【學(xué)習(xí)課件】第三章鋼的熱處理

1、第三章 鋼的熱處理3.1 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變3.3 鋼的普通熱處理3.4 鋼的表面熱處理3.5 影響熱處理件的質(zhì)量因素3.6 熱處理技術(shù)條件與工序位置編輯ppt 鋼的熱處理是將鋼在固態(tài)下采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻，以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。 鋼的熱處理的目的在于消除毛坯(如鑄件、鍛件等)中缺陷，改善其工藝性能，為后續(xù)工序作好組織準(zhǔn)備;更重要的是熱處理能顯著提高鋼的力學(xué)性能，從而充分發(fā)揮鋼材的潛力，提高工件的使用性能和使用壽命。因此，熱處理在機(jī)械制造工業(yè)中占有十分重要的地位。 根據(jù)加熱和冷卻方法不同，常用的熱處理大致分類(lèi)如下。 (1)整體熱處理對(duì)工

2、件進(jìn)行整體穿透加熱。常用的方法有:退火、正火、淬火、回火等。下一頁(yè)第三章 鋼的熱處理編輯ppt (2) 表面熱處理對(duì)工件表層進(jìn)行加熱與冷卻，以改變表層的組織和性能。常用的方法有:感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火、激光加熱表面淬火等。 (3) 化學(xué)熱處理通過(guò)改變工件表層的化學(xué)成分，來(lái)改變其組織和性能。常用的方法有:滲碳、碳氮共滲、滲氮等。 盡管鋼的熱處理種類(lèi)很多，但都是由加熱、保溫和冷卻三個(gè)階段組成的，通常用熱處理工藝曲線(xiàn)表示，如圖3-1所示。因此要了解各種熱處理方法對(duì)鋼的組織和性能的影響，必須研究鋼在加熱(含保溫)和冷卻過(guò)程中組織變化的規(guī)律。上一頁(yè)第三章 鋼的熱處理返回編輯ppt 由Fe-F

3、e3C相圖可知，碳鋼在緩慢加熱或冷卻過(guò)程中，在PSK線(xiàn)、GS線(xiàn)和ES線(xiàn)上都要發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。因此，任一成分碳鋼的固態(tài)組織轉(zhuǎn)變的相變點(diǎn)，都可由PSK線(xiàn)、GS線(xiàn)和ES線(xiàn)來(lái)確定。通常把PSK線(xiàn)稱(chēng)為A1線(xiàn);GS線(xiàn)稱(chēng)為A3線(xiàn);ES線(xiàn)稱(chēng)為人Acm線(xiàn)。而該線(xiàn)上的相變點(diǎn)，則相應(yīng)的用A1點(diǎn)、A3點(diǎn)、Acm點(diǎn)來(lái)表示。 應(yīng)當(dāng)指出，A1, A3,Acm點(diǎn)是平衡相變點(diǎn)，是碳鋼在極其緩慢的加熱或冷卻情況下測(cè)定的。但在實(shí)際生產(chǎn)中，加熱和冷卻速度都比較快，因此，鋼的相變過(guò)程不可能在平衡相變點(diǎn)進(jìn)行。加熱轉(zhuǎn)變?cè)谄胶庀嘧凕c(diǎn)以上進(jìn)行;冷卻轉(zhuǎn)變?cè)谄胶庀嘧凕c(diǎn)以下進(jìn)行。 3.1 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變下一頁(yè)編輯ppt升高和降低的幅度，隨加熱和

4、冷卻速度的增加而增大。為了區(qū)別于平衡相變點(diǎn)，通常將加熱時(shí)的各相變點(diǎn)用式Ac1，Ac2，Accm表示;冷卻時(shí)的各相變點(diǎn)用Ar1，Ar3，Arcm表示如圖3-2為這些相變點(diǎn)在Fe-Fe3C相圖上的位置示意圖。 一、鋼的奧氏體化 鋼加熱到Ac1，點(diǎn)以上時(shí)會(huì)發(fā)生珠光體向奧氏體的轉(zhuǎn)變，加熱到Ac3和Accm點(diǎn)以上時(shí)，便全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，熱處理加熱的主要目的就是為了得到奧氏體，因此這種加熱到相變點(diǎn)以上獲得奧氏體組織的過(guò)程稱(chēng)為鋼的奧氏體化。 1.奧氏體的形成 3.1 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt 以共析鋼為例，共析鋼在A1點(diǎn)以下全部為珠光體組織，組織中的鐵素體具有體心立方晶格，A1點(diǎn)時(shí)其wC=

5、 0. 021 8%;滲碳體具有復(fù)雜晶格，其wC= 6. 69 %而加熱到Ac1點(diǎn)以上時(shí)，珠光體變成具有面心立方晶格的奧氏體，其wC=0. 77%。由此可見(jiàn)，奧氏體化必須進(jìn)行晶格的改組和鐵、碳原子的擴(kuò)散，其轉(zhuǎn)變過(guò)程遵循形核和長(zhǎng)大的基本規(guī)律，并通過(guò)以下三個(gè)階段來(lái)完成。 (1)奧氏體晶核的形成和長(zhǎng)大 實(shí)驗(yàn)證明，奧氏體晶核優(yōu)先在鐵素體和滲碳體相界面上形成。這是由于相界面處原子排列比較紊亂，處于能量較高狀態(tài);且?jiàn)W氏體的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于鐵素體和滲碳體之間，故在兩相的相界面上，為奧氏體的形核提供了良好的條件。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.1 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt 奧氏體晶核形成后，由于它一面與滲碳體相接，另

6、一面與鐵素體相接，因此，奧氏體晶核的長(zhǎng)大是相界面往滲碳體與鐵素體方向同時(shí)推移的過(guò)程。它通過(guò)鐵、碳原子的打一散，使鄰近的滲碳體不斷溶解，鐵素體晶格改組成為面心立方晶格來(lái)完成的。 (2)殘余滲碳體的溶解 在奧氏體形成過(guò)程中，由于滲碳體的晶體結(jié)構(gòu)和碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與奧氏體有很大差異，所以當(dāng)鐵素體全部消失后，仍有部分滲碳體尚未溶解，這部分未溶的滲碳體將隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，將逐漸溶人奧氏體中，直至完全消失為止。 (3)奧氏體的均勻化 殘余奧氏體完全溶解后，奧氏體的碳濃度是不均勻的，在原滲碳體處碳濃度較高，而原鐵素體處碳濃度下一頁(yè)上一頁(yè) 3.1 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt較低，只有延長(zhǎng)保溫時(shí)間，通過(guò)碳原子

7、的擴(kuò)散，才能得到成分均勻的奧氏體。如圖3-3為鋼的奧氏體化過(guò)程。 由上可知，熱處理的保溫，不僅是為了將工件熱透，而且也是為了獲得均勻的奧氏體組織，以便冷卻后能得到良好的組織和性能。 亞共析鋼和過(guò)共析鋼加熱到Ac1點(diǎn)以上時(shí)，珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體，得到的組織為奧氏體和先析的鐵素體或滲碳體，稱(chēng)為不完全奧氏體化。只有加熱到Ac3或Accm以上，先析相會(huì)繼續(xù)向奧氏體轉(zhuǎn)變或溶解，獲得單一的奧氏體組織，才是完全奧氏體化。 2.影響奧氏體轉(zhuǎn)變的因素下一頁(yè)上一頁(yè) 3.1 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt (1) 加熱溫度 加熱溫度越高，鐵、碳原子的打一散速度越快，且鐵的晶體改組也越快，因而加速了奧氏體的形成。 (2

