固溶體。形成的間隙固溶體。 性能性能-強(qiáng)度和硬度低，塑性和韌性好。強(qiáng)度和硬度低，塑性和韌性好。2、奧氏體（、奧氏體（A）：碳溶于）：碳溶于-Fe形成的間隙固溶體。高溫組織，在大形成的間隙固溶體。高溫組織，在大 于于 72

16、7時存在。性能時存在。性能-塑性好，強(qiáng)度和硬度高于塑性好，強(qiáng)度和硬度高于F。在鍛造、。在鍛造、 軋制時常要加熱到軋制時常要加熱到A，可提高塑性，易于加工。，可提高塑性，易于加工。3、滲碳體（、滲碳體（ Fe3C ）：鐵與碳形成的金屬化合物。）：鐵與碳形成的金屬化合物。 性能性能-硬度高，脆性大，是鐵碳合金的主要強(qiáng)化相。硬度高，脆性大，是鐵碳合金的主要強(qiáng)化相。4、珠光體（、珠光體（ P ）：鐵素體）：鐵素體F與滲碳體與滲碳體Fe3C組成的機(jī)械混合物。組成的機(jī)械混合物。 性能性能-力學(xué)性能介于上述兩者之間。力學(xué)性能介于上述兩者之間。5、萊氏體（、萊氏體（ Ld ）：奧氏體）：奧氏體A與滲碳體與滲碳

17、體Fe3C組成的機(jī)械混合物。組成的機(jī)械混合物。 性能性能-硬度高，塑性差。硬度高，塑性差。17Fe-C合金相圖合金相圖n 特性線特性線 ACD：液相線，液相冷卻至此開始析出固相，固相加熱至此全部轉(zhuǎn)：液相線，液相冷卻至此開始析出固相，固相加熱至此全部轉(zhuǎn)化為液相?；癁橐合唷?AECF：固相線，液態(tài)合金至此線全部結(jié)晶為固相，固相加熱至此開：固相線，液態(tài)合金至此線全部結(jié)晶為固相，固相加熱至此開始轉(zhuǎn)化。始轉(zhuǎn)化。 ECF：共晶線，共晶成分含碳量：共晶線，共晶成分含碳量4.3% ，凡，凡wC2.11%的鐵碳合金冷的鐵碳合金冷卻至此，均會發(fā)生共晶反應(yīng)，結(jié)晶出萊氏體卻至此，均會發(fā)生共晶反應(yīng)，結(jié)晶出萊氏體Ld （

18、 A與與Fe3C混合物）?；旌衔铮?。 GS：A開始析出開始析出F的轉(zhuǎn)變線，加熱時的轉(zhuǎn)變線，加熱時F全部溶入全部溶入A，又稱，又稱A3線。線。 ES： A開始析出開始析出Fe3C的轉(zhuǎn)變線，又稱的轉(zhuǎn)變線，又稱Acm線。線。 PSK：共析線，共析成分含碳量：共析線，共析成分含碳量0.77%，凡，凡wC0.0218 % 的鐵碳合的鐵碳合金至此金至此,其中的奧氏體其中的奧氏體A均會生共析反應(yīng)，產(chǎn)生珠光體均會生共析反應(yīng)，產(chǎn)生珠光體P ，又稱，又稱A1線。線。18Fe-C合金相圖合金相圖特性點(diǎn)特性點(diǎn) A點(diǎn)：純鐵熔點(diǎn)點(diǎn)：純鐵熔點(diǎn) 1538 D點(diǎn)：滲碳體熔點(diǎn)點(diǎn)：滲碳體熔點(diǎn) 1227 C點(diǎn)：共晶點(diǎn)點(diǎn)：共晶點(diǎn) 11

19、48 S點(diǎn)：共析點(diǎn)點(diǎn)：共析點(diǎn) 727 19Fe-C合金相圖合金相圖n 共析鋼的結(jié)晶過程示意圖共析鋼的結(jié)晶過程示意圖20Fe-C合金相圖合金相圖n 亞共析鋼和過共析鋼的結(jié)晶過程示意圖亞共析鋼和過共析鋼的結(jié)晶過程示意圖21Fe-C合金相圖合金相圖22 鋼的整體熱處理鋼的整體熱處理對工件整體進(jìn)行穿透加熱的熱處理工藝，包括退火、正火、淬火和對工件整體進(jìn)行穿透加熱的熱處理工藝，包括退火、正火、淬火和回火等?；鼗鸬?。 退火退火 鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的溫度，經(jīng)過保溫鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的溫度，經(jīng)過保溫后緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的，是為了消除組織缺陷，改后緩慢冷卻的熱

