【正文】 表面含碳量：以 . 05為最好。 滲碳后的熱處理示意圖 ? 常用方法是滲碳緩冷后，重新加熱到 Ac1+3050℃ 淬火 +低溫回火。與氣體氮化相比，氮化時(shí)間短，氮化層脆性小。 ? 氮化的缺點(diǎn)： 工藝復(fù)雜，成本高，氮化層薄。 示， J 表示末端淬透性， d 表示半馬氏體區(qū)到水冷端的距離，HRC 為半馬氏體區(qū)的硬度。 ? D0與介質(zhì)有關(guān)，如 45鋼 D0水 =16mm， D0油 =8mm。 對(duì)于承受彎曲、扭轉(zhuǎn)的零件可不必淬透 (淬硬層深度一般為半徑的 1/2~1/3)，如軸類(lèi)、齒輪等。 ? 對(duì)于截面承載均勻的重要件 ,要全部淬透。 ? 只有冷卻條件相同時(shí)，才能進(jìn)行不同材料淬透性比較，如 45鋼 D0油 =8mm， 40Cr D0油 =20mm。其大小是用規(guī)定條件下淬硬層深度來(lái)表示。 ? ⑷ 耐蝕性好。 ? 氣體氮化法與氣體滲碳法類(lèi)似，滲劑為氨。 滲碳后的熱處理示意圖 ? ⑵ 一次淬火法 ：即滲碳緩冷后重新加熱淬火，按心部或表面的淬火溫度淬火。 真空滲碳爐 ? 滲碳溫度 ： 為 900950℃ 。 經(jīng)滲碳的機(jī)車(chē)從動(dòng)齒輪 氣體滲碳法示意圖 ? ⑴ 氣體滲碳法 ? 將工件放入密封爐內(nèi)，在高溫滲碳?xì)夥罩袧B碳。 ? 根據(jù)滲入的元素不同，化學(xué)熱處理可分為滲碳、氮化、多元共滲、滲其他元素等。 ⑶ 激光熱處理 : 利用高能量密度的激光對(duì)工件表面進(jìn)行加熱的方法。 ? ⑵ 目的 : ? ① 為表面淬火作組織準(zhǔn)備； ? ② 獲得最終心部組織。 ? ② 心部在保持一定的強(qiáng)度、硬度的條件下，具有足夠的塑性和韌性。 回火種類(lèi) ? 根據(jù)鋼的回火溫度范圍，可將回火分為三類(lèi)。 是指淬火鋼在 250350℃ 回火時(shí)出現(xiàn)的脆性。 ? 450℃ 以上鐵素體發(fā)生多邊形化，由針片狀變?yōu)槎噙呅?. ? 這種在多邊形鐵素體基體上分布著顆 粒狀 Fe3C的組織稱(chēng) 回火索氏體 ，用 S回 表示。 析出的碳化物以細(xì)片狀分布在馬氏體基體上，這種組織稱(chēng) 回火馬氏體 ，用 M回 表示?；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(shí)變形。 ? 可減少內(nèi)應(yīng)力，用于小尺寸工件。 ? 熔鹽作為淬火介質(zhì)稱(chēng)鹽浴，冷卻能力在水和油之間 ,用于形狀復(fù)雜件的分級(jí)淬火和等溫淬火。 ? 淬火組織 : M+Fe3C顆粒+A’。 ? 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 3 淬火 ? 淬火 是將鋼加熱到臨界點(diǎn)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。 （ 5）再結(jié)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(jié)晶溫度以上 100～ 200℃ ，并以適當(dāng)保溫使金屬發(fā)生再結(jié)晶。 ? 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(guò)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。 Vk’ Vk 時(shí)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(jī)械零件的一般加工工藝為： 毛坯（鑄、鍛） →預(yù) 備熱處理 →機(jī)加工 →最終熱處理。 ? 與共析鋼相比，亞共析鋼和過(guò)共析鋼 C曲線的上部各多一條先共析相的析出線。 時(shí)間 溫度 A1 MS MZ A 過(guò)冷 P B M A→M A→B A→P 轉(zhuǎn)變開(kāi)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(kāi)始線與縱坐標(biāo)之間的距離為孕育期 。 