8、) 加熱速度 加熱速度越快，轉(zhuǎn)變開(kāi)始溫度越高，轉(zhuǎn)變終了溫度也越高，完成轉(zhuǎn)變所需要的時(shí)間越短，即奧氏體轉(zhuǎn)變速度越快。 (3) 鋼的原始組織 若鋼的成分相同，其原始組織越細(xì)、相界面越多，奧氏體的形成速度就越快。例如: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，故細(xì)片狀珠光體的奧氏體形成速度快。二、奧氏體晶粒的長(zhǎng)大及其影響因素下一頁(yè)上一頁(yè) 3.1 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt 奧氏體形成后繼續(xù)加熱或保溫，在伴隨著殘余滲碳體的溶解和奧氏體的均勻化同時(shí)，奧氏體的晶粒將發(fā)生長(zhǎng)大。其結(jié)果使鋼件冷卻后的機(jī)械性能降低，特別是沖擊韌性變壞;奧氏體晶粒粗大也是淬火變形和開(kāi)裂的重要原因。所以，為了獲得

9、細(xì)晶粒的奧氏體組織，有必要了解奧氏體晶粒在其形成后的長(zhǎng)大過(guò)程及控制方法。 1. 奧氏體晶粒度 奧氏體晶粒度是指將鋼加熱到相變點(diǎn)(亞共析鋼為Ac3，過(guò)共析鋼為Ac1或Accm)以上某一溫度，并保溫給定時(shí)間得到的奧氏體晶粒大小。奧氏體晶粒大小有以下兩種方法表示:一種是用晶粒尺寸表示，例如晶粒的平均直徑、晶粒的平均表面面積或下一頁(yè)上一頁(yè) 3.1 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt單位表面面積內(nèi)的晶粒數(shù)目;另一種是用晶粒度N來(lái)表示，它是將放大100倍的金相組織與標(biāo)準(zhǔn)晶粒號(hào)圖片進(jìn)行比較來(lái)確定的。一般將N小于4的稱(chēng)為粗晶粒，N在58之間的稱(chēng)為細(xì)晶粒，N大于8以上稱(chēng)為超細(xì)晶粒。 2. 奧氏體晶粒的長(zhǎng)大 在加熱轉(zhuǎn)

10、變中，新形成并剛好互相接觸時(shí)的奧氏體晶粒，稱(chēng)為奧氏體起始晶粒，其大小稱(chēng)為奧氏體起始晶粒度。奧氏體起始晶粒一般都很小，但隨溫度進(jìn)一步升高，時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)，奧氏體晶粒將不斷長(zhǎng)大，長(zhǎng)大到鋼開(kāi)始冷卻時(shí)的奧氏體晶粒稱(chēng)為實(shí)際晶粒，其大小稱(chēng)為實(shí)際晶粒度。奧氏體實(shí)際晶粒度直接影響鋼熱處理后的組織與性能。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.1 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt 實(shí)踐證明，不同成分的鋼，在加熱時(shí)奧氏體晶粒長(zhǎng)大的傾向是不相同的，如圖3-4。有些鋼隨著加熱溫度的升高，奧氏體晶粒會(huì)迅速長(zhǎng)大，稱(chēng)這類(lèi)鋼為本質(zhì)粗晶粒鋼(圖3-4，曲線(xiàn)1)，而有些鋼的奧氏體晶粒不易長(zhǎng)大，只有當(dāng)溫度超過(guò)一定值時(shí)，奧氏體晶粒才會(huì)突然長(zhǎng)大，稱(chēng)這類(lèi)鋼為本質(zhì)

11、細(xì)晶粒鋼(圖3-4,曲線(xiàn)2)。生產(chǎn)中，須經(jīng)熱處理的工件，一般都采用本質(zhì)細(xì)晶粒鋼制造。 加熱時(shí)，奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向取決于鋼的成分和冶煉條件。冶煉時(shí)用鋁脫氧，使其形成A1N微粒;或加人Nb , V , Ti等元素，使其形成難溶的碳氮化物微粒分布在奧氏體晶界上，能阻止奧氏體晶粒的長(zhǎng)大，但加熱溫度超過(guò)一定值時(shí)，這些極細(xì)的化合物會(huì)溶人奧氏體晶粒內(nèi)，使奧氏體晶粒突然長(zhǎng)大。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.1 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt用錳、硅鐵脫氧的鋼為本質(zhì)粗晶粒鋼，如沸騰鋼。 3.影響奧氏體晶粒長(zhǎng)大的因素 (1)加熱溫度和保溫時(shí)間 加熱溫度越高，保溫時(shí)間越長(zhǎng)，奧氏體晶粒長(zhǎng)得越大。通常加熱溫度對(duì)奧氏體晶粒長(zhǎng)大的影響比

12、保溫時(shí)間更顯著。 (2)加熱速度 當(dāng)加熱溫度確定后，加熱速度越快，奧氏體晶粒越細(xì)小。因此，快速高溫加熱和短時(shí)間保溫，是生產(chǎn)中常用的一種細(xì)化晶粒的方法。 3.1 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt (3)鋼中加人一定的合金元素 大多數(shù)合金元素均能不同程度的阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng)大，尤其是與碳結(jié)合力較強(qiáng)的合金元素(如鉻、鉬、鎢、釩等)，由于它們?cè)阡撝行纬呻y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(zhǎng)大，而錳、磷則促使奧氏體晶粒長(zhǎng)大。 3.1 鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變返 回上一頁(yè)編輯ppt 生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，即使是同一化學(xué)成分的鋼，當(dāng)加熱到高溫奧氏體狀態(tài)后，若采用不同的冷卻方

13、法，其奧氏體轉(zhuǎn)變后的組織和性能都有很大的差別(見(jiàn)表3-1)。顯然，這是由于鋼的內(nèi)部組織隨冷卻速度的不同而發(fā)生了變化，從而導(dǎo)致性能上的差別。這種現(xiàn)象不能用Fe-Fe3C相圖來(lái)解釋?zhuān)瑸榱烁玫亓私怃摕崽幚砗蟮慕M織與力學(xué)性能的變化，必須研究奧氏體在不同冷卻速度下的變化規(guī)律。 鋼在冷卻時(shí)，奧氏體的轉(zhuǎn)變有兩種方式:一種是等溫冷卻轉(zhuǎn)變，即將鋼件奧氏體化后，迅速冷卻至界點(diǎn)Ar1以下某一溫度并保溫，使奧氏體在該溫度下發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，然后再冷卻到室溫，如圖3-5曲線(xiàn)1所示。 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變下一頁(yè)編輯ppt另一種是連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變，即將鋼件奧氏體化后，以不同的冷卻速度連續(xù)冷卻至室溫，在連續(xù)冷卻過(guò)程中奧氏體

14、發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，如圖3-5曲線(xiàn)2所示。 為了研究奧氏體的冷卻轉(zhuǎn)變規(guī)律，通常是根據(jù)上述兩種冷卻方式，分別繪出過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)和過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)，這兩種曲線(xiàn)能正確說(shuō)明奧氏體冷卻條件與相變的關(guān)系。 一、過(guò)冷奧氏體的等溫冷卻轉(zhuǎn)變 奧氏體在相變點(diǎn)A1以下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必須要發(fā)生相變。但過(guò)冷到A1以下的奧氏體并不是立即發(fā)生相變，而是要經(jīng)過(guò)一個(gè)孕育期后才開(kāi)始轉(zhuǎn)變，這種在孕育期內(nèi)暫時(shí)存在的、處于不穩(wěn)定狀態(tài)的奧氏體稱(chēng)為“過(guò)冷奧氏體”。 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt 過(guò)冷奧氏體在不同溫度下的等溫轉(zhuǎn)變，將使鋼的組織與性能發(fā)生明顯的變化，而奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)是研究過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)

15、變的工具。 1.過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)的建立 過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)是將鋼加熱到奧氏體狀態(tài)，然后以極快的速度冷卻到A1以下不同的溫度，在各個(gè)不同溫度下測(cè)得的轉(zhuǎn)變量和時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)。在過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程中，會(huì)發(fā)生各種物理變化，如放熱、體積膨脹、磁性轉(zhuǎn)變等，因此可以利用熱分析法、膨脹法、磁性法、金相硬度法等測(cè)定奧氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程?，F(xiàn)以共析碳鋼為例，介紹用金相硬度法測(cè)定過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)的過(guò)程。 首選將共析碳鋼制成若干小試樣，并分為幾組，每組有若干試樣。 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt將各組試樣都在同樣的加熱條件下奧氏體化，獲得均勻的奧氏體組織。然后把各組試樣分別迅速投人A1點(diǎn)以

