【正文】 中 PSK、 GS、 ES線分別用 A A Acm表示 . ? 實際加熱或冷卻時存在著過冷或過熱現(xiàn)象，因此將 1．加熱時的組織轉(zhuǎn)變 ? 加熱是熱處理的第一道工序。 ? 總之，重要零件 都需適當熱處理后才能使用。 概述 ? 熱處理 ： 是指將鋼在固態(tài)下加熱、保溫和冷卻，以改變鋼的組織結構，獲得所需要性能的一種工藝 . ? 為簡明表示熱處理的基本工藝過程，通常用溫度 — 時間坐標繪出 熱處理工藝曲線 。 ? 在機床制造中 約 6070%的零件要經(jīng)過熱處理。 ? 根據(jù)加熱、冷卻方式及鋼組織性能變化特點不同，將熱處理工藝分類如下： 其他熱處理 普通熱處理 表面熱處理 熱處理 退火正火淬火回火 真空熱處理形變熱處理激光熱處理 控制氣氛熱處理 表面淬火 — 感應加熱、火焰加熱、 電接觸加熱等 化學熱處理 — 滲碳、氮化、碳氮 共滲、滲其他元素等 ? 預備 (或叫 預先 )熱處理與最終熱處理 ? 預備熱處理 — 為隨后的加工（冷拔、沖壓、切削）或進一步熱處理作準備的熱處理。加熱分兩種：一種是在A1以下加熱，不發(fā)生相變；另一種是 在臨界點以上加熱，目的是獲得均勻的奧氏體組織，稱 奧氏體化 。 ? 第三步 殘余 Fe3C溶解 : 鐵素體的成分 、 結構更接近于奧氏體，因而先消失。但由于先共析 ? 或二次 Fe3C的存在，要獲得全部奧氏體組織，必須相應加熱到 Ac3或 Accm以上 . 二、 奧氏體晶粒長大及其影響因素 ? 奧氏體晶粒長大 ? 奧氏體化剛結束時的晶粒度稱 起始晶粒度 ,此時晶粒細小均勻。 A晶粒度為 14 級的是 本質(zhì)粗晶粒鋼 , 58 級的是 本質(zhì)細晶粒鋼 。 ? 通常將鋼加熱到 940? 10℃ 奧氏體化后，設法把奧氏體晶粒保留到室 晶粒度等級標準： n=2N1 式中： n— 為放大 100倍時平均每 粒數(shù)； N— 為晶粒等級。比 8級細的晶粒，一般為工具鋼淬火后的實際晶粒。 ? 奧氏體晶粒粗大，冷卻后的組織也粗大，降低鋼的常溫力學性能，尤其是塑性。 過冷奧氏體是非穩(wěn)定組織，遲早要發(fā)生轉(zhuǎn)變。 電鏡形貌 光鏡形貌 ? 珠光體、索氏體、屈氏體 三種組織無本質(zhì)區(qū)別，只是形態(tài)上的粗細之分，因此其界限也是相對的。 ? 珠光體轉(zhuǎn)變是擴散型轉(zhuǎn)變 (鐵、碳原子均擴散）。 光鏡下 電鏡下 ? ⑵ 下貝氏體 ? 形成溫度為 350℃ Ms。 ? 上貝氏體強度與塑性都較低，無實用價值。 ? 馬氏體轉(zhuǎn)變是強化鋼的重要途徑之一。 ? 當＜ %C時， c/a=1，此時馬氏體為體心立方晶格 . ? 馬氏體的形態(tài) ? 馬氏體的形態(tài)分 板條 和針狀 兩類。 SEM TEM ? ⑵ 針狀馬氏體 /孿晶馬氏體 ? 立體形態(tài)為雙凸透鏡形的片狀 。 ? C%大于 %C時 幾乎全部是 針狀馬氏體 . ? C%在 ~%之間為 板條與針狀的混合組織 。 ? 當含碳量大于 %時，其硬度趨于平緩。 ? 馬氏體的塑性和韌性主要取決于其亞結構的形式。 ? 在 Ms以下，隨溫度下降 ,轉(zhuǎn)變量增加，冷卻中斷 ,轉(zhuǎn)變停止。 ? Ms、 Mz與冷速無關， 主要取決于奧氏體中的碳與合金元素含量 。 一、過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線圖 (TimeTemperatureTransformation diagram) ? C曲線的建立 ? 以共析鋼為例： ? ⑴ 取一批小試樣并進行奧氏體化 . ? ⑵ 將試樣分組淬入低于 A1 點的不同溫度的鹽浴中 ,隔一定時間取一試樣淬入水中。 轉(zhuǎn)變終了點的連線稱 轉(zhuǎn)變終了線 。 時間 溫度 A1 MS MZ A 過冷 P B M A→M A→B A→P 轉(zhuǎn)變開始線 轉(zhuǎn)變終了線 奧氏體 550 650 2s 10s 5s 2s 5s 10s 30s 40s ? C 曲線的分析 ? ⑴ 轉(zhuǎn)變開始線與縱坐標之間的距離為孕育期 。