中職課件-鋼的熱處理資料

鋼的熱處理徐水職教中心機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)2017.3鋼的熱處理中職機(jī)械加工課件鋼的熱處理徐水職教中心鋼的熱處理中職機(jī)械加工課件第三章鋼的熱處理鋼的熱處理：將鋼在固態(tài)下，通過(guò)加熱、保溫和冷卻以獲得預(yù)期組織和性能的工藝。作用：可提高零件的強(qiáng)度、硬度、韌性、彈性、改善切削加工性能分類普通熱處理：退火、正火、淬火、回火表面熱處理：表面淬火、化學(xué)熱處理加熱保溫冷卻溫度時(shí)間臨界溫度第三章鋼的熱處理鋼的熱處理：將鋼在固態(tài)下，通過(guò)加熱、保溫和第一節(jié)鋼在加熱和冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變一、鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變加熱是熱處理的首要步驟。指鋼加熱到臨界溫度以上，使原有的組織轉(zhuǎn)變成奧氏體后，以不同的冷卻方式或速度轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧慕M織，獲得預(yù)期的性能。臨界溫度A1、A3、Acm是在極其緩慢加熱或冷卻條件下測(cè)定的。Ac1、Ac3、Accm是加熱時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度。Ar1、Ar3、Arcm是冷卻時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度。在加熱或冷卻時(shí)各臨界點(diǎn)的位置第一節(jié)鋼在加熱和冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變一、鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變共析鋼完全轉(zhuǎn)變成奧氏體，必須加熱到Ac1以上；亞共析鋼，必須加熱到Ac3以上；應(yīng)合理選定鋼的加熱溫度和保溫時(shí)間，形成晶粒細(xì)小、成分均勻的奧氏體，其不僅強(qiáng)度高，且塑性和韌性均較好。如果加熱溫度過(guò)高或保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)引起奧氏體晶粒的急劇長(zhǎng)大。亞共析鋼：0.021%＜碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜0.77%共析鋼：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.77%過(guò)共析鋼：0.77%＜碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜2.11%共析鋼完全轉(zhuǎn)變成奧氏體，必須加熱到Ac1以上；二、鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變等溫轉(zhuǎn)變：指將奧氏體化的鋼迅速冷卻到A1以下某個(gè)溫度，使過(guò)冷奧氏體在保溫過(guò)程中發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，待轉(zhuǎn)變完成后再冷卻到室溫。等溫轉(zhuǎn)變曲線：經(jīng)過(guò)改變不同溫度、多次測(cè)試，繪制的曲線，形狀類似C，稱為C曲線。V1－緩慢的隨爐冷卻V2－靜止空氣中冷卻V3－油中冷卻V4－水中快速冷卻Vk－臨界冷卻速度C曲線在連續(xù)冷卻中的應(yīng)用二、鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變V1－緩慢的隨爐冷卻C曲線在連續(xù)冷卻第二節(jié)鋼的退火和正火一、退火定義：將鋼加熱、保溫，然后隨爐或埋入灰中使其緩慢冷卻的熱處理工藝。分類：完全退火球化退火去應(yīng)力退火第二節(jié)鋼的退火和正火一、退火完全退火球化退火去應(yīng)力退火（1）完全退火將亞共析鋼加熱到Ac3以上30-50oC，保溫后緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織。應(yīng)用：用于鑄鋼件、重要鍛件功能：可降低硬度、改善切削加工性。原理：鋼件被加熱到Ac3以上時(shí)，呈完全奧氏體狀態(tài)。由于初始形成的奧氏體晶粒非常細(xì)小，待經(jīng)過(guò)Ar3線緩慢冷卻時(shí)，通過(guò)“重結(jié)晶”使鋼件獲得細(xì)小晶粒，并消除了內(nèi)應(yīng)力。注意：必須嚴(yán)格控制退火加熱溫度，若加熱溫度過(guò)高，則奧氏體晶粒將急劇長(zhǎng)大，冷卻后仍然是粗大晶粒。（1）完全退火（2）球化退火原理：球化退火時(shí)，將鋼加熱到Ac1以上20～30℃，此時(shí)，初始形成的奧氏體內(nèi)及其晶界上尚存有少量未完全溶解的滲碳體。在隨后的冷卻過(guò)程中，從奧氏體中經(jīng)共析反應(yīng)析出的滲碳體以未溶滲碳體為晶核，呈球狀析出，分布在鐵素體基體之上，這種組織稱為球化體。它是人們對(duì)淬火前過(guò)共析鋼最期望的組織，因?yàn)檐囅髌瑺钪楣怏w時(shí)，容易磨損刀具，而球狀珠光體硬度低，節(jié)省刀具。應(yīng)用：過(guò)共析鋼經(jīng)過(guò)鍛造以后，其珠光體晶粒粗大，且存有少量網(wǎng)狀二次滲碳體，致使硬度高、脆性大，進(jìn)行切削加工時(shí)易磨損刀具，淬火時(shí)容易產(chǎn)生裂紋和變形，這些問(wèn)題可通過(guò)球化退火予以解決。