16、下不同溫度(如720, 700, 650, 600)的等溫槽中，使過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變。同時(shí)從試樣投人時(shí)刻起記錄等溫時(shí)間，每隔一定時(shí)間，在每一組中取出一個(gè)試樣投人水中，將試樣在不同時(shí)刻的等溫轉(zhuǎn)變狀態(tài)固定下來(lái)，冷卻后測(cè)定其硬度并觀察顯微組織。這樣便可找出在不同的過(guò)冷溫度下進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，開(kāi)始轉(zhuǎn)變所需要的時(shí)間及完成轉(zhuǎn)變所需要的時(shí)間。在以溫度一時(shí)間為坐標(biāo)的圖上將所有的轉(zhuǎn)變開(kāi)始點(diǎn)和轉(zhuǎn)變終了點(diǎn)分別用光滑的曲線(xiàn)連接起來(lái)，這樣就得到了共析碳鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)，如圖3-6。由于其形狀與字母“C”相似，故又稱(chēng)它為C曲線(xiàn)。 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt圖中縱坐標(biāo)為過(guò)冷奧氏體等溫溫度，橫坐標(biāo)取對(duì)數(shù)

17、坐標(biāo)表示時(shí)間，這主要是因?yàn)檫^(guò)冷奧氏體在不同過(guò)冷度下，轉(zhuǎn)變所需時(shí)間相差很大的緣故。 圖3-6中左邊的C形曲線(xiàn)為過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變開(kāi)始線(xiàn)右邊的C形曲線(xiàn)為過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變終了線(xiàn)。C曲線(xiàn)上面的水平線(xiàn)叫做A1線(xiàn)，它表示奧氏體與珠光體的平衡溫度，即Fe-Fe3C狀態(tài)圖中的A1溫度，A1線(xiàn)以上奧氏體是穩(wěn)定的，A1線(xiàn)以下奧氏體是不穩(wěn)定的，它要轉(zhuǎn)變成其他產(chǎn)物。C曲線(xiàn)下面的水平線(xiàn)叫做Mf線(xiàn)，它是以極快的冷卻速度連續(xù)冷卻時(shí)，測(cè)得的過(guò)冷奧氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的溫度點(diǎn)的連線(xiàn)，在其下面還有一條表示馬氏體轉(zhuǎn)變終了的水平線(xiàn)，稱(chēng)為Mf線(xiàn)，一般都在室溫以下。 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt A1線(xiàn)以上是奧氏

18、體的穩(wěn)定區(qū)域;A1線(xiàn)以下、轉(zhuǎn)變開(kāi)始線(xiàn)以左的區(qū)域是過(guò)冷奧氏體區(qū);A1線(xiàn)以下、轉(zhuǎn)變終了線(xiàn)以右和Ms線(xiàn)以上的區(qū)域?yàn)檗D(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū);轉(zhuǎn)變開(kāi)始線(xiàn)和轉(zhuǎn)變終了線(xiàn)之間是過(guò)冷奧氏體和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物共存區(qū)。過(guò)冷奧氏體在各個(gè)溫度下等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，都要經(jīng)歷一段孕育期(它以轉(zhuǎn)變開(kāi)始線(xiàn)與縱坐標(biāo)之間的水平距離表示)。孕育期越長(zhǎng)，過(guò)冷奧氏體越穩(wěn)定，反之則越不穩(wěn)定。可見(jiàn)，過(guò)冷奧氏體在不同溫度下的穩(wěn)定性是不同的:開(kāi)始時(shí)隨過(guò)冷度的增加，孕育期與轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間逐漸縮短;而當(dāng)過(guò)冷度達(dá)到某一值(約550)后的，孕育期與轉(zhuǎn)變開(kāi)始時(shí)間卻隨過(guò)冷度的增加而逐漸變長(zhǎng)。在C曲線(xiàn)上孕育期最短的地方，表示過(guò)冷奧氏體最不穩(wěn)定，它的轉(zhuǎn)變速度最快，該處被稱(chēng)為C曲線(xiàn)的“鼻尖”

19、。 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt而靠近A1和Ms處的孕育期最長(zhǎng)，過(guò)冷奧氏體比較穩(wěn)定，轉(zhuǎn)變速度也較慢。 2.過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織形態(tài)及性能 由C曲線(xiàn)可知，奧氏體是在過(guò)冷度從幾度到幾百度(A1Ms)的溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)變的。根據(jù)轉(zhuǎn)變溫度和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物組織的不同，大致可分為:高溫轉(zhuǎn)變(珠光體型轉(zhuǎn)變)和中溫轉(zhuǎn)變(貝氏體型轉(zhuǎn)變)。 (1)高溫轉(zhuǎn)變(珠光體型轉(zhuǎn)變)高溫轉(zhuǎn)變的溫度范圍大約在A1550左右，在這個(gè)溫度范圍內(nèi)等溫時(shí)得到的組織都是由鐵素(F)和滲碳體(Fe3C)的層片組成的機(jī)械混合物，屬于珠光體型。珠光體型組織的形成是過(guò)冷奧氏體通過(guò)鐵、碳原子的擴(kuò)散和鐵原子晶格的改組而

20、形成的， 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt轉(zhuǎn)變過(guò)程也是通過(guò)形核和長(zhǎng)大完成的，其過(guò)程如圖3-7所示。 當(dāng)奧氏體過(guò)冷到A1溫度線(xiàn)以下時(shí)，首先在奧氏體晶界處形成滲碳體晶核(圖3-7(a)，由于滲碳體碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比奧氏體高得多，故在滲碳體長(zhǎng)大的同時(shí)，必然使周?chē)鷬W氏體碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，從而使這部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體(圖3-7 (b)。鐵素體溶碳能力很低，在它長(zhǎng)大的過(guò)程中必然要將多余的碳轉(zhuǎn)移到相鄰的奧氏體中，使其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高，這又促使新的滲碳體片的形成(圖3-7(c)。上述過(guò)程連續(xù)進(jìn)行(圖3-7 (d)、(e),最終形成了鐵素體與滲碳體片層相間的珠光體組織(圖3-7 (f)。 片層狀

21、珠光體的性能主要取決于片層間距。轉(zhuǎn)變溫度越低，即過(guò)冷度越大，片層間距越小。 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt因此，在過(guò)冷度較小(A1650)時(shí)形成的珠光體，片層間距較大(0. 4m )，一般在500倍的光學(xué)顯微鏡下就能分辨出片層形態(tài)(圖3-8)，硬度約為190 HBS;在600650范圍內(nèi)，由于過(guò)冷度較大，轉(zhuǎn)變速度較快，得到的組織片層間距(0. 40. 2m)比珠光體小，這種組織稱(chēng)為細(xì)珠光體(或稱(chēng)為索氏體)，用符號(hào)S表示，只有在1 000倍以上的顯微鏡下才能分辨出片層形態(tài)(圖3-9)，其硬度大約為30 HRC;在550600范圍內(nèi)，由于過(guò)冷度更大，轉(zhuǎn)變速度更快，得到的組織片層

22、間距( 0. 2m)比索氏體還小，這種組織稱(chēng)為極細(xì)珠光體(或稱(chēng)托氏體)，用符號(hào)T表示，托氏體只有在電子顯微鏡下才能分辨清楚(圖3-10)，其硬度大約為38HRC。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt 珠光體組織中的片間距愈小，相界面愈多，塑性變形抗力愈大，故強(qiáng)度、硬度愈高;同時(shí)由于片層間距小，滲碳體變得很薄，越容易隨鐵素體一起變形而不脆斷，因而使得塑性和韌性也有所提高。 (2)中溫轉(zhuǎn)變(貝氏體型轉(zhuǎn)變)中溫轉(zhuǎn)變的溫度范圍為550Ms之間。在這個(gè)溫度范圍內(nèi)等溫時(shí)，得到的是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)飽和的鐵素體與碳化物組成的機(jī)械混合物，屬于貝氏體型，用符號(hào)B表示。由于轉(zhuǎn)變時(shí)過(guò)冷度較大，只有碳原子

