熱處理工藝名詞解釋

1、歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！PAGE PAGE 31感謝閱讀本文檔，祝您工作順利，步步高升！正火：正火，又稱?；?，是將工件加熱至Ac3或Acm以上4060，保溫一段時間后，從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風冷卻的金屬熱處理工藝。其目的是在于使晶粒細化和碳化物分布均勻化，去除材料的內(nèi)應(yīng)力，降低材料的硬度。正火，又稱常化，是將工件加熱至 HYPERLINK /view/172055.htm t _blank Ac3(Ac是指加熱時自由鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的終了溫度)或Acm(Acm是實際加熱中過共析鋼完全奧氏體化的臨界溫度線 )以上3050，保溫一段時間后，從爐中取出在空氣中或噴

2、水、噴霧或吹風冷卻的 HYPERLINK /view/10955.htm t _blank 金屬熱處理工藝。其目的是在于使晶粒細化和碳化物分布均勻化。正火與 HYPERLINK /view/57271.htm t _blank 退火的不同點是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快，因而正火組織要比退火組織更細一些，其機械性能也有所提高。另外，正火爐外冷卻不占用設(shè)備，生產(chǎn)率較高，因此生產(chǎn)中盡可能采用正火來代替退火。 正火的主要應(yīng)用范圍有： 用于 HYPERLINK /view/398973.htm t _blank 低碳鋼，正火后硬度略高于退火，韌性也較好，可作為切削加工的預(yù)處理。用于 HYPERLIN

3、K /view/398993.htm t _blank 中碳鋼，可代替 HYPERLINK /view/891605.htm t _blank 調(diào)質(zhì)處理作為最后熱處理，也可作為用 HYPERLINK /view/706082.htm t _blank 感應(yīng)加熱方法進行 HYPERLINK /view/72155.htm t _blank 表面淬火前的預(yù)備處理。用于工具鋼、軸承鋼、 HYPERLINK /view/1890089.htm t _blank 滲碳鋼等，可以消降或抑制網(wǎng)狀碳化物的形成，從而得到 HYPERLINK /view/1433896.htm t _blank 球化退火所需的良

4、好組織。用于鑄鋼件，可以細化鑄態(tài)組織，改善 HYPERLINK /view/1736313.htm t _blank 切削加工性能。用于大型鍛件，可作為最后熱處理，從而避免淬火時較大的開裂傾向。用于 HYPERLINK /view/347481.htm t _blank 球墨鑄鐵，使硬度、強度、耐磨性得到提高，如用于制造汽車、拖拉機、柴油機的曲軸、連桿等重要零件。過共析鋼球化退火前進行一次正火，可消除網(wǎng)狀二次滲碳體，以保證球化退火時滲碳體全部球?；?正火后的組織：亞共析鋼為F+S，共析鋼為S，過共析鋼為S+二次滲碳體，且為不連續(xù)。 正火主要用于鋼鐵工件。一般鋼鐵正火與退火相似，但冷卻速度稍大

5、，組織較細。有些 HYPERLINK /view/2374466.htm t _blank 臨界冷卻速度（見 HYPERLINK /view/63818.htm t _blank 淬火）很小的鋼，在空氣中冷卻就可以使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這種處理不屬于正火性質(zhì)，而稱為空冷淬火。與此相反，一些用臨界冷卻速度較大的鋼制作的大截面工件，即使在水中淬火也不能得到馬氏體，淬火的效果接近正火。鋼正火后的硬度比退火高。正火時不必像退火那樣使工件隨爐冷卻，占用爐子時間短，生產(chǎn)效率高，所以在生產(chǎn)中一般盡可能用正火代替退火。對于含碳量低于0.25%的低碳鋼，正火后達到的硬度適中，比退火更便于切削加工，一般均采用正火

6、為切削加工作準備。對含碳量為0.250.5%的中碳鋼，正火后也可以滿足切削加工的要求。對于用這類鋼制作的輕載荷零件，正火還可以作為最終熱處理。高碳工具鋼和軸承鋼正火是為了消除組織中的網(wǎng)狀碳化物，為球化退火作組織準備。 普通結(jié)構(gòu)零件的最終熱處理 ，由于正火后工件比退火狀態(tài)具有更好的綜合力學性能，對于一些受力不大、性能要求不高的普通結(jié)構(gòu)零件可將正火作為最終熱處理，以減少工序、節(jié)約能源、提高生產(chǎn)效率。此外，對某些大型的或形狀較復(fù)雜的零件，當淬火有開裂的危險時，正火往往可以代替淬火、回火處理，作為最終熱處理。正火目的：（1）去除材料的內(nèi)應(yīng)力 （2）降低材料的硬度 這樣是為了接下來的加工做準備。和退火差

7、不多的作用，只是為了提高效率，降低成本。鋼件的熱處理工藝正火鋼的熱處理種類分為整體熱處理和 HYPERLINK /view/324869.htm t _blank 表面熱處理兩大類。常用的整體熱處理有退火，正火、淬火和 HYPERLINK /view/145442.htm t _blank 回火；表面熱處理可分為表面淬火與 HYPERLINK /view/71526.htm t _blank 化學熱處理兩類。 正火是將鋼件加熱到臨界溫度以上3050,保溫適當時間后，在靜止的空氣中冷卻的 HYPERLINK /view/1261114.htm t _blank 熱處理工藝稱為正火。正火的主要目的