降低硬度，改善切削加工性，并為淬火作好準(zhǔn)備。（2）球化退火（3）去應(yīng)力退火原理：將鋼加熱到500~650oC，保溫后緩慢冷卻。應(yīng)用：主要用于部分鑄件、鍛件及焊接件，有時(shí)也用于精密零件的切削加工，使其消除內(nèi)應(yīng)力，防止鋼件產(chǎn)生變形。（3）去應(yīng)力退火二、正火將鋼加熱到Ac3（亞共析鋼）或Accm（共析、過(guò)共析鋼）以上30~50℃，保溫后在空氣中冷卻的熱處理工藝。功能：與完全退火相似，鋼加熱到奧氏體區(qū)，重新結(jié)晶，形成索氏體，其比珠光體的強(qiáng)度、硬度稍高，韌性未下降。應(yīng)用：（1）用于改善低碳鋼的切削加工性能；（2）取代部分完全退火；（3）用于普通結(jié)構(gòu)件的最終熱處理；（4）用于過(guò)共析鋼，以減少或消除二次滲碳體呈網(wǎng)狀析出。二、正火將鋼加熱到Ac3（亞共析鋼）或Accm（共析、過(guò)共析均勻化退火均勻化退火第三節(jié)淬火和回火一、淬火將鋼加熱到Ac3或Ac1以上30～50℃，保溫后在淬火介質(zhì)中快速冷卻，以獲得馬氏體組織的熱處理工藝。淬火易產(chǎn)生裂紋或變形。第三節(jié)淬火和回火一、淬火為防止淬火缺陷采用如下措施：（1）嚴(yán)格控制淬火加熱溫度若淬火加熱溫度不足硬度不足。若淬火加熱溫度過(guò)高脆性增加，致使工件產(chǎn)生裂紋、變形傾向。（2）合理選擇淬火介質(zhì)

水的冷卻速度大，易獲得馬氏體，用于碳素鋼。油的冷卻速度較低，工件不易產(chǎn)生裂紋和變形，用于合金鋼。為防止淬火缺陷采用如下措施：（3）正確選擇淬火方法生產(chǎn)中最常用的是單介質(zhì)淬火法，它是在一種淬火介質(zhì)中連續(xù)冷卻到室溫。單介質(zhì)淬火法操作簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)，故應(yīng)用最廣。對(duì)于容易產(chǎn)生裂紋、變形的工件，有時(shí)采用先水后油的雙介質(zhì)淬火法或分級(jí)淬火等其它淬火法。鹽浴爐真空淬火爐（3）正確選擇淬火方法鹽浴爐真空淬火爐中頻電爐感應(yīng)圈中頻電爐感應(yīng)圈二、回火定義：將淬火鋼重新加熱到Ac1以下某溫度，保溫后冷卻的熱處理工藝，稱為回火。作用：消除淬火內(nèi)應(yīng)力，以降低鋼的脆性，防止產(chǎn)生裂紋，同時(shí)使鋼獲得所需的力學(xué)性能。網(wǎng)帶式回火電爐二、回火定義：將淬火鋼重新加熱到Ac1以下某溫度，保溫后冷卻原理：淬火所形成的馬氏體是在快速冷卻條件下被強(qiáng)制形成的不穩(wěn)定組織，因而具有重新轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定組織的自發(fā)趨勢(shì)?；鼗饡r(shí)，由于被重新加熱，原子活動(dòng)能力加強(qiáng)，所以隨著溫度的升高，馬氏體中過(guò)飽和的碳將以碳化物形式析出。總的趨勢(shì)是回火溫度愈高，析出的碳化物愈多，鋼的強(qiáng)度、硬度下降，而塑性、韌性升高。原理：淬火所形成的馬氏體是在快速冷卻條件下被強(qiáng)制形成的不穩(wěn)定分類：