23、作短距離的打一散，而鐵原子不打一散，因此過(guò)冷奧氏體向貝氏體的轉(zhuǎn)變是半打一散型相變。 按轉(zhuǎn)變溫度和組織形態(tài)的不同，可將貝氏體組織分為上貝氏體(B上)和下貝氏體(B下)兩種。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt上貝氏體是在350550溫度范圍內(nèi)形成的，它是由大致平行、碳輕微過(guò)飽和的鐵素體板條為主體和在鐵素體板條間分布的短棒狀或短片狀碳化物組成(圖3-11)。在光學(xué)顯微鏡下，典型的上貝氏體呈羽毛狀形態(tài)，組織中碳化物不易辨認(rèn)，如圖3-12所示。 下貝氏體是在350Ms溫度范圍內(nèi)形成的，它由含碳過(guò)飽和的針片狀鐵素體和鐵素體片內(nèi)彌散分布的碳化物組成。共析碳鋼的下貝氏體在光學(xué)顯微鏡下呈黑色針

24、片狀，如圖3-13所示。 貝氏體的性能主要取決于鐵素體條(片)粗細(xì)、鐵素體中碳的過(guò)飽和度和滲碳體(或其他結(jié)構(gòu)的碳化物)的大小、形狀與分布。隨著貝氏體形成溫度愈低，鐵素體條(片)愈細(xì)，鐵素體中碳的過(guò)飽和度愈下一頁(yè)上一頁(yè) 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt大，滲碳體(或其他結(jié)構(gòu)的碳化物)顆粒愈小、愈多，彌散度越大。所以上貝氏體脆性大，變形抗力低，在生產(chǎn)中無(wú)實(shí)用價(jià)值。而下貝氏體具有高的強(qiáng)度、硬度，同時(shí)具有良好的塑性和韌性。在實(shí)際生產(chǎn)中常用等溫淬火來(lái)獲得下貝氏體，以提高材料的強(qiáng)韌性。 3.影響C曲線(xiàn)的因素 (1)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖3-14所示，在過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w之前，亞共析鋼有先析相鐵素體析出

25、，過(guò)共析鋼有先析相滲碳體析出。因此，亞共析鋼與過(guò)共析鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)分別在其上部多了一條先析相鐵素體析出線(xiàn)(圖3-14(a)和先析相滲碳體析出線(xiàn)(3-14(b)。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt 在正常熱處理加熱條件下，亞共析碳鋼的C曲線(xiàn)隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加向右移，過(guò)共析碳鋼的C曲線(xiàn)隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加向左移。所以在碳鋼中，以共析碳鋼C曲線(xiàn)的鼻尖離縱坐標(biāo)最遠(yuǎn)，其過(guò)冷奧氏體也最穩(wěn)定。 (2)合金元素除鉆外，所有的合金元素溶人奧氏體后均能增大過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性，使C曲線(xiàn)右移。其中一些碳化物形成元素(如鉻、鑰、鎢、釩等)不僅使C曲線(xiàn)右移，而且還使C曲線(xiàn)形狀發(fā)生改變。 (3)加熱溫

26、度和保溫時(shí)間 加熱溫度越高，保溫時(shí)間越長(zhǎng)，奧氏體成分越均勻，晶粒也越粗大，晶界面積越少，可使過(guò)冷奧氏體穩(wěn)定性提高，C曲線(xiàn)右移。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt二、過(guò)冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變 1.過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(xiàn) 在實(shí)際生產(chǎn)中，過(guò)冷奧氏體大多是在連續(xù)冷卻中轉(zhuǎn)變的。如鋼退火時(shí)的爐冷，正火時(shí)的空冷，淬火時(shí)的水冷等。轉(zhuǎn)變后獲得組織、性能都是以連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)橐罁?jù)，因此研究過(guò)冷奧氏體在連續(xù)冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變規(guī)律有重要的意義。 如圖3-15所示是用膨脹法測(cè)定的共析碳鋼連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)。由圖可見(jiàn)，連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)只有C曲線(xiàn)的上半部分，沒(méi)有下半部分，即連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變只發(fā)生珠光體和馬氏體轉(zhuǎn)

27、變，而不發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt 圖中Ps線(xiàn)為過(guò)冷奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變的開(kāi)始線(xiàn);Pf線(xiàn)為過(guò)冷奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變終了線(xiàn);K線(xiàn)為過(guò)冷奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變的終止線(xiàn)，它表示當(dāng)冷卻速度線(xiàn)碰與K線(xiàn)相交時(shí)，過(guò)冷奧氏體不再向珠光體轉(zhuǎn)變，剩余過(guò)冷奧氏體一直冷卻到Ms線(xiàn)以下發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。與連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)相切的冷卻速線(xiàn)vk，是過(guò)冷奧氏體在連續(xù)冷卻過(guò)程中不發(fā)生分解，全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的最小冷卻速度，也稱(chēng)為馬氏體臨界冷卻速度。 2.C曲線(xiàn)在連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變中的應(yīng)用 由于過(guò)冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)測(cè)定比較困難，且有些使用廣泛的鋼種，其連續(xù)冷卻曲線(xiàn)至今尚未測(cè)出，所以口前生產(chǎn)上常用L曲

28、線(xiàn)代替連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)定性地、近似地分析過(guò)冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt如圖3-16就是應(yīng)用共析碳鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)分析奧氏體連續(xù)冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變情況。圖中冷卻速度v1相當(dāng)于隨爐冷卻的速度，根據(jù)它與C曲線(xiàn)相交的位置，可估計(jì)出奧氏體將轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w;冷卻速度v1是相當(dāng)于在空氣中冷卻的速度，根據(jù)它與C線(xiàn)相交的位置，可估計(jì)出奧氏體將轉(zhuǎn)變?yōu)樗魇象w;冷卻速度v2相當(dāng)于油冷的速度，根據(jù)它與C曲線(xiàn)相交的位置，可估計(jì)出有一部分奧氏體將轉(zhuǎn)變?yōu)橥惺象w，剩余的奧氏體冷卻到Ms線(xiàn)以下開(kāi)始轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，最終得到托氏體、馬氏體和殘余奧氏體的混合組織;冷卻速度v4是相當(dāng)于水冷的速度，它

29、不與C曲線(xiàn)相交，一直過(guò)冷到Ms線(xiàn)以下開(kāi)始轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體;冷卻速度vk與C曲線(xiàn)鼻尖相切，vk為該鋼的馬氏體臨界冷卻速度。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt 必須指出，用C曲線(xiàn)來(lái)估計(jì)連續(xù)冷卻過(guò)程是很粗略的、不精確的，隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，將有更多的、更完善的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)被測(cè)得，用它來(lái)解決連續(xù)冷卻過(guò)程才是合理的。三、馬氏體轉(zhuǎn)變 當(dāng)奧氏體的冷卻速度大于該鋼的馬氏體臨界冷卻速度，并過(guò)冷到Ms以下時(shí)，就開(kāi)始發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。由于馬氏體轉(zhuǎn)變溫度極低，過(guò)冷度很大，而且形成的速度極快，使奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變只發(fā)生-Fe向-Fe晶格改組，而沒(méi)有鐵、碳原子的擴(kuò)散，原來(lái)固溶于奧氏體的碳仍被全部保留在-