8、是細化組織，改善鋼的性能，獲得接近平衡狀態(tài)的組織。 正火與退火工藝相比，其主要區(qū)別是正火的冷卻速度稍快，所以正火熱處理的生產(chǎn)周期短。故退火與正火同樣能達到零件性能要求時，盡可能選用正火。大部分中、低碳鋼的坯料一般都采用正火熱處理。一般 HYPERLINK /view/136287.htm t _blank 合金鋼坯料常采用退火，若用正火，由于冷卻速度較快，使其正火后硬度較高，不利于切削加工。回火：回火目的：（1）減少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力，防止工件變形或開裂； （2）獲得工藝要求的力學性能； （3）穩(wěn)定工件尺寸； （4）對于某些高淬透性的鋼，空冷即可淬火，如采用退火則軟化周期太長，而采用回火軟化則既

9、能降低硬度，又能縮短軟化周期。 對于未經(jīng)淬火的鋼，回火是沒有意義的，而淬火鋼不經(jīng)回火一般也不能直接使用。為避免淬火件在放置過程中發(fā)生變形或開裂，鋼件經(jīng)淬火后應(yīng)及時進行回火。中文名稱：回火 英文名稱：tempering 定義：將淬火后的鋼，在AC1以下加熱、保溫后冷卻下來的熱處理工藝。 應(yīng)用學科： HYPERLINK /view/69126.htm t _blank 電力（一級學科）；熱工自動化、電廠化學與金屬（二級學科） 回火是將 HYPERLINK /view/63818.htm t _blank 淬火 HYPERLINK /view/73990.htm t _blank 鋼加熱到 HYPE

10、RLINK /view/330479.htm t _blank 奧氏體轉(zhuǎn)變溫度以下，保溫1到2小時后冷卻的工藝?；鼗鹜桥c淬火相伴，并且是熱處理的最后一道工序。經(jīng)過回火，鋼的組織趨于穩(wěn)定，淬火鋼的脆性降低，韌性與塑性提高，消除或者減少淬火應(yīng)力，穩(wěn)定鋼的形狀與尺寸，防止淬火零件變形和開裂，高溫回火還可以改善切削加工性能。 依據(jù)加熱溫度不同，回火分為： 低溫回火：加熱溫度150200。淬火產(chǎn)生的 HYPERLINK /view/24758.htm t _blank 馬氏體保持不變，但是鋼的脆性降低，淬火應(yīng)力降低。主要用于工具、 HYPERLINK /view/283138.htm t _blan

11、k 滾動軸承、滲碳零件和 HYPERLINK /view/72155.htm t _blank 表面淬火零件等要求高硬度的零件。中溫回火 加熱溫度350500。回火組織為針狀 HYPERLINK /view/7557.htm t _blank 鐵素體和細粒狀滲碳體（FeC）的混合物，稱為 HYPERLINK /view/1518759.htm t _blank 回火屈氏體。 HYPERLINK /view/543192.htm t _blank 中溫回火：能獲得較高的彈性極限和韌性，主要用于彈簧和熱作磨具回火。高溫回火：加熱溫度500600。淬火加高溫回火的連續(xù)工藝稱為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火組織為

12、多邊形的鐵素體（ferrite）和細粒狀滲碳體（FeC）的混合組織，稱為回火索氏體。高溫回火為了得到強度、硬度和塑性韌性等性能的均衡狀態(tài)，主要用于重要結(jié)構(gòu)零件的熱處理，如軸、齒輪、曲軸等。 回火是 HYPERLINK /view/53669.htm t _blank 工件淬硬后加熱到AC1以下的某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的 HYPERLINK /view/1261114.htm t _blank 熱處理工藝。 回火一般緊接著淬火進行，其目的是： (a)消除工件淬火時產(chǎn)生的 HYPERLINK /view/2672634.htm t _blank 殘留應(yīng)力，防止變形和開裂； (b)調(diào)

13、整工件的 HYPERLINK /view/34359.htm t _blank 硬度、強度、 HYPERLINK /view/337753.htm t _blank 塑性和韌性，達到使用性能要求； (c)穩(wěn)定組織與尺寸，保證精度； (d)改善和提高加工性能。因此，回火是工件獲得所需性能的最后一道重要工序。 按回火溫度范圍，回火可分為 HYPERLINK /view/543183.htm t _blank 低溫回火、 HYPERLINK /view/543192.htm t _blank 中溫回火和高溫回火。 (1)低溫回火：工件在150250進行的回火。 目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性，降

14、低淬火 HYPERLINK /view/2672634.htm t _blank 殘留應(yīng)力和脆性。回火后得到 HYPERLINK /view/547123.htm t _blank 回火馬氏體，指淬火馬氏體低溫回火時得到的組織。 力學性能：5864HRC，高的硬度和耐磨性。 應(yīng)用范圍：刃具、量具、模具、 HYPERLINK /view/283138.htm t _blank 滾動軸承、 HYPERLINK /view/72159.htm t _blank 滲碳及 HYPERLINK /view/72155.htm t _blank 表面淬火的零件等。 (2)中溫回火： 工件在350500 之間

15、進行的回火。 目的是得到較高的彈性和屈服點，適當?shù)捻g性。 HYPERLINK /albums/145442/145442/0/0.html l 0$62667cd0d0d460b6a1ec9c36 o 查看圖片 t _blank 預(yù)先熱處理回火后得到 HYPERLINK /view/1518759.htm t _blank 回火屈氏體，指馬氏體回火時形成的 HYPERLINK /view/7557.htm t _blank 鐵素體基體內(nèi)分布著極其細小球狀碳化物（或滲碳體）的復(fù)相組織。 力學性能：3550HRC，較高的彈性極限、屈服點和一定的韌性。 應(yīng)用范圍：彈簧、鍛模、沖擊工具等。 (3)高溫