20、處理方法。退火的目的，是為了消除組織缺陷，改善組織使成分均勻化以及細(xì)化晶粒，減少殘余應(yīng)力；同時可降低硬善組織使成分均勻化以及細(xì)化晶粒，減少殘余應(yīng)力；同時可降低硬度，提高塑性和韌性，改善切削加工性能。度，提高塑性和韌性，改善切削加工性能。 退火為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內(nèi)應(yīng)力，為后續(xù)工退火為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內(nèi)應(yīng)力，為后續(xù)工序作好準(zhǔn)備，故退火是屬于半成品熱處理，又稱預(yù)先熱處理。序作好準(zhǔn)備，故退火是屬于半成品熱處理，又稱預(yù)先熱處理。 鋼的熱處理技術(shù)鋼的熱處理技術(shù)23 正火正火 鋼的正火是將鋼加熱到臨界溫度鋼的正火是將鋼加熱到臨界溫度AcAc3 3（或（或AcAccmc

21、m）以上）以上30305050，保溫，保溫適當(dāng)?shù)臅r間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理方法。它能消除過共適當(dāng)?shù)臅r間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理方法。它能消除過共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體，細(xì)化片狀的珠光體組織，提高綜合力學(xué)性能，析鋼的網(wǎng)狀滲碳體，細(xì)化片狀的珠光體組織，提高綜合力學(xué)性能，對大型或形狀復(fù)雜的零件淬火有開裂危險(xiǎn)時，或者要求不高的零件，對大型或形狀復(fù)雜的零件淬火有開裂危險(xiǎn)時，或者要求不高的零件，可用正火代替退火作為最終熱處理使用?？捎谜鸫嫱嘶鹱鳛樽罱K熱處理使用。 淬火淬火 （固溶強(qiáng)化：晶格畸變使晶體變形的抗力增大，材料的強(qiáng)度硬度增加）（固溶強(qiáng)化：晶格畸變使晶體變形的抗力增大，材料的強(qiáng)度硬度增加

22、） 鋼的淬火是將鋼加熱到鋼的淬火是將鋼加熱到AcAc1 1或或AcAc3 3溫度以上，保溫一段時間，然后很溫度以上，保溫一段時間，然后很快放入淬火劑中，使以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻，獲得以快放入淬火劑中，使以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻，獲得以馬氏體（晶格畸變的馬氏體（晶格畸變的-Fe-Fe）為主的熱處理方法。淬火能增加鋼的硬）為主的熱處理方法。淬火能增加鋼的硬度和耐磨性，是強(qiáng)化鋼材最重要的方法，但同時降低其塑性。淬火度和耐磨性，是強(qiáng)化鋼材最重要的方法，但同時降低其塑性。淬火中常用的淬火劑有：水、油、堿水和鹽類溶液等。中常用的淬火劑有：水、油、堿水和鹽類溶液等。 淬透性：淬硬層深度的特

23、性。對形狀復(fù)雜、要求變形小的工件，用淬透性：淬硬層深度的特性。對形狀復(fù)雜、要求變形小的工件，用淬透性高的鋼能防止開裂和變形。但有時又需要材料的淬透性小一淬透性高的鋼能防止開裂和變形。但有時又需要材料的淬透性小一些，如零件在表面淬火、焊接時。些，如零件在表面淬火、焊接時。鋼的熱處理技術(shù)鋼的熱處理技術(shù)24 回火回火： 鋼的回火鋼的回火 將淬火后的鋼重新加熱到臨界點(diǎn)（將淬火后的鋼重新加熱到臨界點(diǎn)（A Ac1c1）以下的某一溫度，）以下的某一溫度，保溫一段時間后冷卻到室溫，稱為回火。它能消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)保溫一段時間后冷卻到室溫，稱為回火。它能消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，馬氏體中過飽和的碳原子以碳化物形勢析

24、出，內(nèi)應(yīng)力大大降低。力，馬氏體中過飽和的碳原子以碳化物形勢析出，內(nèi)應(yīng)力大大降低?；鼗鸬哪康模嚎墒勾慊鸹蛘鹚玫降牟环€(wěn)定組織轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定組織，回火的目的：可使淬火或正火所得到的不穩(wěn)定組織轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定組織，適當(dāng)降低了硬度及強(qiáng)度；但提高了塑性和韌性，減少或消除了殘余適當(dāng)降低了硬度及強(qiáng)度；但提高了塑性和韌性，減少或消除了殘余應(yīng)力。應(yīng)力。低溫回火（低溫回火（150 -250150 -250）：得到回火馬氏體組織，硬度）：得到回火馬氏體組織，硬度58-64HRC58-64HRC。用于要求硬而耐磨的零件，如刀具、量具和軸承，用高碳鋼制造。用于要求硬而耐磨的零件，如刀具、量具和軸承，用高碳鋼制造。中溫回火（中溫

25、回火（350 -500350 -500）：得到回火托氏體組織，硬度）：得到回火托氏體組織，硬度35-45HRC35-45HRC。 用于各種彈簧和受小能量、多次沖擊載荷的零件。用于各種彈簧和受小能量、多次沖擊載荷的零件。高溫回火（高溫回火（500 -650500 -650）：得到回火索氏體組織，硬度）：得到回火索氏體組織，硬度200-330HBS200-330HBS。 鐵素體基體在高溫回火得到充分回復(fù)和再結(jié)晶，能使強(qiáng)度和塑性得鐵素體基體在高溫回火得到充分回復(fù)和再結(jié)晶，能使強(qiáng)度和塑性得到最佳配合，廣泛用于車輛、機(jī)床的重要結(jié)構(gòu)件，特別是受沖擊、到最佳配合，廣泛用于車輛、機(jī)床的重要結(jié)構(gòu)件，特別是受沖擊