30、Fe中，這種由過(guò)冷奧氏體直接轉(zhuǎn)變?yōu)樘荚?Fe中的過(guò)飽和固溶體，稱(chēng)為馬氏體，用符號(hào)“M”表示。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt 1.馬氏體的組織形態(tài) 馬氏體的組織形態(tài)主要有兩種類(lèi)型，即板條狀馬氏體(如圖3-17(a)所示)和片狀馬氏體(如圖3-17(b)所示)。淬火鋼中究竟形成何種形態(tài)馬氏體，主要與鋼的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)，當(dāng)奧氏體中wC1. 0%的鋼淬火后，馬氏體的形態(tài)為片狀或竹葉狀，稱(chēng)為片狀馬氏體。當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于兩者之間時(shí)，則為兩種馬氏體的混合組織。奧氏體碳的含量越高，淬火組織中片狀馬氏體量越多，板條馬氏體量越少。 2.馬氏體性能下一頁(yè)上一頁(yè) 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變

31、編輯ppt (1)馬氏體的強(qiáng)度與硬度馬氏體的強(qiáng)度和硬度主要取決于馬氏體的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增高，其強(qiáng)度與硬度也隨之增高，尤其在碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低時(shí)，強(qiáng)度、硬度增高比較明顯。但當(dāng)wC0. 6%時(shí)，就逐漸趨于平緩，如圖3-18所示。 (2)馬氏體的塑性和韌性馬氏體的塑性和韌性也與碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)。板條狀的低碳馬氏體塑性和韌性較好，而片狀高碳馬氏體的塑性和韌性差。 (3)比容單位質(zhì)量物質(zhì)的體積。鋼的組織中，馬氏體比容最大，奧氏體最小，珠光體居中，所以?shī)W氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體時(shí)，必然伴隨體積膨脹而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt馬氏體中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，馬氏體晶格畸

32、變程度加劇，比容也越大，故產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力也越大，這就是高碳鋼淬火易裂的原因。 3.馬氏體轉(zhuǎn)變的特點(diǎn) 馬氏體轉(zhuǎn)變與其他相變一樣，也是由形核和長(zhǎng)大兩個(gè)基本過(guò)程組成，但它和其他相變相比，有以下特點(diǎn)。 (1)馬氏體轉(zhuǎn)變是無(wú)打一散型相變珠光體、貝氏體轉(zhuǎn)變都是打一散型相變，馬氏體轉(zhuǎn)變是在極大的過(guò)冷度下進(jìn)行的，轉(zhuǎn)變時(shí)，只發(fā)生-Fe和-Fe的格改組，而奧氏體中的鐵、碳原子都不能進(jìn)行擴(kuò)散，所以是無(wú)擴(kuò)散型相變。 (2)馬氏體轉(zhuǎn)變的速度極快馬氏體形成時(shí)一般不需要孕育期，下一頁(yè)上一頁(yè) 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt馬氏體量的增加不是靠已形成的馬氏體片的不斷長(zhǎng)大，而是靠新的馬氏體片的不斷形成。 (3)馬氏體轉(zhuǎn)變是

33、發(fā)生在一定溫度范圍當(dāng)過(guò)冷奧氏體以大于馬氏體臨界冷卻速度vk過(guò)冷到Ms時(shí)，就開(kāi)始向馬氏體的轉(zhuǎn)變。隨著溫度的下降，馬氏體轉(zhuǎn)變量增加，當(dāng)溫度下降到Mf時(shí)，馬氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束。如在MsMf之間某一溫度等溫，馬氏體的量并不明顯增加，所以只有在MS、Mf之間繼續(xù)降溫時(shí)，馬氏體才能繼續(xù)形成。 Ms與Mf的位置主要取決于奧氏體的成分。奧氏體中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，Ms與Mf越低，奧氏體中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)Ms, Mf的影響如圖3-19所示。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt (4)馬氏體轉(zhuǎn)變的不完全性當(dāng)奧氏體中的wC0.5%時(shí)，Mf點(diǎn)已降至室溫以下。所以淬火到室溫時(shí)，必然有一部分奧氏體殘留下來(lái)，稱(chēng)為殘余

34、奧氏體(AR)。隨奧氏體中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升，Ms和Mf的下降，殘留奧氏體的量上升，如圖3-20所示。而且在保證馬氏體轉(zhuǎn)變的條件下，即使把奧氏體過(guò)冷到Mr以下，仍不能得到100%的馬氏體，總有少量的殘留奧氏體，這就是馬氏體轉(zhuǎn)變的不完全性。 殘留奧氏體不僅降低了淬火鋼的硬度和耐磨性，而且在工件的長(zhǎng)期使用過(guò)程中殘留奧氏體還會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，使工件形狀尺寸變化，降低工件尺寸精度。所以生產(chǎn)中，對(duì)某些高精度的工件如精密量具、下一頁(yè)上一頁(yè) 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt精密絲桿、精密軸承等，為保證它們?cè)谑褂闷陂g的精度，可將淬火工件冷至室溫后，又隨即放到0以下溫度的介質(zhì)中冷卻，以最大限度地消除殘留奧氏體，達(dá)

35、到提高硬度、耐磨性與尺寸穩(wěn)定性的目的，這種處理稱(chēng)為“冷處理”。返 回上一頁(yè) 3.2 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變編輯ppt 一、鋼的退火 退火是將鋼件加熱到適當(dāng)溫度、保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。 1.退火的目的 (1)降低鋼件的硬度以利于切削加工。 (2)消除殘余應(yīng)力，以防鋼件變形與開(kāi)裂。 (3)細(xì)化晶粒，改善組織，以提高鋼的力學(xué)性能，并為最終熱處理做好組織準(zhǔn)備。 2.退火的分類(lèi)與應(yīng)用下一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt 根據(jù)鋼的成分、退火的工藝與目的不同，退火常分為完全退火、等溫退火、均勻化退火、球化退火和去應(yīng)力退火幾種。 (1)完全退火將鋼件加熱到完全奧氏體化(Ac3以上3050)

36、后，隨之緩慢冷卻，獲得接近平衡組織的退火工藝。生產(chǎn)中為提高生產(chǎn)率，一般隨爐緩冷至600左右，將工件出爐空冷。 完全退火可降低鋼的硬度，以利于切削加工;消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定工件尺寸，以防變形或開(kāi)裂;細(xì)化晶粒，改善組織，以提高力學(xué)性能和改善工藝性能，為最終熱處理做好組織準(zhǔn)備。完全退火所需時(shí)間很長(zhǎng)，特別是對(duì)于某些合金鋼往往需要數(shù)十小時(shí)，甚至數(shù)大時(shí)間，因此是一種費(fèi)時(shí)的工藝。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt 完全退火主要用于亞共析鋼的鑄件、鍛件、熱軋型材和焊接結(jié)構(gòu)件等。不能用于過(guò)共析鋼，因?yàn)榧訜岬紸ccm溫度以上，在隨后緩冷過(guò)程時(shí)，會(huì)沿奧氏體晶界析出網(wǎng)狀二次滲碳體，使鋼的強(qiáng)度和韌性降低。 (

37、2)等溫退火等溫退火的加熱工藝與完全退火相同。但鋼經(jīng)奧氏體化后，等溫退火以較快速度冷卻到珠光體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間的某一溫度，等溫一定時(shí)間，使過(guò)冷奧氏體發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，然后以較快的速度(一般為空冷)冷至室溫。 圖3-21所示為某合金鋼完全退火與等溫退火工藝比較?？梢?jiàn)完全退火需要1520h以上，而等溫退火所需要的時(shí)間則明顯縮短。 (3)球化退火將共析鋼或過(guò)共析鋼加熱到Ac1以上2030，下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt保溫一定時(shí)間后，隨爐緩冷至室溫，或快冷到略低于Ar1，溫度，保溫后出爐空冷，使鋼中碳化物球狀化的退火工藝。 球化退火主要目的是降低共析鋼或過(guò)共析鋼硬度，提高塑性，改善切削加工