16、回火：工件在500以上進行的回火。 目的是得到強度、塑性和韌性都較好的綜合力學性能。 回火后得到 HYPERLINK /view/547134.htm t _blank 回火索氏體，指馬氏體回火時形成的鐵素體基體內(nèi)分布著細小球狀碳化物（包括滲碳體）的復(fù)相組織。 力學性能：200350HBS，較好的綜合力學性能。 應(yīng)用范圍：廣泛用于各種較重要的受力結(jié)構(gòu)件，如連桿、 HYPERLINK /view/29101.htm t _blank 螺栓、齒輪及軸類零件等。 HYPERLINK /view/53669.htm t _blank 工件淬火并高溫回火的復(fù)合熱處理工藝稱為 HYPERLINK /vie

17、w/891605.htm t _blank 調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)不僅作最終熱處理，也可作一些精密零件或 HYPERLINK /view/172914.htm t _blank 感應(yīng)淬火件預(yù)先熱處理。 45鋼 HYPERLINK /view/57330.htm t _blank 正火和調(diào)質(zhì)后性能比較見下表所示。 45鋼(20mm40mm)正火和調(diào)質(zhì)后性能比較鋼淬火后在300左右回火時，易產(chǎn)生不可逆 HYPERLINK /view/543262.htm t _blank 回火脆性，為避免它，一般不在250350 范圍內(nèi)回火。 含鉻、鎳、錳等元素的 HYPERLINK /view/136287.htm t _

18、blank 合金鋼淬火后在500650回火，緩冷易產(chǎn)生可逆回火脆性，為防止它，小零件可采用回火時快冷；大零件可選用含鎢或鉬的合金鋼。 回火是將 HYPERLINK /view/63818.htm t _blank 淬火成馬氏體的鋼加熱到臨界點A1以下某個溫度，保溫適當時間，再冷到室溫的一種 HYPERLINK /view/1261114.htm t _blank 熱處理工藝?；鼗鸬哪康脑谟谙慊饝?yīng)力，使鋼的組織轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬Ψ€(wěn)定狀態(tài)。在不降低或適當降低鋼的硬度和強度的條件下改善鋼的 HYPERLINK /view/337753.htm t _blank 塑性和韌性，以獲得所希望的性能。中碳和 H

19、YPERLINK /view/398995.htm t _blank 高碳鋼淬火后通常硬度很高，但很脆，一般需經(jīng) HYPERLINK /view/3024709.htm t _blank 回火處理才能使用。鋼中的淬火馬氏體，是碳在-Fe中的 HYPERLINK /view/2872000.htm t _blank 過飽和固溶體,具有體心正方結(jié)構(gòu)，其正方度c/a隨含碳量的增加而增大(c/a=1+0.045wt%C)。馬氏體組織在熱力學上是不穩(wěn)定的，有向穩(wěn)定組織過渡的趨勢。許多鋼淬火后還有一定量的 HYPERLINK /view/1491422.htm t _blank 殘留奧氏體，也是不穩(wěn)定的，

20、回火過程中將發(fā)生轉(zhuǎn)變。因此，回火過程本質(zhì)上是在一定溫度范圍內(nèi)加熱粹火鋼，使鋼中的熱力學不穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu)向穩(wěn)定狀態(tài)過渡的復(fù)雜轉(zhuǎn)變過程。轉(zhuǎn)變的內(nèi)容和形式則視淬火鋼的化學成分和組織，以及加熱溫度而有所不同（見 HYPERLINK /view/2481898.htm t _blank 馬氏體相變） HYPERLINK /albums/145442/145442/0/0.html l 0$d048adde3d662061cdbf1a3b o 查看圖片 t _blank 二次預(yù)熱碳鋼的回火過程：淬火碳鋼回火過程中的組織轉(zhuǎn)變對于各種鋼來說都有代表性。回火過程包括馬氏體分解，碳化物的析出、轉(zhuǎn)化、聚集和長大，鐵素

21、體回復(fù)和再結(jié)晶，殘留奧氏體分解等四類反應(yīng)。低、 HYPERLINK /view/398993.htm t _blank 中碳鋼回火過程中的轉(zhuǎn)變示意地歸納在圖1中。根據(jù)它們的反應(yīng)溫度，可描述為相互交疊的四個階段。 第一階段回火（250以下）：馬氏體在室溫是不穩(wěn)定的,填隙的碳原子可以在馬氏體內(nèi)進行緩慢的移動,產(chǎn)生某種程度的碳偏聚。隨著回火溫度的升高，馬氏體開始分解,在中、高碳鋼中沉淀出-碳化物（圖2），馬氏體的正方度減小。高碳鋼在 50100回火后觀察到的硬度增高現(xiàn)象，就是由于-碳化物在馬氏體中產(chǎn)生沉淀硬化的結(jié)果（見 HYPERLINK /view/8451310.htm t _blank 脫溶）

22、。-碳化物具有密排六方結(jié)構(gòu)，呈狹條狀或細棒狀，和 HYPERLINK /view/237365.htm t _blank 基體有一定的取向關(guān)系。初生的 -碳化物很可能和基體保持共格。在250回火后，馬氏體內(nèi)仍保持含碳約0.25%。含碳低于 0.2%的馬氏體在200以下回火時不發(fā)生-碳化物沉淀，只有碳的偏聚，而在更高的溫度回火則直接分解出滲碳體。第二階段回火(200300)：殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?；鼗鸬?00300的溫度范圍，淬火鋼中原來沒有完全轉(zhuǎn)變的殘留奧氏體，此時將會發(fā)生分解，形成貝氏體組織。在中碳和高碳鋼中這個轉(zhuǎn)變比較明顯。含碳低于 0.4%的碳鋼和 HYPERLINK /view/577532