(1)低溫回火(150～250℃)：

目的：降低淬火鋼的內(nèi)應(yīng)力和脆性，但基本保持淬火所獲得的高硬度(56～64HRC)和高耐磨性。

應(yīng)用：低溫回火用途最廣，主要用于工具鋼的熱處理，如各種刃具、模具、滾動(dòng)軸承和耐磨件等。

(2)中溫回火(350～500℃)：

目的：使鋼獲得高彈性，保持較高硬度(35～50HRC)和一定的韌性。

應(yīng)用：主要用于各種彈簧、發(fā)條、鍛模等。分類：(3)高溫回火(500～650℃)：淬火并高溫回火的熱處理合稱調(diào)質(zhì)處理。應(yīng)用：用于承受疲勞載荷的中碳鋼重要件，如連桿、曲軸、主軸、齒輪、重要螺釘?shù)取Ｆ溆捕葹?0～35HRC。目的：調(diào)質(zhì)處理的鋼可獲得強(qiáng)度及韌性都較好的綜合力學(xué)性能。(3)高溫回火(500～650℃)：第四節(jié)時(shí)效時(shí)效處理：指合金工件經(jīng)固溶處理，冷塑性變形或鑄造，鍛造后，在較高的溫度放置或室溫保持，其性能，形狀，尺寸隨時(shí)間而變化的熱處理工藝。目的：消除工件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善機(jī)械性能。方法：有自然時(shí)效、熱時(shí)效、變形時(shí)效、振動(dòng)時(shí)效等。第四節(jié)時(shí)效時(shí)效處理：指合金工件經(jīng)固溶處理，冷塑性變形或鑄造第五節(jié)表面淬火和化學(xué)熱處理一、表面淬火定義：通過(guò)快速加熱，使鋼件表面層很快達(dá)到淬火溫度，在熱量來(lái)不及傳到工件心部就立即淬火，使其表面獲得馬氏體組織，心部仍保持原始組織。目的：表層獲得高硬度、高耐磨性，而心部仍保持原有的良好韌性。常用承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、摩擦和沖擊的零件，如機(jī)床主軸、齒輪，發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸等。材料：中碳鋼第五節(jié)表面淬火和化學(xué)熱處理一、表面淬火方法：電感應(yīng)、火焰、電接觸、激光等，目前應(yīng)用最廣的是電感應(yīng)加熱法?；鹧婕訜岣袘?yīng)加熱感應(yīng)加熱表面淬火方法：電感應(yīng)、火焰、電接觸、激光等，目前應(yīng)用最廣的是電感應(yīng)加感應(yīng)加熱表面淬火法

在一個(gè)感應(yīng)線圈中通以一定頻率的交流電(有高頻、中頻、工頻三種)，使感應(yīng)圈周圍產(chǎn)生頻率相同、方向相反的感應(yīng)電流，這個(gè)電流叫作渦流。由于集膚效應(yīng)，渦流主要集中在工件表層。渦流所產(chǎn)生的電阻熱使工件表層被迅速加熱到淬火溫度，隨即向工件噴水，將工件表層淬硬。感應(yīng)加熱表面淬火感應(yīng)加熱表面淬火法感應(yīng)加熱表面淬火

高頻感應(yīng)加熱，淬硬層深度一般為0.5～2mm。主要用于要求淬硬層較薄的中、小型零件，如齒輪、軸等。中頻感應(yīng)加熱，電流透入深度(約2～5mm)，主要用于中、小齒輪、凸輪軸、曲軸的表面淬火。工頻感應(yīng)加熱，電流透入深度較大(超過(guò)10mm)，主要用于冷軋輥表面淬火。高頻感應(yīng)加熱，淬硬層深度一般為0.5感應(yīng)加熱表面淬火機(jī)感應(yīng)圈感應(yīng)加熱表面淬火機(jī)感應(yīng)圈二、化學(xué)熱處理定義：將鋼件置于適合的化學(xué)介質(zhì)中加熱和保溫，使介質(zhì)中的活性原子滲人鋼件表層，以改變鋼件表層的化學(xué)成分和組織，從而獲得所需的力學(xué)性能或理化性能。種類：依照滲入元素的不同，有滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼、滲硅、滲金屬等。滲碳、滲氮、碳氮共滲→提高工件表面硬度。滲硼、滲硅、滲金屬→提高工件表面的耐腐蝕性和抗氧化性。二、化學(xué)熱處理定義：將鋼件置于適合的化學(xué)介質(zhì)中加熱和保溫，使?jié)B碳：