38、性能、獲得均勻的組織，改善熱處理工藝性能，為以后的淬火做好組織準(zhǔn)備。 球化退火主要用于共析鋼或過(guò)共析鋼工件的熱加工之后，因?yàn)檫@些鋼的組織中常出現(xiàn)粗片狀珠光體和二次滲碳體，使鋼的切削加工性能變差，且淬火時(shí)易產(chǎn)生變形和開(kāi)裂。采用球化退火可使珠光體中的片狀滲碳體和二次滲碳體網(wǎng)球狀化，變成球狀(顆粒狀)的滲碳體。這種在鐵素體基體上均勻分布著球狀滲碳體的組織，稱(chēng)為球狀珠光體，如圖3-22所示。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt對(duì)于存在有嚴(yán)重網(wǎng)狀二次滲碳體的鋼，可在球化退火前先進(jìn)行一次正火處理，將滲碳體網(wǎng)破碎。 (4)均勻化退火(擴(kuò)散退火) 將鑄錠、鑄件或鍛坯加熱到AAc3以上150200以上

39、，保溫1015h，然后再隨爐緩冷至350，出爐空冷的工藝。均勻化退火主要用于優(yōu)質(zhì)合金鋼的鑄錠、鑄件或鍛坯，目的是使鋼中成分能進(jìn)行充分?jǐn)U散而達(dá)到均勻化。 均勻化退火因?yàn)榧訜釡囟雀摺⒓訜釙r(shí)間長(zhǎng)，造成晶粒粗大，所以隨后往往還要進(jìn)行一次完全退火來(lái)細(xì)化晶粒。 (5)去應(yīng)力退火 又稱(chēng)低溫退火。 將工件緩慢加熱到Ac1以下100200(一般為500600)，保溫一定時(shí)間，隨爐緩冷至200出爐空冷的工藝。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt由于加熱溫度低于A1點(diǎn)，鋼在去應(yīng)力退火過(guò)程中不發(fā)生組織變化。其主要目的是消除工件在鑄、鍛、焊和切削加工過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形。 去應(yīng)力退火主要用于

40、消除鑄件、鍛件、焊接件、冷沖壓件以及機(jī)加工工件中的殘余應(yīng)力。如果這些殘余應(yīng)力不消除，工件在隨后的機(jī)械加工或長(zhǎng)期使用過(guò)程中，將引起變形或開(kāi)裂。二、鋼的正火 將鋼件加熱到Ac3(或Accm)點(diǎn)以上3050，完全奧氏體化后，再在空氣中冷卻以得到較細(xì)珠光體組織的熱處理工藝。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt 正火與退火的主要區(qū)別是正火的冷卻速度稍快，得到的組織較細(xì)小，強(qiáng)度和硬度有所提高，操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)周期短，成本較低?？谇罢鹬饕獞?yīng)用于以下幾個(gè)方面。 (1)作為普通結(jié)構(gòu)零件的最終熱處理因?yàn)檎鹂上T造、鍛造中產(chǎn)生的過(guò)熱缺陷，細(xì)化組織，提高力學(xué)性能，能滿(mǎn)足普通結(jié)構(gòu)零件的使用性能的要求。 (

41、2)改善低碳鋼和低碳合金鋼的切削加工性能正火后組織為細(xì)珠光體，其硬度提高，從而改善切削加工中的“粘刀”現(xiàn)象，并使工件表面粗糙度值也提高。 (3)作為中碳結(jié)構(gòu)鋼制作的較重要零件的預(yù)先熱處理通過(guò)正火可消除下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt中碳結(jié)構(gòu)鋼熱加工所造成的魏氏組織、晶粒粗大等過(guò)熱組織缺陷，細(xì)化晶粒，均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力。 (4)消除過(guò)析鋼中的二次滲碳體網(wǎng)主要是為球化退火作好組織準(zhǔn)備。 (5)特定情況下代替淬火、回火對(duì)某些大型的或較復(fù)雜的零件，當(dāng)淬火有可能開(kāi)裂或淬不透時(shí)，正火往往可以替代淬火、回火，而作為這類(lèi)零件的最終熱處理。 鋼的幾種退火、正火加熱溫度范圍與Fe-Fe3C相同的關(guān)

42、系及熱處理工藝曲線(xiàn)可由Fe -Fe3C相圖選擇得到，如圖3-23所示。三、鋼的淬火 3.3 鋼的普通熱處理下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt 將鋼件加熱到Ac3或Ac1以上30-50，保溫一定的時(shí)間使之奧氏體化后，以大于馬氏體臨界冷卻速度快速冷卻，以獲得馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝，稱(chēng)為淬火。其主要口的是為了獲得馬氏體，與適當(dāng)?shù)幕鼗鸸に嚺浜?，以得到零件所要求的機(jī)械性能。這是強(qiáng)化鋼材最重要的熱處理工藝方法。 1.淬火工藝 (1)淬火加熱溫度鋼的化學(xué)成分是決定其淬火加熱溫度的最主要因素。因此碳鋼的淬火加熱溫度可利用Fe-Fe3C相圖來(lái)選擇，如圖3-24所示。其淬火加熱溫度原則為: 亞共析鋼:t=Ac3+(

43、3050) 3.3 鋼的普通熱處理下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt 共析、過(guò)共析鋼:t=Ac1+(3050) 亞共析鋼一般加熱到Ac3以上進(jìn)行完全淬火。這是因?yàn)閬喒参鲣撊绻贏c1Ac3之間加熱，組織中必然有一部分先析相鐵素體存在，淬火后由于鐵素體不能轉(zhuǎn)變而被保留在淬火組織中。塊狀的鐵素體分布在馬氏體中間，降低了鋼的強(qiáng)度，同時(shí)還影響回火后的力學(xué)性能;淬火加熱溫度不能過(guò)高，否則，奧氏體晶粒粗化，鋼的氧化脫碳嚴(yán)重，淬火后會(huì)出現(xiàn)粗大的馬氏體組織，使鋼的性能變壞。 過(guò)共析鋼都必須在Ac1Accm之間加熱，進(jìn)行不完全淬火，使淬火組織中保留一定數(shù)量的細(xì)小彌散的碳化物顆粒，可以提高硬度與耐磨性加熱溫度高于Accm時(shí)，

44、淬火會(huì)得到粗大馬氏體和過(guò)量殘余奧氏體，下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt同時(shí)氧化脫碳嚴(yán)重，這反而降低硬度和耐磨性，增大脆性和淬火應(yīng)力，使工件變形甚至開(kāi)裂。 (2)淬火加熱時(shí)間加熱時(shí)間包括升溫和保溫時(shí)間。加熱時(shí)間受工件形狀尺寸、裝爐方式、裝爐量、加熱爐類(lèi)型、爐溫和加熱介質(zhì)等因素影響。一般用下述經(jīng)驗(yàn)公式確定t=D式中，t加熱時(shí)間，min； a加熱系數(shù)，min/mm D工件有效厚度，mm。加熱系數(shù)與工件的有效厚度的數(shù)值可查閱有關(guān)資料。 (3)淬火冷卻介質(zhì)下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt工件進(jìn)行快速冷卻時(shí)所用的介質(zhì)稱(chēng)為淬火介質(zhì)。為保證工件淬火后得到馬氏體，又要減小變形和防止開(kāi)

45、裂，必須正確選擇冷卻介質(zhì)。由C曲線(xiàn)可知，要得到馬氏體，并不需要在整個(gè)冷卻過(guò)程都進(jìn)行快速冷卻，理想淬火介質(zhì)的冷卻特性應(yīng)如圖3-25所示，在650以上由于過(guò)冷奧氏體比較穩(wěn)定，冷卻速度可慢些，以減小工件內(nèi)外溫差引起的熱應(yīng)力，防止變形;400650范圍內(nèi)(C曲線(xiàn)鼻尖附近)，過(guò)冷奧氏體最不穩(wěn)定，應(yīng)快速冷卻，淬火冷卻速度應(yīng)大于vk，使過(guò)冷奧氏體不發(fā)生分解形成珠光體;在200300范圍內(nèi)，過(guò)冷奧氏體已進(jìn)人馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，應(yīng)緩慢冷卻，因?yàn)榇藭r(shí)相變應(yīng)力占主導(dǎo)地位，可防止內(nèi)應(yīng)力過(guò)大而使零件產(chǎn)生變形，甚至開(kāi)裂?？谇盀橹梗线@一特性要求的理想淬火介質(zhì)還沒(méi)有找到。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt 生產(chǎn)中常