23、.htm t _blank 低合金鋼，由于殘留奧氏體量很少，所以這一轉(zhuǎn)變基本上可以忽略不計。 第三階段回火(200350)：馬氏體分解完成,正方度消失。-碳化物轉(zhuǎn)化為滲碳體 (Fe3C)，這一轉(zhuǎn)化是通過 -碳化物的溶解和滲碳體重新形核長大方式進行的。最初形成的滲碳體和基體保持嚴格的取向關(guān)系。滲碳體往往在-碳化物和基體的 HYPERLINK /view/240704.htm t _blank 界面上、馬氏體界面上、高碳馬氏體片中的 HYPERLINK /view/565515.htm t _blank 孿晶界上和原始奧氏體 HYPERLINK /view/1263625.htm t _blank

24、 晶粒界上形核（圖3）。形成的滲碳體開始時呈薄膜狀，然后逐漸球化成為顆粒狀的Fe3C。 第四階段回火(350700)：滲碳體球化和長大,鐵素體回復(fù)和再結(jié)晶。滲碳體從400開始球化，600以后發(fā)生集聚性長大。過程進行中，較小的滲碳體 HYPERLINK /view/837396.htm t _blank 顆粒溶于基體，而將碳輸送給選擇生長的較大顆粒。位于馬氏體 HYPERLINK /view/591899.htm t _blank 晶界和原始奧氏體 HYPERLINK /view/2470629.htm t _blank 晶粒間界上的碳化物顆粒球化和長大的速度最快，因為在這些區(qū)域擴散容易得多。

25、鐵素體在350600發(fā)生回復(fù)過程。此時在低碳和中碳鋼中，板條馬氏體的板條內(nèi)和板條界上的位錯通過合并和重新排列，使位錯密度顯著降低，并形成和原馬氏體內(nèi)板條束密切關(guān)聯(lián)的長條狀鐵素體晶粒。原始馬氏體板條界可保持穩(wěn)定到600；在 HYPERLINK /view/398995.htm t _blank 高碳鋼中,針狀馬氏體內(nèi)孿晶消失而形成的鐵素體，此時也仍然保持其針狀形貌。在600700間鐵素體內(nèi)發(fā)生明顯的再結(jié)晶，形成了等軸鐵素體晶粒。此后，F(xiàn)e3C顆粒不斷變粗，鐵素體晶粒逐漸長大。 合金元素的影響：對一般回火過程的影響 合金元素硅能推遲碳化物的形核和長大,并有力地阻滯-碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)闈B碳體；鋼中加入2%

26、左右硅可以使-碳化物保持到400。在碳鋼中，馬氏體的正方度于300基本消失，而含Cr、Mo、W、V、Ti和Si等元素的鋼,在450甚至 500回火后仍能保持一定的正方度。說明這些元素能推遲鐵碳過飽和固溶體的分解。反之，Mn和Ni促進這個分解過程（見 HYPERLINK /view/136287.htm t _blank 合金鋼）。 合金元素對淬火后的殘留奧氏體量也有很大影響。殘留奧氏體圍繞馬氏體板條成細網(wǎng)絡(luò)；經(jīng)300回火后這些奧氏體分解，在板條界產(chǎn)生滲碳體薄膜。殘留奧氏體含量高時，這種連續(xù)薄膜很可能是造成 HYPERLINK /view/547123.htm t _blank 回火馬氏體脆性(

27、300350)的原因之一。合金元素,尤其是Cr、Si、W、Mo等，進入滲碳體結(jié)構(gòu)內(nèi),把滲碳體顆粒粗化溫度由350400提高到500550，從而抑制回火軟化過程,同時也阻礙 HYPERLINK /view/7557.htm t _blank 鐵素體的 HYPERLINK /view/1263625.htm t _blank 晶粒長大。 特殊碳化物和次生硬化 當鋼中存在濃度足夠高的強碳化物形成元素時，在溫度為450650范圍內(nèi)，能取代滲碳體而形成它們自己的特殊碳化物。形成特殊碳化物時需要合金元素的擴散和再分配，而這些元素在鐵中的擴散系數(shù)比C、N等元素要低幾個數(shù)量級。因此在形核長大前需要一定的溫度條

28、件?；谕瑯永碛?， 這些特殊碳化物的長大速度很低。在450650形成的高度彌散的特殊碳化物,即使長期回火后仍保持其彌散性。圖4表明，在450650之間合金碳化物的形成對基體產(chǎn)生強化作用，使鋼的硬度重新升高，出現(xiàn)峰值。這一現(xiàn)象稱為次生硬化。鋼在回火后的性能：淬火鋼回火后的性能取決于它的內(nèi)部顯微組織，鋼的顯微組織又隨其化學成分、淬火工藝及回火工藝而異。碳鋼在100250之間回火后能獲得較好的力學性能。合金結(jié)構(gòu)鋼在200700之間回火后的力學性能的典型變化如圖5所示。從圖5可以看出,隨著回火溫度的升高，鋼的抗拉強度b單調(diào)下降；屈服強度0.3 先稍升高而后降低;斷面收縮率 和伸長率 不斷改善；韌性(用

29、斷裂韌度K1c為指標)總的趨勢是上升，但在300400之間和500550之間出現(xiàn)兩個極小值，相應(yīng)地被稱為低溫回火脆性與高溫回火脆性。因此，為了獲得良好的綜合力學性能，合金結(jié)構(gòu)鋼往往在三個不同溫度范圍回火：超高強度鋼約在200300； HYPERLINK /view/403428.htm t _blank 彈簧鋼在460附近； HYPERLINK /view/1330572.htm t _blank 調(diào)質(zhì)鋼在550650回火。碳素及合金工具鋼要求具有高 HYPERLINK /view/34359.htm t _blank 硬度和高強度,回火溫度一般不超過200?；鼗饡r具有次生硬化的合金結(jié)構(gòu)鋼、模