定義：將鋼件置于滲碳介質(zhì)中加熱、保溫，使分解出來(lái)的活性炭原子滲入鋼的表面。

原理：將鋼件放人密閉的滲碳爐中，通入氣體滲碳劑（如煤油等），加熱到900～950℃，經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的保溫，使工件表層增碳。

應(yīng)用：用于既受強(qiáng)烈摩擦、又承受沖擊或疲勞載荷的工件。如汽車變速箱齒輪、活塞銷、凸輪、自行車和縫紉機(jī)零件等。氣體滲碳法示意圖滲碳：氣體滲碳法示意圖可控氣氛滲碳爐真空滲碳爐滲碳回火爐可控氣氛滲碳爐真空滲碳爐滲碳回火爐滲氮

定義：將鋼件置于氮化爐內(nèi)加熱，并通入氮?dú)猓拱睔夥纸獬龌钚缘訚B入鋼件表面，形成氮化物，使鋼件表面具有高硬度、高耐磨性、高抗疲勞性和高耐腐蝕性。

優(yōu)點(diǎn)：加熱溫度550~570℃，鋼件變形甚小。

缺點(diǎn)：生產(chǎn)周期長(zhǎng)，采用專用的中碳合金鋼，成本高。

應(yīng)用：用于制造耐磨性和尺寸精度要求高的零件，如排氣閥、精密機(jī)床絲杠、齒輪。滲氮井式氣體氮化爐離子氮化爐縫紉機(jī)用氮化件經(jīng)氮化的機(jī)車曲軸井式氣體氮化爐離子氮化爐縫紉機(jī)用氮化件經(jīng)氮化的機(jī)車曲軸第五節(jié)熱處理新技術(shù)近年來(lái)，金屬材料表面處理新技術(shù)得到了迅速發(fā)展，開(kāi)發(fā)出許多新的工藝方法，這里只介紹主要的幾種。

全方位離子注入與沉積設(shè)備第五節(jié)熱處理新技術(shù)近年來(lái)，金屬材料表面處理新技術(shù)得到了迅將熱噴涂材料加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，用高壓氣流使其霧化并噴射于工件表面形成涂層的工藝稱為熱噴涂。等離子熱噴涂一、熱噴涂技術(shù)

利用熱噴涂技術(shù)可改善材料的耐磨性、耐蝕性、耐熱性及絕緣性等。廣泛用于包括航空航天、原子能、電子等尖端技術(shù)在內(nèi)的幾乎所有領(lǐng)域。將熱噴涂材料加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，用高壓氣流使其霧化并噴射熱噴涂熱噴涂二、氣相沉積技術(shù)

氣相沉積技術(shù)是指將含有沉積元素的氣相物質(zhì)，通過(guò)物理或化學(xué)的方法沉積在材料表面形成薄膜的一種新型鍍膜技術(shù)。根據(jù)沉積過(guò)程的原理不同，氣相沉積技術(shù)可分為物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)兩大類。物理氣相沉積TiAl靶二、氣相沉積技術(shù)氣相沉積技術(shù)是指將含有沉積元素的氣相物質(zhì)，1、物理氣相沉積（PVD）物理氣相沉積是指在真空條件下，用物理的方法，

使材料汽化成原子、分子或電離成離子，并通過(guò)氣相過(guò)程，在材料表面沉積一層薄膜的技術(shù)。物理沉積技術(shù)主要包括真空蒸鍍、濺射鍍、離子鍍?nèi)N基本方法。磁控濺射鍍膜設(shè)備1、物理氣相沉積（PVD）使材料汽化成原子、分子或電真空蒸鍍是蒸發(fā)成膜材料使其汽化或升華沉積到工件表面形成薄膜的方法。真空蒸鍍TiN活塞環(huán)真空蒸鍍Al膜的塑料制品真空蒸鍍是蒸發(fā)成膜材料使其汽化或升華沉積到工件表面形成薄膜的濺射鍍是在真空下通過(guò)輝光放電來(lái)電離氬氣，氬離子在電場(chǎng)作用下加速轟擊陰極，濺射下來(lái)的粒子沉積到工件表面成膜的方法。磁控濺射鍍Al的塑料制品磁控濺射鍍膜機(jī)濺射鍍是在真空下通過(guò)輝光放電來(lái)電離氬氣，氬離子在電場(chǎng)作用下加離子鍍是在真空下利用氣體放電技術(shù)，將蒸發(fā)的原子部分電離成離子，與同時(shí)產(chǎn)生的大量高能中性粒多弧離子鍍膜機(jī)離子鍍是在真空下利用氣體放電技術(shù)，將蒸發(fā)的原子部分電離成離子由于化學(xué)氣相沉積膜層具有良好的耐磨性、耐蝕性、耐熱性及電學(xué)、光學(xué)等特殊性能，已被廣泛用于機(jī)械制造、航空航天、交通運(yùn)輸、煤化工等工業(yè)領(lǐng)域。經(jīng)CVD處理的模具經(jīng)CVD處理的活塞環(huán)2、化學(xué)氣相沉積由于化學(xué)氣相沉積膜層具有良好的耐磨性、耐蝕性、耐熱性及電學(xué)、三、三束表面改性技術(shù)