46、用的淬火冷卻介質(zhì)有水、鹽或堿的水溶液。 水及水溶液在400650范圍內(nèi)需要快冷時(shí)，水的冷卻速度相對(duì)較小;300200范圍內(nèi)需要慢冷時(shí)，其冷卻速度又相對(duì)較大。但因水價(jià)廉安全，故常用于形狀簡(jiǎn)單、截面較大的碳鋼工件的淬火。淬火時(shí)隨著水溫升高，冷卻能力降低，故使用時(shí)應(yīng)控制水溫低于40。為提高水在400650范圍內(nèi)的冷卻能力，常加人少量(5%10%)的鹽(或堿)制成鹽(或堿)水溶液。堿水溶液對(duì)工件、設(shè)備及操作者腐蝕性大，主要用于易產(chǎn)生淬火裂紋工件的淬火。 油常用的有機(jī)油、變壓器油、柴油等。油在200300范圍內(nèi)的冷卻速度比水小，有利于減小工件的變形和開(kāi)裂，下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt但

47、油在400650范圍內(nèi)冷卻速度也比水小，因此只能用于低合金鋼與合金鋼的淬火，使用時(shí)油溫應(yīng)控制在40100范圍內(nèi)。 2.淬火方法 為了保證淬火質(zhì)量，除正確選用淬火冷卻介質(zhì)外，還應(yīng)采用合理的淬火方法。生產(chǎn)中常用的淬火方法如下。 (1)單液淬火將奧氏體化的工件投人一種淬火冷卻介質(zhì)中，一直冷至室溫的淬火，稱(chēng)為單液淬火，如圖3-26中曲線(xiàn)1所示。例如，一般碳鋼在水或水溶液中淬火，合金鋼在油中淬火等均屬單液淬火。 (2)雙液淬火先把奧氏體化的工件投人冷卻能力較強(qiáng)的介質(zhì)中，冷卻到稍高于Ms溫度，再立即投人另一冷卻能力較弱的介質(zhì)中，下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt使之發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的淬火工藝，稱(chēng)

48、為雙液淬火，如圖3-26中曲線(xiàn)2所示。 (3)分級(jí)淬火把奧氏體化的工件投人溫度稍高于或低于M點(diǎn)的鹽浴或堿浴中，保持適當(dāng)時(shí)間，待工件內(nèi)外層都達(dá)到介質(zhì)溫度后取出空冷，以獲得馬氏體組織的淬火方法，稱(chēng)為分級(jí)淬火，如圖3-26中曲線(xiàn)3所示。 (4)等溫淬火把奧氏體化的工件投人溫度稍高于Ms點(diǎn)的鹽浴或堿浴中，保溫足夠的時(shí)間，使其發(fā)生下貝氏體轉(zhuǎn)變后取出空冷，這種工藝稱(chēng)為等溫淬火，如圖3-26中曲線(xiàn)4所示。 四、鋼的回火 將淬火后的工件重新加熱到A1以下某一溫度，保持一定時(shí)間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝，稱(chēng)為回火。 3.3 鋼的普通熱處理下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt鋼在淬火后一般都要進(jìn)行回火處理，回火決定了鋼在使用

49、狀態(tài)的組織和性能，因此回火是很重要的熱處理工序。 1.回火的目的 (1)獲得工件所要求的力學(xué)性能工件經(jīng)淬火后，具有高的硬度，但塑性和韌性卻顯著降低。為了滿(mǎn)足各種工件的不同性能要求，可通過(guò)適當(dāng)回火來(lái)改變淬火組織，獲得所要求的力學(xué)性能。 (2)穩(wěn)定工件尺寸淬火工件中的馬氏體和殘余奧氏體都是不穩(wěn)定組織，在室溫下會(huì)自發(fā)的發(fā)生分解，從而引起工件尺寸和形狀的改變。通過(guò)回火使淬火組織轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定組織，從而保證工件在以后的使用過(guò)程中不再發(fā)生尺寸和形狀的改變。 3.3 鋼的普通熱處理下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt (3)消除或減少淬火內(nèi)應(yīng)力工件淬火后存在很大的內(nèi)應(yīng)力，如不及時(shí)回火，往往會(huì)使工件發(fā)生變形甚至開(kāi)裂。 2.淬火

50、鋼的回火轉(zhuǎn)變 淬火馬氏體與殘余奧氏體在回火過(guò)程中，會(huì)逐漸向穩(wěn)定的鐵素體和滲碳體(或其他結(jié)構(gòu)碳化物)的兩相組織轉(zhuǎn)變。隨著回火溫度的不同，將發(fā)生以下轉(zhuǎn)變。 (1)馬氏體的分解(200)在80以下回火時(shí)，淬火鋼中沒(méi)有明顯的組織轉(zhuǎn)變，此時(shí)只發(fā)生馬氏體中碳原子的偏聚。在80200范圍內(nèi)回火時(shí)馬氏體開(kāi)始分解。馬氏體中過(guò)飽和碳原子以亞穩(wěn)定的碳化物(化學(xué)式Fe2C，稱(chēng)為碳化物)形式析出，故降低了馬氏體中碳的過(guò)飽和度，使其正方度也隨之減小。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt由于這一階段溫度較低，從馬氏體中僅析出了一部分過(guò)飽和碳原子，故它仍是碳在-Fe中的過(guò)飽和固溶體。析出的亞穩(wěn)定碳化物(Fe2C)極

51、為細(xì)小并彌散于過(guò)飽和。固溶體相界面上，且與。固溶體保持共格(即兩相界面上的原子，恰好是兩相晶格的共用結(jié)點(diǎn)原子)關(guān)系。 這一階段的回火組織是由過(guò)飽和的固溶體與其晶格相聯(lián)系的碳化物所組成，這種組織稱(chēng)為回火馬氏體(如圖3-27 )。由于該組織中碳化物極為細(xì)小彌散度極高，所以在小于200回火時(shí)，鋼的硬度并不降低，但由于刀碳化物的析出，晶格畸變程度降低，使淬火應(yīng)力有所減小。 (2)殘余奧氏體的分解(200-300)殘余奧氏體本質(zhì)上與原過(guò)冷奧氏體并無(wú)不同。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt在相同的等溫溫度下，殘余奧氏體的回火轉(zhuǎn)變產(chǎn)物與原過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物相同，即在不同溫度下可轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體、貝

52、氏體和珠光體。 實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)回火溫度在200-300時(shí)，殘余奧氏體發(fā)生明顯轉(zhuǎn)變，在此區(qū)間轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為下貝氏體。應(yīng)當(dāng)指出，在此溫度范圍內(nèi)，馬氏體分解可延續(xù)到350左右，因而淬火應(yīng)力進(jìn)一步減小，硬度無(wú)明顯下降。 (3)碳化物轉(zhuǎn)變(250-450)250以上碳化物逐漸向滲碳體轉(zhuǎn)變，到400全部轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨葟浬⒎植嫉?、極細(xì)小滲碳體。因碳化物的不斷析出，固溶體的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)已降到平衡成分，即實(shí)際上已轉(zhuǎn)變成鐵素體，但形態(tài)仍為針狀。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt這時(shí)鋼的組織由針狀鐵素體和高度彌散分布極的細(xì)小的滲碳體組成，稱(chēng)為回火托氏體，如圖3-28所示。這時(shí)鋼的硬度降低，淬火應(yīng)力基本消除。 (4