30、具鋼和 HYPERLINK /view/198490.htm t _blank 高速鋼等都在500650范圍內(nèi)回火。 回火脆性：低溫回火脆性：許多合金鋼淬火成馬氏體后在250400回火中發(fā)生的脆化現(xiàn)象。已經(jīng)發(fā)生的脆化不能用重新加熱的方法消除，因此又稱為不可逆回火脆性。引起低溫回火脆性的原因已作 了大量研究。普遍認為， HYPERLINK /view/63818.htm t _blank 淬火鋼在250400范圍內(nèi)回火時， HYPERLINK /view/72159.htm t _blank 滲碳體在原 HYPERLINK /view/330479.htm t _blank 奧氏體 HYPERL

31、INK /view/591899.htm t _blank 晶界或在 HYPERLINK /view/24758.htm t _blank 馬氏體界面上析出，形成薄殼，是導致 HYPERLINK /view/543183.htm t _blank 低溫回火脆性的主要原因。鋼中加入一定量的硅，推遲回火時滲碳體的形成，可提高發(fā)生低溫回火脆性的溫度，所以含硅的超高強度鋼可在300320回火而不發(fā)生脆化，有利于改進綜合力學性能。 高溫回火脆性：許多 HYPERLINK /view/136287.htm t _blank 合金鋼淬火后在500550之間回火,或在600以上溫度回火后以緩慢的冷卻速度通過5

32、00550區(qū)間時發(fā)生的脆化現(xiàn)象。如果重新加熱到600以上溫度后快速冷卻，可以恢復(fù)韌性,因此又稱為可逆回火脆性。已經(jīng)證明,鋼中P、Sn、Sb、As等雜質(zhì)元素在500550溫度向原奧氏體晶界偏聚，導致高溫回火脆性;Ni、Mn等元素可以和P、Sb等雜質(zhì)元素發(fā)生晶界協(xié)同偏聚(cosegregation),Cr元素則又促進這種協(xié)同偏聚，所以這些元素都加劇鋼的高溫回火脆性。相反，鉬與磷交互作用，阻礙磷在晶界的偏聚，可以減輕高溫回火脆性。稀土元素也有類似的作用。鋼在 600以上溫度回火后快速冷卻可以抑止磷的 HYPERLINK /view/539964.htm t _blank 偏析，在熱處理操作中常用來避

33、免發(fā)生高溫 HYPERLINK /view/543262.htm t _blank 回火脆性。淬火：鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上某一溫度，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體1化，然后以大于 HYPERLINK /view/2374466.htm t _blank 臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等溫）進行馬氏體（或 HYPERLINK /view/832730.htm t _blank 貝氏體）轉(zhuǎn)變的 HYPERLINK /view/1261114.htm t _blank 熱處理工藝。通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的 HY

34、PERLINK /view/650857.htm t _blank 固溶處理或帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱為淬火?！?HYPERLINK /view/431311.htm t _blank 蘸火”是淬火 HYPERLINK /view/77063.htm t _blank 工藝的行業(yè)術(shù)語，起源于工藝處理的方法，因為淬火就是把加熱到一定程度的熱工件蘸一下介質(zhì)，以達到要求，過去工匠們形象的稱謂淬火為蘸火，淬火工藝應(yīng)用很廣，讀法也隨之流傳開來。淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或 HYPERLINK /view/832730.htm t _blank 貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以

35、不同溫度的 HYPERLINK /view/145442.htm t _blank 回火，以大幅提高鋼的強度、 HYPERLINK /view/34359.htm t _blank 硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等，從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。也可以通過淬火滿足某些 HYPERLINK /view/2376118.htm t _blank 特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學性能。將金屬工件加熱到某一適當溫度并保持一段時間，隨即浸入淬冷 HYPERLINK /view/298837.htm t _blank 介質(zhì)中快速冷卻的 HYPERLINK /view/10955.ht

36、m t _blank 金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質(zhì)有鹽水、水、 HYPERLINK /view/570214.htm t _blank 礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性，因而廣泛用于各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如 HYPERLINK /view/25045.htm t _blank 齒輪、軋輥、 HYPERLINK /view/72159.htm t _blank 滲碳零件等）。通過淬火與不同溫度的 HYPERLINK /view/145442.htm t _blank 回火配合，可以大幅度提高金屬的強度、韌性及疲勞強度，并可獲得這些性能之間的配合（綜合 HYPE

37、RLINK /view/1723358.htm t _blank 機械性能）以滿足不同的使用要求。另外淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學性能，如淬火使永磁鋼增強其鐵磁性、 HYPERLINK /view/24779.htm t _blank 不銹鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝主要用于 HYPERLINK /view/73990.htm t _blank 鋼件。常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時，原有在室溫下的組織將全部或大部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。隨后將鋼浸入水或油中快速冷卻，奧氏體即轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。與鋼中其他組織相比，馬氏體硬度最高。淬火時的快速 HYPERLINK /view/878884.htm

38、t _blank 冷卻會使工件內(nèi)部產(chǎn)生 HYPERLINK /view/537062.htm t _blank 內(nèi)應(yīng)力，當其大到一定程度時工件便會發(fā)生扭曲變形甚至開裂。為此必須選擇合適的冷卻方法。根據(jù)冷卻方法，淬火工藝分為單液淬火、 HYPERLINK /view/3841034.htm t _blank 雙介質(zhì)淬火、馬氏體分級淬火和 HYPERLINK /view/3833347.htm t _blank 貝氏體等溫淬火4類。 淬火效果的重要因素，淬火工件硬度要求和檢測方法：淬火工件的硬度：淬火工件的硬度影響了淬火的效果。淬火工件一般采用 HYPERLINK /view/862197.htm