26、、交變載荷作用的齒輪、連桿和機(jī)床主軸。交變載荷作用的齒輪、連桿和機(jī)床主軸。鋼的熱處理技術(shù)鋼的熱處理技術(shù)25鋼的熱處理技術(shù)鋼的熱處理技術(shù) 調(diào)質(zhì)處理：調(diào)質(zhì)處理： 淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在500-650之間進(jìn)行回火，調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的之間進(jìn)行回火，調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性能，回調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性能，回火后的組織為索氏體組織。與正火處理相比較，調(diào)質(zhì)處理可在硬度、火后的組織為索氏體組織。與正火處理相比較

27、，調(diào)質(zhì)處理可在硬度、抗拉強(qiáng)度相同的條件下，提高鋼的屈服強(qiáng)度，其塑性和韌性的提高抗拉強(qiáng)度相同的條件下，提高鋼的屈服強(qiáng)度，其塑性和韌性的提高尤甚。尤甚。 調(diào)質(zhì)處理適用于較大動載荷，尤其是復(fù)合應(yīng)力（拉伸、壓縮、彎曲、調(diào)質(zhì)處理適用于較大動載荷，尤其是復(fù)合應(yīng)力（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊、疲勞）下工作的工件。常用的調(diào)質(zhì)處理鋼材有：扭轉(zhuǎn)、沖擊、疲勞）下工作的工件。常用的調(diào)質(zhì)處理鋼材有：35#、40#、45#、50#、40Cr等鋼材等鋼材.26n 生產(chǎn)中許多零件的表面需要耐磨，而心部要求不高，此生產(chǎn)中許多零件的表面需要耐磨，而心部要求不高，此時只需要強(qiáng)化零件表面，解決問題的途徑有兩個：時只需要強(qiáng)化零件表面

28、，解決問題的途徑有兩個：1.表面表面熱處理；熱處理；2.化學(xué)熱處理?；瘜W(xué)熱處理。 鋼的鋼的表面熱處理表面熱處理對鋼的表層進(jìn)行熱處理改變組織和性能，常用的為表面淬火加回火。對鋼的表層進(jìn)行熱處理改變組織和性能，常用的為表面淬火加回火。表面淬火處理：表面淬火處理：鋼件表面淬火通常是指整體熱處理（退火、正火或鋼件表面淬火通常是指整體熱處理（退火、正火或調(diào)質(zhì)等）后將表面層加熱到臨界點(diǎn)以上的溫度并急劇冷卻的工藝方調(diào)質(zhì)等）后將表面層加熱到臨界點(diǎn)以上的溫度并急劇冷卻的工藝方法。表面淬火后，常需低溫回火以降低應(yīng)力并部分恢復(fù)表面的塑性。法。表面淬火后，常需低溫回火以降低應(yīng)力并部分恢復(fù)表面的塑性。表面淬火對提高鋼件

29、的耐磨損性以及抗疲勞性能方面極為有效。表表面淬火對提高鋼件的耐磨損性以及抗疲勞性能方面極為有效。表面層的加熱方法眾多，有感應(yīng)加熱、火焰加熱等。面層的加熱方法眾多，有感應(yīng)加熱、火焰加熱等。感應(yīng)加熱：它是表面淬火最理想的一種加熱方式。由于鄰近效應(yīng)和感應(yīng)加熱：它是表面淬火最理想的一種加熱方式。由于鄰近效應(yīng)和集膚效應(yīng)的影響，感應(yīng)加熱時只是工件中靠近外表皮的一層直接發(fā)集膚效應(yīng)的影響，感應(yīng)加熱時只是工件中靠近外表皮的一層直接發(fā)熱，內(nèi)部發(fā)熱很少，有效淬硬深度熱，內(nèi)部發(fā)熱很少，有效淬硬深度0.210mm。鋼的熱處理技術(shù)鋼的熱處理技術(shù)27 鋼的鋼的化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理將工件置于含活性元素的介質(zhì)中加熱到一定溫度，

30、保溫一定時間，將工件置于含活性元素的介質(zhì)中加熱到一定溫度，保溫一定時間，使該元素滲入工件表面，從而改變表面組織和性能?；瘜W(xué)熱處理的使該元素滲入工件表面，從而改變表面組織和性能?；瘜W(xué)熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。化學(xué)熱處理與表面熱處理不同之處是后者改變了工件表層的化學(xué)成化學(xué)熱處理與表面熱處理不同之處是后者改變了工件表層的化學(xué)成分?；瘜W(xué)熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(zhì)分。化學(xué)熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(zhì)(氣體、氣體、液體、固體液體、固體)中加熱，保溫較長時間，從而使工件表層滲入碳、氮、中加熱，保溫較長時間，從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素后，有時還要進(jìn)行其它熱處理工藝如淬火硼和鉻等元素。滲入元素后，有時還要進(jìn)行其它熱處理工藝如淬火及回火。