53、)滲碳體的聚集長(zhǎng)大和。相再結(jié)晶(450-700)450以上，高度彌散分布的、極細(xì)小滲碳體逐漸球化成粒狀滲碳體，并隨溫度升高，滲碳體顆粒逐漸長(zhǎng)大。在滲碳體球化、長(zhǎng)大的同時(shí)，鐵素體在500-600發(fā)生再結(jié)晶，也就是鐵素體由針狀轉(zhuǎn)變?yōu)槎噙呅尉Я?。這種在多邊形鐵素體基體上分布著粗粒狀滲碳體的組織稱(chēng)為回火索氏體，如圖3-29所示。如將溫度進(jìn)一步升高到650A1溫度區(qū)間，粒狀滲碳體進(jìn)一步粗化，這種由多邊形鐵素體和較大粒狀滲碳體組成的組織稱(chēng)為回火珠光體。此時(shí)淬火應(yīng)力完全消除，硬度明顯下降。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt 由上可知，淬火鋼在回火時(shí)的組織轉(zhuǎn)變，是在不同溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的，但多半又是

54、交叉重疊進(jìn)行的，即在同一回火溫度，可能進(jìn)行幾種不同的轉(zhuǎn)變。淬火鋼回火后的性能取決于組織的變化，隨著回火溫度的升高，強(qiáng)度、硬度降低，而塑性、韌性升高，如圖3-30表示。溫度越高，其變化越明顯。為防止回火后重新產(chǎn)生應(yīng)力，一般回火后采用空冷，冷卻方式對(duì)回火后的性能影響不大。 3.回火的種類(lèi)及應(yīng)用 根據(jù)對(duì)工件性能要求的不同，生產(chǎn)中按回火溫度的高低可將回火分為以下三種。 (1)低溫回火(150250)低溫回火所得組織為回火馬氏體。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt其口的是在保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性，以免使用時(shí)崩裂或過(guò)早損壞。它主要用于各種高碳的切削刃具、量

55、具、冷沖模具、滾動(dòng)軸承以及滲碳件等，回火后硬度一般為58-64HRC。 (2)中溫回火(350500)中溫回火所得組織為回火托氏體。其口的是獲得高的屈服強(qiáng)度、彈性極限和較高的韌性。它主要用于各種彈簧和熱作模具的處理，回火后硬度一般為35-50HRC。 (3)高溫回火(500-650)高溫回火所得組織為回火索氏體。習(xí)慣上，將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱(chēng)為調(diào)質(zhì)處理，其口的是獲得強(qiáng)度、硬度和塑性、韌性都較好的綜合力學(xué)性能。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt因此，廣泛用于汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)床等的重要結(jié)構(gòu)零件，如連桿、螺柱、齒輪及軸類(lèi)?；鼗鸷笥捕纫话銥?00-330 HBS。 應(yīng)當(dāng)指出，鋼經(jīng)

56、正火和調(diào)質(zhì)處理后的硬度值很相近，但重要的結(jié)構(gòu)零件一般都進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理而不采用正火。這是由于調(diào)質(zhì)處理后的組織為回火索氏體，其中滲碳體呈粒狀，而正火得到的索氏體中滲碳體呈層片狀。因此，鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后不僅強(qiáng)度較高，而且塑性與韌性更顯著地超過(guò)了正火狀態(tài)。表3-2所示為45鋼(20-40 mm)經(jīng)調(diào)質(zhì)處理與正火后的力學(xué)性能的比較。 調(diào)質(zhì)處理一般作為最終熱處理，也可以作為表面淬火和化學(xué)熱處理的預(yù)先熱處理。因?yàn)檎{(diào)質(zhì)后鋼的硬度不高，便于切削加工并能獲得較好的表面光潔度。下一頁(yè)上一頁(yè) 3.3 鋼的普通熱處理編輯ppt 除了以上三種常用的回火方法外，某些高合金鋼還在Ai以下2040進(jìn)行高溫軟化回火。其口的是獲得回火

57、珠光體，以代替球化退火。 必須指出，回火時(shí)間的確定是保證工件穿透加熱，以及組織轉(zhuǎn)變能夠充分進(jìn)行。實(shí)際上，組織轉(zhuǎn)變所需時(shí)間一般不大于0. 5h，而穿透加熱時(shí)間則隨溫度、工件的有效厚度、裝爐量及加熱方式等的不同而波動(dòng)較大，一般為13h。 4.回火脆性 由如圖3-31所示鋼的沖擊韌性與回火溫度的關(guān)系曲線(xiàn)可見(jiàn)，淬火鋼在某些溫度區(qū)間回火時(shí)沖擊韌度明顯下降。 3.3 鋼的普通熱處理下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt這種淬火鋼在某些溫度區(qū)間回火或從回火溫度緩慢冷卻通過(guò)該溫度區(qū)間的脆化現(xiàn)象稱(chēng)為回火脆性?；鼗鸫嘈钥煞譃榈谝活?lèi)回火脆性和第二類(lèi)回火脆性。 由圖3-31可知，工件淬火后在300左右回火時(shí)所產(chǎn)生的回火脆性稱(chēng)為第一類(lèi)

58、回火脆性或低溫回火脆性。第一類(lèi)回火脆性一旦產(chǎn)生，就不易消除，因此又稱(chēng)為不可逆回火脆性。它與冷卻速度無(wú)關(guān)，一般認(rèn)為是由于沿馬氏體片或馬氏體板條的界面析出硬脆的薄片碳化物所致。另外，P, Sn, Sb, As等雜質(zhì)元素偏聚于晶界也會(huì)引起第一類(lèi)回火脆性?？谇吧袩o(wú)有效的方法來(lái)完全消除第一類(lèi)回火脆性，只有避開(kāi)這個(gè)回火溫度范圍。 3.3 鋼的普通熱處理下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt 在450550溫度范圍回火或經(jīng)更高溫度回火后，緩慢冷卻通過(guò)該溫度區(qū)間所產(chǎn)生的脆性稱(chēng)為第二類(lèi)回火脆性。這類(lèi)回火脆性與冷卻速度有關(guān)，若回火時(shí)采用快速冷，則不出現(xiàn)回火脆性。如果工件已產(chǎn)生回火脆性，可重新加熱至550以上，然后快速冷卻即可消除

59、脆性。故第二類(lèi)回火脆性又稱(chēng)為可逆回火脆性。為防止第二類(lèi)回火脆性的產(chǎn)生，可采用回火后快冷(水或油中冷卻)或盡量減少鋼中的雜質(zhì)元素含量以及采用含鎢、鑰等元素的合金鋼。 3.3 鋼的普通熱處理下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt五、鋼的淬透性1.淬透性的概念 鋼的淬透性是指在規(guī)定條件下，鋼在淬火時(shí)能夠獲得淬硬層深度的能力。它是鋼材本身固有的屬性。 從理論上講，淬硬層深度應(yīng)該是工件整個(gè)截面上全部淬成馬氏體的深度。但實(shí)際上，當(dāng)鋼的淬火組織中含有少量非馬氏體組織時(shí)，硬度值變化不明顯，且金相檢驗(yàn)也較困難。因此，一般規(guī)定從工件表面向里至半馬氏體組織區(qū)(馬氏體與非馬氏體組織各占一半)的垂直距離作為淬硬層深度。實(shí)際生產(chǎn)中，零件

60、淬火所能獲得的淬硬層深度是變化的，隨鋼的淬透性、零件尺寸和形狀以及工藝規(guī)范的不同而變化。 3.3 鋼的普通熱處理下一頁(yè)上一頁(yè)編輯ppt 必須指出，鋼的淬硬性和淬透性是兩個(gè)不同的概念。鋼的淬硬性是指鋼在正常淬火后能達(dá)到最高硬度的能力。它主要取決于馬氏體的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，而合金元素的含量對(duì)淬硬度性沒(méi)有顯著影響，但對(duì)鋼的淬透性卻有很大影響。所以淬透性好的鋼，其淬硬性不一定高。 2.影響淬透性的因素 鋼的淬透性與馬氏體臨界冷卻速度有密切關(guān)系，而馬氏體臨界冷卻速度的大小又取決于過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性。因此，凡是影響過(guò)冷奧氏體穩(wěn)定性的因素都會(huì)影響鋼的淬透性。 (1)鋼的化學(xué)成分在亞共析鋼中，隨著碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增