【正文】 亞溫淬火 。 ? 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(guān)系 合適切削加工硬度 三、退火與正火后鋼的組織與性能 ? 退火與正火后鋼的組織 ? 退火與正火后鋼的性能 ? 退火與正火的選擇原則 P30 ！ 四、退火、正火缺陷 ? 過燒 ? 黑脆 ? 粗大的魏氏體組織 ? 反常組織 ? 網(wǎng)狀組織 ? 球化不均勻 ? 硬度過高 ? P312 ！ 第五節(jié) 鋼的淬火 ? 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(yīng)用最廣的熱處理工藝之一。 ? 正火后的組織： ● %C時，組織為 F+S； ● ?%C時，組織為 S 。 主要用于共析、過共析鋼。 真空退火爐 ? 退火工藝 ? 退火的種類很多，常用的有 完全退火 、 等溫退火 、球化退火 、 擴(kuò)散退火 、 去應(yīng)力退火 、 再結(jié)晶退火 。 ? 退火目的 ? ⑴ 調(diào)整硬度 ， 便于切削加工 。 方法是將連續(xù)冷卻曲線繪在 C 曲線上，依其與 C 曲線交點的位臵來說明最終轉(zhuǎn)變產(chǎn)物 . 用 TTT曲線定性說明共析鋼連續(xù)冷卻時 的組織轉(zhuǎn)變 爐冷 空冷 油 冷 水 冷 P S T+M+A’ M+A’ P 均勻 A 細(xì) A P 退火 (爐冷 ) 正火 (空冷 ) S 淬火 (油冷 ) T+M+A’ M+A’ 淬火 (水冷 ) A1 MS Mf 時間 650℃ 600℃ 550℃ 45鋼 850℃ 油冷組織 M+T ? 過共析鋼 CCT曲線也無貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū) , 但比共析鋼 CCT曲線多一條 A→Fe 3C轉(zhuǎn)變開始線。 Vk’ Vk 共析鋼的 CCT曲線 ? 圖中的 Vk 為 CCT曲線的 臨界冷卻速度 ， 即獲得全部馬氏體組織時的最小冷卻速度 . ? Vk’ 為 TTT曲線的臨界冷卻速度 . Vk’ ? Vk 。 推桿式電阻爐 ? ⑵ 奧氏體化條件的影響 ? 奧氏體化溫度提高和保溫時間延長，使奧氏體成分均勻、晶粒粗大、未溶碳化物減少，增加了過冷奧氏體的穩(wěn)定性，使 C 曲線右移。 Ms 與 Mf 點隨含碳量增加而下降。 ? 在鼻尖以上 , 溫度較高，相變驅(qū)動力小 . ? 在鼻尖以下，溫度較低，擴(kuò)散困難。 ? 兩線之間及 Ms與 Mf之間為 轉(zhuǎn)變區(qū) 。 ? 轉(zhuǎn)變開始點的連線稱 轉(zhuǎn)變開始線 。 兩種冷卻方式示意圖 1—— 等溫冷卻 2—— 連續(xù)冷卻 ? 過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變圖 是 表示奧氏體急速冷卻到臨界點 A1 以下在各不同溫度下的保溫過程中轉(zhuǎn)變量與轉(zhuǎn)變時間的關(guān)系曲線 .又稱 C 曲線、 S 曲線或 TTT曲線。 ? ⑸ 轉(zhuǎn)變不完全 ?’ ? 即使冷卻到 Mf 點，也不可能獲得 100%的馬氏體，總有部分奧氏體未能轉(zhuǎn)變 而殘留下來，稱 殘余奧氏體 ，用 A’ 或 ?’ 表示。 馬氏體轉(zhuǎn)變切變示意圖 馬氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的表面浮凸 ? ⑶ 降溫形成 ? 馬氏體轉(zhuǎn)變開始的溫度稱上馬氏體點 ，用 Ms 表示 . ? 馬氏體轉(zhuǎn)變終了溫度稱下馬氏體點 ，用 Mf 表示 . ? 只要溫度達(dá)到 Ms以下即發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。 針狀馬氏體脆性大， 板條馬氏體具有較好的塑性和韌性 . 針狀馬氏體 板條馬氏體 馬氏體的透射電鏡形貌 ? 馬氏體轉(zhuǎn)變的特點 ? 馬氏體轉(zhuǎn)變也是形核和長大的過程。 ? 合金元素對馬氏體硬度的影響不大。 ? 當(dāng)最大馬氏體片細(xì)到光鏡下無法分辨時，該馬氏體稱 隱晶馬氏體 . 馬氏體轉(zhuǎn)變觀察 ? 馬氏體的性能 ? 高硬度 是馬氏體性能的主要特點。 電鏡下 電鏡下 光鏡下 ? ⑶ 馬氏體的形態(tài)主要取決于其含碳量 ? C%小于 %時， 組織幾乎全部是 板條馬氏體 。 ? 在電鏡下，板條內(nèi)的亞結(jié)構(gòu)主要是高密度的位錯， ?=1012/cm2,又稱 位錯馬氏體 。 ? C% 越高，正方度越大，正方畸變越嚴(yán)重。 下貝氏體轉(zhuǎn)變 ? ㈢ 馬氏體轉(zhuǎn)變 ? 