39、 t _blank 洛氏硬度計，測試HRC硬度。淬火的薄硬 HYPERLINK /view/1046383.htm t _blank 鋼板和 HYPERLINK /view/72155.htm t _blank 表面淬火工件可測試HRA的硬度。厚度小于0.8mm的淬火鋼板、淺層表面淬火工件和直徑小于5mm的淬火鋼棒，可改用表面洛氏硬度計，測試HRN硬度。 在焊接 HYPERLINK /view/398993.htm t _blank 中碳鋼和某些合金鋼時，熱影響區(qū)中可能發(fā)生淬火現(xiàn)象而變硬，易形成 HYPERLINK /view/749364.htm t _blank 冷裂紋，這是在焊接過程中要

40、設(shè)法防止的。 由于淬火后金屬硬而脆，產(chǎn)生的表面殘余應(yīng)力會造成冷裂紋， HYPERLINK /view/145442.htm t _blank 回火可作為在不影響硬度的基礎(chǔ)上，消除冷裂紋的手段之一。 淬火對厚度、直徑較小的零件使用比較合適，對于過大的零件，淬火深度不夠，滲碳也存在同樣問題，此時應(yīng)考慮在鋼材中加入鉻等合金來增加強度。 淬火是 HYPERLINK /view/338859.htm t _blank 鋼鐵材料強化的基本手段之一。鋼中 HYPERLINK /view/24758.htm t _blank 馬氏體是鐵基固溶體組織中最硬的相(表1)，故鋼件淬火可以獲得高硬度、高強度。但是，馬

41、氏體的脆性很大，加之淬火后鋼件內(nèi)部有較大的 HYPERLINK /view/1714238.htm t _blank 淬火內(nèi)應(yīng)力，因而不宜直接應(yīng)用，必須進行回火。 淬火工藝的應(yīng)用：淬火工藝在現(xiàn)代機械制造工業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。機械中重要零件，尤其在汽車、飛機、火箭中應(yīng)用的鋼件幾乎都經(jīng)過淬火處理。為滿足各種零件干差萬別的技術(shù)要求，發(fā)展了各種淬火工藝。如，按接受處理的部位，有整體、 HYPERLINK /view/3841030.htm t _blank 局部淬火和表面淬火；按加熱時相變是否完全，有完全淬火和不完全淬火(對于亞共析鋼，該法又稱 HYPERLINK /view/1776791.htm t

42、 _blank 亞臨界淬火)；按冷卻時相變的內(nèi)容，有分級淬火， HYPERLINK /view/4744471.htm t _blank 等溫淬火和欠速淬火等。 工藝過程 包括加熱、保溫、冷卻3個階段。下面以鋼的淬火為例，介紹上述三個階段 HYPERLINK /view/2271715.htm t _blank 工藝參數(shù)選擇的原則。 以鋼的相變臨界點為依據(jù)，加熱時要形成細小、均勻奧氏體 HYPERLINK /view/1263625.htm t _blank 晶粒，淬火后獲得細小馬氏體組織。 HYPERLINK /view/121543.htm t _blank 碳素鋼的淬火加熱溫度范圍如圖1

43、所示。 由本圖示出的淬火溫度選擇原則也適用于大多數(shù)合金鋼，尤其 HYPERLINK /view/577532.htm t _blank 低合金鋼。亞共析鋼加熱溫度為Ac3溫度以上3050。從圖上看，高溫下鋼的狀態(tài)處在單相奧氏體(A)區(qū)內(nèi)，故稱為完全淬火。如亞共析鋼加熱溫度高于Ac1、低于Ac3溫度，則高溫下部分 HYPERLINK /view/1649814.htm t _blank 先共析鐵素體未完全轉(zhuǎn)變成奧氏體，即為不完全(或亞臨界)淬火。過共析鋼淬火溫度為Ac1溫度以上3050，這溫度范圍處于奧氏體與滲碳體(A+C)雙相區(qū)。因而過共析鋼的正常的淬火仍屬不完全淬火，淬火后得到馬氏體基體上分

44、布滲碳體的組織。這一組織狀態(tài)具有高硬度和高耐磨性。對于過共析鋼，若加熱溫度過高，先共析滲碳體溶解過多，甚至完全溶解，則奧氏體晶粒將發(fā)生長大，奧氏體碳含量也增加。淬火后，粗大馬氏體組織使鋼件淬火態(tài)微區(qū)內(nèi)應(yīng)力增加，微裂紋增多，零件的變形和開裂傾向增加；由于奧氏體碳濃度高，馬氏體點下降， HYPERLINK /view/1491422.htm t _blank 殘留奧氏體量增加，使工件的硬度和耐磨性降低。常用 HYPERLINK /view/2361732.htm t _blank 鋼種淬火的溫度參見表2。 實際生產(chǎn)中，加熱溫度的選擇要根據(jù)具體情況加以調(diào)整。如亞共析鋼中碳含量為下限，當裝爐量較多，欲

45、增加零件淬硬層深度等時可選用溫度上限；若工件形狀復(fù)雜，變形要求嚴格等要采用溫度下限。 淬火保溫時間 由設(shè)備加熱方式、零件尺寸、鋼的成分、裝爐量和設(shè)備功率等多種因素確定。對整體淬火而言，保溫的目的是使工件內(nèi)部溫度均勻趨于一致。對各類淬火，其保溫時間最終取決于在要求淬火的區(qū)域獲得良好的淬火加熱組織。 加熱與保溫是影響淬火質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，奧氏體化獲得的組織狀態(tài)直接影響淬火后的性能。一般鋼件奧氏體晶?？刂圃?8級。 淬火冷卻：要使鋼中高溫相奧氏體在冷卻過程中轉(zhuǎn)變成低溫亞穩(wěn)相馬氏體，冷卻速度必須大于鋼的 HYPERLINK /view/2374466.htm t _blank 臨界冷卻速度。工件在冷卻