一、過(guò)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(jìn)行奧氏體化 . ? ⑵ 將試樣分組淬入低于 A1 點(diǎn)的不同溫度的鹽浴中 ,隔一定時(shí)間取一試樣淬入水中。 ? 在 Ms以下，隨溫度下降 ,轉(zhuǎn)變量增加，冷卻中斷 ,轉(zhuǎn)變停止。 ? 當(dāng)含碳量大于 %時(shí)，其硬度趨于平緩。 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 。 ? 馬氏體轉(zhuǎn)變是強(qiáng)化鋼的重要途徑之一。 光鏡下 電鏡下 ? ⑵ 下貝氏體 ? 形成溫度為 350℃ Ms。 電鏡形貌 光鏡形貌 ? 珠光體、索氏體、屈氏體 三種組織無(wú)本質(zhì)區(qū)別，只是形態(tài)上的粗細(xì)之分，因此其界限也是相對(duì)的。 ? 奧氏體晶粒粗大，冷卻后的組織也粗大，降低鋼的常溫力學(xué)性能，尤其是塑性。 ? 通常將鋼加熱到 940? 10℃ 奧氏體化后，設(shè)法把奧氏體晶粒保留到室 晶粒度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)： n=2N1 式中： n— 為放大 100倍時(shí)平均每 粒數(shù)； N— 為晶粒等級(jí)。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(yīng)加熱到 Ac3或 Accm以上 . 二、 奧氏體晶粒長(zhǎng)大及其影響因素 ? 奧氏體晶粒長(zhǎng)大 ? 奧氏體化剛結(jié)束時(shí)的晶粒度稱(chēng) 起始晶粒度 ,此時(shí)晶粒細(xì)小均勻。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(diǎn)以上加熱，目的是獲得均勻的奧氏體組織，稱(chēng) 奧氏體化 。 ? 在機(jī)床制造中 約 6070%的零件要經(jīng)過(guò)熱處理。 ? 總之，重要零件 都需適當(dāng)熱處理后才能使用。 ? 第二步 奧氏體晶核長(zhǎng)大： A晶核通過(guò)碳原子的擴(kuò)散向 ? 和 Fe3C方向長(zhǎng)大。 溫來(lái)判斷。比 1級(jí)粗的晶粒為過(guò)熱組織，一般不能使用。 ? 過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及轉(zhuǎn)變過(guò)程 : ? 處于臨界點(diǎn) A1以下的奧氏體稱(chēng) 過(guò)冷奧氏體 。 滲碳體晶核首先在奧氏體晶界上形成，在長(zhǎng)大過(guò)程中，其兩側(cè)奧 長(zhǎng)大，形成一個(gè)珠光體團(tuán)。角。 ? C% 越高，正方度越大，正方畸變?cè)絿?yán)重。 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(shí)， 組織幾乎全部是 板條馬氏體 。此外，馬氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的組織細(xì)化也有強(qiáng)化作用。 ? （ 4） 轉(zhuǎn)變不完全 ?’ ? 即使冷卻到 Mz點(diǎn)，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(lái)，稱(chēng) 殘余奧氏體 ，用 A’ 或 ?’ 表示。 ? 轉(zhuǎn)變開(kāi)始點(diǎn)的連線稱(chēng) 轉(zhuǎn)變開(kāi)始線 。 ? 在鼻尖以上 , 溫度較高，相變驅(qū)動(dòng)力小 . ? 在鼻尖以下，溫度較低，擴(kuò)散困難。 推桿式電阻爐 ? (2) 奧氏體化條件的影響 ? 奧氏體化溫度提高和保溫時(shí)間延長(zhǎng)，使奧氏體成分均勻、晶粒粗大、未溶碳化物減少，增加了過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性，使 C 曲線右移。 ? 退火目的 ? ⑴ 調(diào)整硬度 ， 便于切削加工 。 主要用于 共析、過(guò)共析鋼 。 ? 正火比退火冷卻速度大。 ? 亞共析鋼淬火組織： ? ?%C時(shí)為 M ? ?%C時(shí)為 M+A’。 ? ⑵ 共析鋼 、