三束表面改性技術(shù)是指將激光束、電子束和離子束(合稱“三束”)等具有高能量密度的能源施加到材料表面，使之發(fā)生物理、化學(xué)變化，以獲得特殊表面性能的技術(shù)。激光束加工電子束加工等離子束加工三、三束表面改性技術(shù)三束表面改性技術(shù)是指將激光束、電子束和由于這些束流具有極高的能量密度，可對(duì)材料表面

進(jìn)行快速加熱和快速冷卻,使表層的結(jié)構(gòu)和成分發(fā)生大幅度改變(如形成微晶、納米晶、非晶、亞穩(wěn)成分固溶體和化合物等),從而獲得所需要的特殊性能。束流技術(shù)還具有能量利用率高、工件變形小、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。離子束濺射系統(tǒng)由于這些束流具有極高的能量密度，可對(duì)材料表面謝謝

再見(jiàn)謝謝

再見(jiàn)謝謝謝謝鋼的熱處理徐水職教中心機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)2017.3鋼的熱處理中職機(jī)械加工課件鋼的熱處理徐水職教中心鋼的熱處理中職機(jī)械加工課件第三章鋼的熱處理鋼的熱處理：將鋼在固態(tài)下，通過(guò)加熱、保溫和冷卻以獲得預(yù)期組織和性能的工藝。作用：可提高零件的強(qiáng)度、硬度、韌性、彈性、改善切削加工性能分類普通熱處理：退火、正火、淬火、回火表面熱處理：表面淬火、化學(xué)熱處理加熱保溫冷卻溫度時(shí)間臨界溫度第三章鋼的熱處理鋼的熱處理：將鋼在固態(tài)下，通過(guò)加熱、保溫和第一節(jié)鋼在加熱和冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變一、鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變加熱是熱處理的首要步驟。指鋼加熱到臨界溫度以上，使原有的組織轉(zhuǎn)變成奧氏體后，以不同的冷卻方式或速度轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧慕M織，獲得預(yù)期的性能。臨界溫度A1、A3、Acm是在極其緩慢加熱或冷卻條件下測(cè)定的。Ac1、Ac3、Accm是加熱時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度。Ar1、Ar3、Arcm是冷卻時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度。在加熱或冷卻時(shí)各臨界點(diǎn)的位置第一節(jié)鋼在加熱和冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變一、鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變共析鋼完全轉(zhuǎn)變成奧氏體，必須加熱到Ac1以上；亞共析鋼，必須加熱到Ac3以上；應(yīng)合理選定鋼的加熱溫度和保溫時(shí)間，形成晶粒細(xì)小、成分均勻的奧氏體，其不僅強(qiáng)度高，且塑性和韌性均較好。如果加熱溫度過(guò)高或保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)引起奧氏體晶粒的急劇長(zhǎng)大。亞共析鋼：0.021%＜碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜0.77%共析鋼：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.77%過(guò)共析鋼：0.77%＜碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜2.11%共析鋼完全轉(zhuǎn)變成奧氏體，必須加熱到Ac1以上；二、鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變等溫轉(zhuǎn)變：指將奧氏體化的鋼迅速冷卻到A1以下某個(gè)溫度，使過(guò)冷奧氏體在保溫過(guò)程中發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，待轉(zhuǎn)變完成后再冷卻到室溫。