46、過程中，表面與心部的冷卻速度有-定差異，如果這種差異足夠大，則可能造成大于臨界冷卻速度部分轉(zhuǎn)變成馬氏體，而小于臨界冷卻速度的心部不能轉(zhuǎn)變成馬氏體的情況。為保證整個截面上都轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體需要選用冷卻能力足夠強的 HYPERLINK /view/1690840.htm t _blank 淬火介質(zhì)，以保證工件心部有足夠高的冷卻速度。但是冷卻速度大，工件內(nèi)部由于熱脹冷縮不均勻造成內(nèi)應(yīng)力，可能使工件變形或開裂。因而要考慮上述兩種矛盾因素，合理選擇淬火介質(zhì)和冷卻方式。 冷卻階段不僅零件獲得合理的組織，達到所需要的性能，而且要保持零件的尺寸和形狀精度，是淬火工藝過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。淬火方式：單介質(zhì)淬火：工件在一種

47、介質(zhì)中冷卻，如 HYPERLINK /view/4510058.htm t _blank 水淬、油淬。優(yōu)點是操作簡單，易于實現(xiàn)機械化，應(yīng)用廣泛。缺點是在水中淬火應(yīng)力大，工件容易變形開裂；在油中淬火，冷卻速度小，淬透直徑小，大型工件不易淬透。 雙介質(zhì)淬火：工件先在較強冷卻能力介質(zhì)中冷卻到300左右，再在一種冷卻能力較弱的介質(zhì)中冷卻，如：先水淬后油淬，可有效減少馬氏體轉(zhuǎn)變的內(nèi)應(yīng)力，減小工件變形開裂的傾向，可用于形狀復(fù)雜、截面不均勻的工件淬火。雙液淬火的缺點是難以掌握雙液轉(zhuǎn)換的時刻，轉(zhuǎn)換過早容易淬不硬，轉(zhuǎn)換過遲又容易淬裂。為了克服這一缺點，發(fā)展了 HYPERLINK /view/543155.htm

48、 t _blank 分級淬火法。 分級淬火：工件在低溫 HYPERLINK /view/148308.htm t _blank 鹽浴或堿浴爐中淬火，鹽浴或堿浴的溫度在Ms點附近，工件在這一溫度停留2min5min，然后取出空冷，這種冷卻方式叫分級淬火。分級冷卻的目的，是為了使工件內(nèi)外溫度較為均勻，同時進行馬氏體轉(zhuǎn)變，可以大大減小淬火應(yīng)力，防止變形開裂。分級溫度以前都定在略高于Ms點，工件內(nèi)外溫度均勻以后進入馬氏體區(qū)?，F(xiàn)在改進為在略低于 Ms 點的溫度分級。實踐表明，在Ms 點以下分級的效果更好。例如，高碳鋼模具在160的堿浴中分級淬火，既能淬硬，變形又小，所以應(yīng)用很廣泛。 等溫淬火：工件在等溫

49、鹽浴中淬火，鹽浴溫度在貝氏體區(qū)的下部(稍高于Ms)，工件等溫停留較長時間，直到貝氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束，取出空冷。等溫淬火用于中碳以上的鋼，目的是為了獲得下貝氏體，以提高強度、硬度、韌性和耐磨性。 HYPERLINK /view/398973.htm t _blank 低碳鋼一般不采用等溫淬火。表面淬火：是將剛件的 HYPERLINK /view/1641552.htm t _blank 表面層淬透到一定的深度，而心部分仍保持未淬火狀態(tài)的一種局部淬火的方法。表面淬火時通過快速加熱，使剛件表面很快到淬火的溫度，在熱量來不及穿到工件心部就立即冷卻，實現(xiàn)局部淬火。 感應(yīng)淬火： HYPERLINK /view/

50、706082.htm t _blank 感應(yīng)加熱就是利用電磁感應(yīng)在工件內(nèi)產(chǎn)生渦流而將工件進行加熱。調(diào)質(zhì)：調(diào)質(zhì)（quenching and high temperature tempering）即淬火和 HYPERLINK /view/543204.htm t _blank 高溫回火的綜合熱處理工藝。 調(diào)質(zhì)件大都在比較大的動載荷作用下工作，它們承受著拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)或剪切的作用，有的表面還具有摩擦，要求有一定的 HYPERLINK /view/735585.htm t _blank 耐磨性等等?？傊慵幵诟鞣N復(fù)合應(yīng)力下工作。這類零件主要為各種機器和機構(gòu)的結(jié)構(gòu)件，如軸類、連桿、 HYPE

51、RLINK /view/29101.htm t _blank 螺栓、齒輪等，在機床、 HYPERLINK /view/4033.htm t _blank 汽車和拖拉機等制造工業(yè)中用得很普遍。尤其是對于重型機器制造中的大型部件， HYPERLINK /view/72146.htm t _blank 調(diào)質(zhì)處理用得更多因此，調(diào)質(zhì)處理在熱處理中占有很重要的位置。 在機械產(chǎn)品中的調(diào)質(zhì)件，因其受力條件不同，對其所要求的性能也就不完全一樣。一般說來，各種調(diào)質(zhì)件都應(yīng)具有優(yōu)良的綜合力學性能，即高強度和高韌性的適當配合，以保證零件長期順利工作。鋼的熱處理工藝：鋼的熱處理工藝包括 HYPERLINK /view/5