從而使奧氏體穩(wěn)定性增加。 ? 與共析鋼相比，亞共析鋼和過共析鋼 C曲線的上部各多一條先共析相的析出線。 ? 使用 C 曲線時應注意奧氏體化條件及晶粒度的影響 . ? ㈡ 過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖 ? 過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖又稱 CCT(ContinuousCoolingTransformation diagram)曲線 ，是通過測定不同冷速下過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變量獲得的。 Vk’ Vk 時間 /s 共析鋼的 CCT圖 共析溫度 連續(xù)冷卻轉(zhuǎn) 變曲線 完全退火 正火 等溫轉(zhuǎn) 變曲線 油淬 水淬 M+A’ M+T+A’ S P 200 100 三 .鋼的熱處理工藝 ? 機械零件的一般加工工藝為： 毛坯（鑄、鍛） →預 備熱處理 →機加工 →最終熱處理。 適合切削加工的硬度為 170250HB。 ? ⑴ 完全退火 ? 將工件加熱到Ac3+30~50℃ 保溫后緩冷的退火工藝， 主要用于 亞共析鋼 . ? ⑵ 等溫退火 ? 亞共析鋼加熱到 Ac3+30~50℃ , 共析 、 過共析鋼加熱到 Ac1+30~50℃ ，保溫后快冷到 Ar1以下的某一溫度下停留，待相變完成后出爐空冷。 ? 球化退火的組織為鐵素體基體上分布著顆粒狀滲碳體的組織，稱 球狀珠光體 , 用 P球 表示。 （ 5）再結晶退火 將經(jīng)冷變形而產(chǎn)生加工硬化的材料或零件工件加熱至最低結晶溫度以上 100～ 200℃ ，并以適當保溫使金屬發(fā)生再結晶。 ? 正火后的組織： ● %C時，組織為 F+S； ● ?%C時，組織為 S 。 ? 要改善切削性能， 低碳鋼 用 正火，中碳鋼 用 退火 或 正火 ,高碳鋼 用 球化退火 . 熱處理與硬度關系 合適切削加工硬度 3 淬火 ? 淬火 是將鋼加熱到臨界點以上，保溫后以大于 Vk速 度冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的熱處理工藝 . ? 淬火是應用最廣的熱處理工藝之一。 65MnV鋼 (%C) 淬火組織 45鋼 (含 %C)正常淬火組織 ? 在 Ac1~ Ac3之間的加熱淬火稱 亞溫淬火 。 ? 淬火組織 : M+Fe3C顆粒+A’。 二、淬火介質(zhì) ? 理想的冷卻曲線應只在 C曲線鼻尖處快冷，而在 Ms附近盡量緩冷，以達到既獲得馬氏體組織，又減小 理想淬火曲線示意圖 Ms Mf 內(nèi)應力的目的。 ? 熔鹽作為淬火介質(zhì)稱鹽浴，冷卻能力在水和油之間 ,用于形狀復雜件的分級淬火和等溫淬火。 各種淬火方法示意圖 1— 單液淬火法 2— 雙液淬火法 3— 分級淬火法 4— 等溫淬火法 ? 雙液淬火法 ? 工件先在一種冷卻能力強的介質(zhì)中冷卻，躲過鼻尖后，再在另一種冷卻能力較弱的介質(zhì)中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的方法。 ? 可減少內(nèi)應力，用于小尺寸工件。 ? （一）、回火的目的 ? 減少或消除淬火內(nèi)應力 , 防止變形或開裂 . ? 獲得所需要的力學性能?；鼗鹂墒?M與 A’轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶饣蚪咏胶獾慕M織，防止使用時變形。 （二）、 鋼在回火時的轉(zhuǎn)變 ? 淬火鋼回火時的組織轉(zhuǎn)變主要發(fā)生在加熱階段。 析出的碳化物以細片狀分布在馬氏體基體上，這種組織稱 回火馬氏體 ，用 M回 表示。 ? （ 2） 、 殘余奧氏體分解 ? 200300℃ 時 , 由于馬氏體分解，奧氏