等溫轉(zhuǎn)變曲線：經(jīng)過(guò)改變不同溫度、多次測(cè)試，繪制的曲線，形狀類似C，稱為C曲線。V1－緩慢的隨爐冷卻V2－靜止空氣中冷卻V3－油中冷卻V4－水中快速冷卻Vk－臨界冷卻速度C曲線在連續(xù)冷卻中的應(yīng)用二、鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變V1－緩慢的隨爐冷卻C曲線在連續(xù)冷卻第二節(jié)鋼的退火和正火一、退火定義：將鋼加熱、保溫，然后隨爐或埋入灰中使其緩慢冷卻的熱處理工藝。分類：完全退火球化退火去應(yīng)力退火第二節(jié)鋼的退火和正火一、退火完全退火球化退火去應(yīng)力退火（1）完全退火將亞共析鋼加熱到Ac3以上30-50oC，保溫后緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織。應(yīng)用：用于鑄鋼件、重要鍛件功能：可降低硬度、改善切削加工性。原理：鋼件被加熱到Ac3以上時(shí)，呈完全奧氏體狀態(tài)。由于初始形成的奧氏體晶粒非常細(xì)小，待經(jīng)過(guò)Ar3線緩慢冷卻時(shí)，通過(guò)“重結(jié)晶”使鋼件獲得細(xì)小晶粒，并消除了內(nèi)應(yīng)力。注意：必須嚴(yán)格控制退火加熱溫度，若加熱溫度過(guò)高，則奧氏體晶粒將急劇長(zhǎng)大，冷卻后仍然是粗大晶粒。（1）完全退火（2）球化退火原理：球化退火時(shí)，將鋼加熱到Ac1以上20～30℃，此時(shí)，初始形成的奧氏體內(nèi)及其晶界上尚存有少量未完全溶解的滲碳體。在隨后的冷卻過(guò)程中，從奧氏體中經(jīng)共析反應(yīng)析出的滲碳體以未溶滲碳體為晶核，呈球狀析出，分布在鐵素體基體之上，這種組織稱為球化體。它是人們對(duì)淬火前過(guò)共析鋼最期望的組織，因?yàn)檐囅髌瑺钪楣怏w時(shí)，容易磨損刀具，而球狀珠光體硬度低，節(jié)省刀具。應(yīng)用：過(guò)共析鋼經(jīng)過(guò)鍛造以后，其珠光體晶粒粗大，且存有少量網(wǎng)狀二次滲碳體，致使硬度高、脆性大，進(jìn)行切削加工時(shí)易磨損刀具，淬火時(shí)容易產(chǎn)生裂紋和變形，這些問(wèn)題可通過(guò)球化退火予以解決。

降低硬度，改善切削加工性，并為淬火作好準(zhǔn)備。（2）球化退火（3）去應(yīng)力退火原理：將鋼加熱到500~650oC，保溫后緩慢冷卻。應(yīng)用：主要用于部分鑄件、鍛件及焊接件，有時(shí)也用于精密零件的切削加工，使其消除內(nèi)應(yīng)力，防止鋼件產(chǎn)生變形。（3）去應(yīng)力退火二、正火將鋼加熱到Ac3（亞共析鋼）或Accm（共析、過(guò)共析鋼）以上30~50℃，保溫后在空氣中冷卻的熱處理工藝。功能：與完全退火相似，鋼加熱到奧氏體區(qū)，重新結(jié)晶，形成索氏體，其比珠光體的強(qiáng)度、硬度稍高，韌性未下降。應(yīng)用：（1）用于改善低碳鋼的切削加工性能；（2）取代部分完全退火；（3）用于普通結(jié)構(gòu)件的最終熱處理；（4）用于過(guò)共析鋼，以減少或消除二次滲碳體呈網(wǎng)狀析出。二、正火將鋼加熱到Ac3（亞共析鋼）或Accm（共析、過(guò)共析均勻化退火均勻化退火第三節(jié)淬火和回火一、淬火將鋼加熱到Ac3或Ac1以上30～50℃，保溫后在淬火介質(zhì)中快速冷卻，以獲得馬氏體組織的熱處理工藝。淬火易產(chǎn)生裂紋或變形。第三節(jié)淬火和回火一、淬火為防止淬火缺陷采用如下措施：（1）嚴(yán)格控制淬火加熱溫度若淬火加熱溫度不足硬度不足。若淬火加熱溫度過(guò)高脆性增加，致使工件產(chǎn)生裂紋、變形傾向。（2）合理選擇淬火介質(zhì)