52、7271.htm t _blank 退火、 HYPERLINK /view/57330.htm t _blank 正火、 HYPERLINK /view/63818.htm t _blank 淬火、 HYPERLINK /view/145442.htm t _blank 回火和 HYPERLINK /view/324869.htm t _blank 表面熱處理等方法。其中回火又包括高溫回火、 HYPERLINK /view/543192.htm t _blank 中溫回火和低溫回火。 回火：將已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到一定溫度，再用一定方法冷卻稱為回火。其目的是消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，降低 HYPE

53、RLINK /view/34359.htm t _blank 硬度和脆性，以取得預(yù)期的力學性能。 調(diào)質(zhì)通常指淬火+高溫回火，以獲得 HYPERLINK /view/547134.htm t _blank 回火索氏體的熱處理工藝。方法也就是先淬火，淬火溫度：亞共析鋼為Ac3+3050；過共析鋼為Ac1+3050； HYPERLINK /view/136287.htm t _blank 合金鋼可比碳鋼稍稍提高一點。淬火后在500650進行回火即可。調(diào)質(zhì)的主要目的是得到強度、 HYPERLINK /view/337753.htm t _blank 塑性都比較好的綜合機械性能。 但是,同時應(yīng)該注意,還

54、有 HYPERLINK /view/1330572.htm t _blank 調(diào)質(zhì)鋼這一說,調(diào)質(zhì)鋼是在冶煉 HYPERLINK /view/71353.htm t _blank 鋼材時候加錳,硅進行的過程.要注意區(qū)別。退火:退火是一種 HYPERLINK /view/10955.htm t _blank 金屬熱處理工藝，指的是將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時間，然后以適宜速度冷卻。目的是降低 HYPERLINK /view/34359.htm t _blank 硬度，改善 HYPERLINK /view/650851.htm t _blank 切削加工性；消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與

55、裂紋傾向；細化 HYPERLINK /view/1263625.htm t _blank 晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷。退火定義：將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時間，然后以適宜速度冷卻(通常是緩慢冷卻，有時是控制冷卻)的一種 HYPERLINK /view/71530.htm t _blank 金屬熱處理工藝。 目的：是使經(jīng)過鑄造、鍛軋、焊接或 HYPERLINK /view/71522.htm t _blank 切削加工的材料或 HYPERLINK /view/53669.htm t _blank 工件軟化，改善 HYPERLINK /view/337753.htm t _blank 塑

56、性和韌性，使化學成分均勻化，去除殘余應(yīng)力，或得到預(yù)期的物理性能。退火工藝隨目的之不同而有多種，如 HYPERLINK /view/2561813.htm t _blank 等溫退火、 HYPERLINK /view/2556652.htm t _blank 均勻化退火、 HYPERLINK /view/1433896.htm t _blank 球化退火、去除應(yīng)力退火、 HYPERLINK /view/537000.htm t _blank 再結(jié)晶退火，以及穩(wěn)定化退火、磁場退火等等。 1金屬工具使用時因受熱而失去原有的 HYPERLINK /view/34359.htm t _blank 硬度；

57、 2把 HYPERLINK /view/403617.htm t _blank 金屬材料或工件加熱到一定溫度并持續(xù)一定時間后，使緩慢冷卻。退火可以減低 HYPERLINK /view/643989.htm t _blank 金屬硬度和脆性，增加可塑性。也叫燜火。目的：(1) 降低硬度，改善 HYPERLINK /view/650851.htm t _blank 切削加工性； (2)消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向； (3)細化 HYPERLINK /view/1263625.htm t _blank 晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷； (4)均勻材料組織和成分，改善材料性能或為以后熱處理

58、做組織準備。 在生產(chǎn)中，退火工藝應(yīng)用很廣泛。根據(jù)工件要求退火的目的不同，退火的 HYPERLINK /view/77063.htm t _blank 工藝規(guī)范有多種，常用的有完全退火、球化退火、和去應(yīng)力退火等。退火方法： 退火的一個最主要 HYPERLINK /view/2271715.htm t _blank 工藝參數(shù)是最高加熱溫度（ HYPERLINK /view/274650.htm t _blank 退火溫度），大多數(shù)合金的退火加熱溫度的選擇是以該合金系的 HYPERLINK /view/347728.htm t _blank 相圖為基礎(chǔ)的，如 HYPERLINK /view/1215

59、43.htm t _blank 碳素鋼以鐵碳平衡圖為基礎(chǔ)（圖1）。各種鋼(包括碳素鋼及 HYPERLINK /view/136287.htm t _blank 合金鋼)的退火溫度，視具體退火目的的不同而在各該 HYPERLINK /view/2361732.htm t _blank 鋼種的Ac3以上、Ac1以上或以下的某一溫度。各種非鐵合金的退火溫度則在各該合金的固相線溫度以下、固溶度線溫度以上或以下的某一溫度。 重結(jié)晶退火(完全退火)：應(yīng)用于平衡加熱和冷卻時有固態(tài)相變(重結(jié)晶)發(fā)生的合金。其退火溫度為各該合金的 HYPERLINK /view/2406938.htm t _blank 相變溫

60、度區(qū)間以上或以內(nèi)的某一溫度。加熱和冷卻都是緩慢的。合金于加熱和冷 HYPERLINK /albums/57271/57271/0/0.html l 0$8605f5f817827b4dd8f9fd35 o 查看圖片 t _blank 卻過程中各發(fā)生一次相變重結(jié)晶，故稱為重結(jié)晶退火，常被簡稱為退火。 這種退火方法，相當普遍地應(yīng)用于鋼。鋼的重結(jié)晶退火工藝是：緩慢加熱到Ac3（亞共析鋼）或Ac1（共析鋼或過共析鋼）以上3050，保持適當時間，然后緩慢冷卻下來。通過加熱過程中發(fā)生的 HYPERLINK /view/542618.htm t _blank 珠光體（或者還有先共析的 HYPERLINK /