當(dāng)奧氏體過冷到 Ms以下將轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體類型組織。 ? 發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變時 ,首先在奧氏體中的貧碳區(qū)形成鐵素體晶核，其含碳量介于奧氏體與平衡鐵素體之間，為 過飽和鐵素體。角。 ? 在光鏡下呈 羽毛狀 . ? 在電鏡下為 不連續(xù)棒狀的滲碳體分布于自奧氏體晶界向晶內(nèi)平行生長的鐵素體條之間。 滲碳體晶核首先在奧氏體晶界上形成，在長大過程中，其兩側(cè)奧 長大，形成一個珠光體團(tuán)。 電鏡形貌 光鏡形貌 ? ⑶ 托氏體 ? 形成溫度為 600550℃ ，片層極薄，電鏡下可辨，用符號 T 表示。 ? 一、過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及轉(zhuǎn)變過程 ? 處于臨界點 A1以下的奧氏體稱 過冷奧氏體 。 ? ⑷ 原始組織 : 平衡狀態(tài)的組織有利于獲得細(xì)晶粒。 ? 在給定溫度下奧氏體的晶粒度稱 實際晶粒度 。奧氏體晶粒長大過程與再結(jié)晶晶粒長大過程相同。 ? 第四步 奧氏體成分均勻化： Fe3C溶解后，其所在部位碳含量仍很高，通過長時間保溫使奧氏體成分趨于均勻?，F(xiàn)以共析鋼為例說明： ? 第一步 奧氏體晶核形成： 首先在 ?與 Fe3C相界形核。冷卻時的實際轉(zhuǎn)變溫度分別用 Ar Ar Arcm表示。 ? 熱處理分類 ? 熱處理原理： 描述熱處理時鋼中組織轉(zhuǎn)變的規(guī)律稱熱處理原理 。 ? 熱處理是一種重要的加工工藝， 在制造業(yè)被廣泛應(yīng)用 . ? 模具、滾動軸承 100%需經(jīng)過熱處理。鋼的熱處理 ? 改善鋼的性能，主要有兩條途徑： ? 一是合金化 ，這是下幾章研究的內(nèi)容； ? 二是熱處理 ，這是本章要研究的內(nèi)容。 ? 在汽車、拖拉機(jī)制造業(yè)中 需熱處理的零件達(dá) 7080%。 鑄造 軋制 ? 熱處理適用范圍 :只適用于固態(tài)下發(fā)生相變的材料 ，不發(fā)生固態(tài)相變的材料不能用熱處理強(qiáng)化。 ? 最終熱處理 — 賦予工件所要求的使用性能的熱處理 . 預(yù)備熱處理 最終熱處理 W18Cr4V鋼熱處理工藝曲線 時間 鋼加熱時的實際轉(zhuǎn)變溫度分別用 Ac Ac Accm表示 。 鋼坯加熱 ? 一、 奧氏體的形成過程 ? 奧氏體化也是形核和長大的過程， 分為四步。殘余的 Fe3C隨保溫時間延長繼續(xù)溶解直至消失。 ? 隨加熱溫度升高或保溫時間延長，奧氏體 晶粒將進(jìn)一步長大 ，這也是一個自發(fā)的過程。前者晶粒長大傾向大，后者晶粒長大傾向小。 析出顆粒對黃銅晶界的釘扎 Nb/% 奧氏體晶粒尺寸/μm Nb、 Ti對 奧氏體晶粒的影響 ? 促進(jìn)奧氏體晶粒長大的元素： Mn、 P、 C、 N。 箱式可控氣氛多用爐 真空熱處理爐 第三節(jié) 鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變 ? 冷卻是熱處理更重要的工序 。 ? 現(xiàn)以共析鋼為例說明： ? ㈠ 珠光體轉(zhuǎn)變 ? 珠光體的組織形態(tài)及性能 ? 過冷奧氏體在 A1到 550℃ 間將轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w類型組織 ，它是 鐵素體與滲碳體片層相間的機(jī)械混合 珠光體 索氏體 托氏體 物 ，根據(jù)片層厚薄不同 ,又細(xì)分為 珠光體 、 索氏體 和 托氏體 . ? ⑴ 珠光體： ? 形成溫度為 A1650℃ ，片層較厚， 500倍光鏡下可辨，用符號 P表示 . 光鏡下形貌 電鏡下形貌 三維珠光體如同放在水中的包心菜 ? ⑵ 索氏體 形成溫度為 650600℃ ,片層較薄， 8001000倍光鏡下可辨，用符號 S 表示。 ? 珠光體轉(zhuǎn)變過程 ? 珠光體轉(zhuǎn)變也是形核和長大的過程。 ? 根據(jù)其組織形態(tài)不同，貝氏體 又分為 上貝氏體(B上 )和 下貝氏體 (B下 ). 上貝氏體 下貝氏體 ? ⑴ 上貝氏體 ? 形成溫度為 550350℃ 。 光鏡下 電鏡下 ? 在電鏡下為 細(xì)片狀碳化物分布于鐵素體針內(nèi)，并與鐵素體針長軸方向呈 5560186。 上貝氏體 貝氏體組織的透射電鏡形貌 下貝氏體 ? 貝氏體轉(zhuǎn)變過程 ? 貝氏體轉(zhuǎn)變也是形核和長大的過程。 ? 當(dāng)轉(zhuǎn)變溫度較低（ 35