水的冷卻速度大，易獲得馬氏體，用于碳素鋼。油的冷卻速度較低，工件不易產(chǎn)生裂紋和變形，用于合金鋼。為防止淬火缺陷采用如下措施：（3）正確選擇淬火方法生產(chǎn)中最常用的是單介質(zhì)淬火法，它是在一種淬火介質(zhì)中連續(xù)冷卻到室溫。單介質(zhì)淬火法操作簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)，故應(yīng)用最廣。對(duì)于容易產(chǎn)生裂紋、變形的工件，有時(shí)采用先水后油的雙介質(zhì)淬火法或分級(jí)淬火等其它淬火法。鹽浴爐真空淬火爐（3）正確選擇淬火方法鹽浴爐真空淬火爐中頻電爐感應(yīng)圈中頻電爐感應(yīng)圈二、回火定義：將淬火鋼重新加熱到Ac1以下某溫度，保溫后冷卻的熱處理工藝，稱為回火。作用：消除淬火內(nèi)應(yīng)力，以降低鋼的脆性，防止產(chǎn)生裂紋，同時(shí)使鋼獲得所需的力學(xué)性能。網(wǎng)帶式回火電爐二、回火定義：將淬火鋼重新加熱到Ac1以下某溫度，保溫后冷卻原理：淬火所形成的馬氏體是在快速冷卻條件下被強(qiáng)制形成的不穩(wěn)定組織，因而具有重新轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定組織的自發(fā)趨勢(shì)?；鼗饡r(shí)，由于被重新加熱，原子活動(dòng)能力加強(qiáng)，所以隨著溫度的升高，馬氏體中過(guò)飽和的碳將以碳化物形式析出?？偟内厔?shì)是回火溫度愈高，析出的碳化物愈多，鋼的強(qiáng)度、硬度下降，而塑性、韌性升高。原理：淬火所形成的馬氏體是在快速冷卻條件下被強(qiáng)制形成的不穩(wěn)定分類：

(1)低溫回火(150～250℃)：

目的：降低淬火鋼的內(nèi)應(yīng)力和脆性，但基本保持淬火所獲得的高硬度(56～64HRC)和高耐磨性。

應(yīng)用：低溫回火用途最廣，主要用于工具鋼的熱處理，如各種刃具、模具、滾動(dòng)軸承和耐磨件等。

(2)中溫回火(350～500℃)：

目的：使鋼獲得高彈性，保持較高硬度(35～50HRC)和一定的韌性。

應(yīng)用：主要用于各種彈簧、發(fā)條、鍛模等。分類：(3)高溫回火(500～650℃)：淬火并高溫回火的熱處理合稱調(diào)質(zhì)處理。應(yīng)用：用于承受疲勞載荷的中碳鋼重要件，如連桿、曲軸、主軸、齒輪、重要螺釘?shù)取Ｆ溆捕葹?0～35HRC。目的：調(diào)質(zhì)處理的鋼可獲得強(qiáng)度及韌性都較好的綜合力學(xué)性能。(3)高溫回火(500～650℃)：第四節(jié)時(shí)效時(shí)效處理：指合金工件經(jīng)固溶處理，冷塑性變形或鑄造，鍛造后，在較高的溫度放置或室溫保持，其性能，形狀，尺寸隨時(shí)間而變化的熱處理工藝。目的：消除工件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善機(jī)械性能。方法：有自然時(shí)效、熱時(shí)效、變形時(shí)效、振動(dòng)時(shí)效等。第四節(jié)時(shí)效時(shí)效處理：指合金工件經(jīng)固溶處理，冷塑性變形或鑄造第五節(jié)表面淬火和化學(xué)熱處理一、表面淬火定義：通過(guò)快速加熱，使鋼件表面層很快達(dá)到淬火溫度，在熱量來(lái)不及傳到工件心部就立即淬火，使其表面獲得馬氏體組織，心部仍保持原始組織。目的：表層獲得高硬度、高耐磨性，而心部仍保持原有的良好韌性。常用承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、摩擦和沖擊的零件，如機(jī)床主軸、齒輪，發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸等。材料：中碳鋼第五節(jié)表面淬火和化學(xué)熱處理一、表面淬火方法：電感應(yīng)、火焰、電接觸、激光等，目前應(yīng)用最廣的是電感應(yīng)加熱法?；鹧婕訜岣袘?yīng)加熱感應(yīng)加熱表面淬火方法：電感應(yīng)、火焰、電接觸、激光等，目前應(yīng)用最廣的是電感應(yīng)加感應(yīng)加熱表面淬火法

在一個(gè)感應(yīng)線圈中通以一定頻率的交流電(有高頻、中頻、工頻三種)，使感應(yīng)圈周圍產(chǎn)生頻率相同、方向相反的感應(yīng)電流，這個(gè)電流叫作渦流。由于集膚效應(yīng)，渦流主要集中在工件表層。渦流所產(chǎn)生的電阻熱使工件表層被迅速加熱到淬火溫度，隨即向工件噴水，將工件表層淬硬。感應(yīng)加熱表面淬火感應(yīng)加熱表面淬火法感應(yīng)加熱表面淬火

高頻感應(yīng)加熱，淬硬層深度一般為0.5～2mm。主要用于要求淬硬層較薄的中、小型零件，如齒輪、軸等。中頻感應(yīng)加熱，電流透入深度(約2～5mm)，主要用于中、小齒輪、凸輪軸、曲軸的表面淬火。工頻感應(yīng)加熱，電流透入深度較大(超過(guò)10mm)，主要用于冷軋輥表面淬火。高頻感應(yīng)加熱，淬硬層深度一般為0.5感應(yīng)加熱表面淬火機(jī)感應(yīng)圈感應(yīng)加熱表面淬火機(jī)感應(yīng)圈二、化學(xué)熱處理定義：將鋼件置于適合的化學(xué)介質(zhì)中加熱和保溫，使介質(zhì)中的活性原子滲人鋼件表層，以改變鋼件表層的化學(xué)成分和組織，從而獲得所需的力學(xué)性能或理化性能。種類：依照滲入元素的不同，有滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼、滲硅、滲金屬等。滲碳、滲氮、碳氮共滲→提高工件表面硬度。滲硼、滲硅、滲金屬→提高工件表面的耐腐蝕性和抗氧化性。二、化學(xué)熱處理定義：將鋼件置于適合的化學(xué)介質(zhì)中加熱和保溫，使?jié)B碳：

定義：將鋼件置于滲碳介質(zhì)中加熱、保溫，使分解出來(lái)的活性炭原子滲入鋼的表面。

原理：將鋼件放人密閉的滲碳爐中，通入氣體滲碳劑（如煤油等），加熱到900～950℃，經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的保溫，使工件表層增碳。

應(yīng)用：用于既受強(qiáng)烈摩擦、又承受沖擊或疲勞載荷的工件。如汽車變速箱齒輪、活塞銷、凸輪、自行車和縫紉機(jī)零件等。氣體滲碳法示意圖滲碳：氣體滲碳法示意圖可控氣氛滲碳爐真空滲碳爐滲碳回火爐可控氣氛滲碳爐真空滲碳爐滲碳回火爐滲氮

定義：將鋼件置于氮化爐內(nèi)加熱，并通入氮?dú)?，使氨氣分解出活性氮原子滲入鋼件表面，形成氮化物，使鋼件表面具有高硬度、高耐磨性、高抗疲勞性和高耐腐蝕性。

優(yōu)點(diǎn)：加熱溫度550~570℃，鋼件變形甚小。

缺點(diǎn)：生產(chǎn)周期長(zhǎng)，采用專用的中碳合金鋼，成本高。

應(yīng)用：用于制造耐磨性和尺寸精度要求高的零件，如排氣閥、精密機(jī)床絲杠、齒輪。滲氮井式氣體氮化爐離子氮化爐縫紉機(jī)用氮化件經(jīng)氮化的機(jī)車曲軸井式氣體氮化爐離子氮化爐縫紉機(jī)用氮化件經(jīng)氮化的機(jī)車曲軸第五節(jié)熱處理新技術(shù)近年來(lái)，金屬材料表面處理新技術(shù)得到了迅速發(fā)展，開(kāi)發(fā)出許多新的工藝方法，這里只介紹主要的幾種。

全方位離子注入與沉積設(shè)備第五節(jié)熱處理新技術(shù)近年來(lái)，金屬材料表面處理新技術(shù)得到了迅將熱噴涂材料加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，用高壓氣流使其霧化并噴射于工件表面形成涂層的工藝稱為熱噴涂。等離子熱噴涂一、熱噴涂技術(shù)

利用熱噴涂技術(shù)可改善材料的耐磨性、耐蝕性、耐熱