【正文】 1） 目的 :提高灰鑄鐵件表速度面強(qiáng)度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度。（ 1）變形鋁合金熱處理 1）擴(kuò)散退火：消除合金鑄錠中的晶內(nèi)偏析。10 ℃ 3～ 5h， 消除 內(nèi)應(yīng)力穩(wěn)定鑄件尺寸。適合于小批量、多品種的產(chǎn)品零件淬火（特別是高速鋼刀具高合金小模具）。6)全固態(tài)高頻、中頻、超音頻感應(yīng)加熱電源(1)軸類零件(2)彈簧類零件(3)齒輪類零件(4)軸承類零件(5)模具類(6)工具類(7)鑄鐵、鑄鋼件(8)有色金屬 分類 常用金屬材料分為：鋼、鑄鐵、有色金屬等。?1 25：韌性、塑性高 ,優(yōu)良冷成型 和 焊接性能 ，適宜制作冷沖壓件、焊接件以及 小型滲碳件，如活塞銷、樣板? 3 4 50調(diào)質(zhì)后具有優(yōu)良的 綜合力學(xué) 性能，如軸類件。 ? 低合金結(jié)構(gòu)鋼 合金滲碳鋼 ? 合金調(diào)質(zhì)鋼? 彈簧鋼? 滾動(dòng)軸承鋼? 合金工具鋼168。 活塞銷 ( 20Cr )216。 柴油機(jī)曲軸(6)合金調(diào)質(zhì)鋼1）對(duì)調(diào)質(zhì)鋼的性能要求 :既強(qiáng)又韌 ,良好的綜合力學(xué)性能2）對(duì)調(diào)質(zhì)鋼的含碳量的要求 :中碳3）調(diào)質(zhì)鋼的熱處理特點(diǎn) :淬火 + 高溫回火 ( 500～ 650℃ )合金調(diào)質(zhì)鋼的牌號(hào) :40Cr40Mn40MnB35CrMo38 Cr Mo Al A25Cr2Ni4WA216。216。v足夠的韌性和耐蝕性 。3）熱處理特點(diǎn) :球化退火 + 淬火 + 低溫回火極細(xì)回火馬氏體 +細(xì)粒狀碳化物 +少量殘余奧氏體4）滾動(dòng)軸承鋼的牌號(hào)G Cr9 Si Mn 含 Mn量 WMn≤ % 含 Si量 WSi≤ % 含 Cr量 WCr ≈ % 滾動(dòng)軸承鋼5）鉻軸承鋼制造軸承的工藝路線鍛造 球化退火 機(jī)加工 淬火 + 冷處理 ( – 60 ～ – 80℃ 。提高鋼的淬透性 。球化退火后的組織 : S + 粒狀 Cm216。*第三次回火后 A殘約剩 1～ 2 % 。其抗拉強(qiáng)度、塑性、疲勞強(qiáng)度均優(yōu)于灰鑄鐵而接近球鐵，而它的導(dǎo)熱性、鑄造性、可切削加工性優(yōu)于球鐵而與灰鑄鐵相當(dāng)。強(qiáng) 度低 。二 ) 時(shí)效強(qiáng)化 : 在固溶處理后的合金隨時(shí)間延 續(xù)而發(fā)生進(jìn)一步強(qiáng)化的現(xiàn)象。 硬 鋁 合金 ( LC ) : Al – Zn – Mg – Cu 通過時(shí)效強(qiáng)化和形成的強(qiáng)化相 ,使鋁合金達(dá)到 最高的硬度和強(qiáng)度 。大型空壓機(jī)活塞 (ZL401)銅及銅合金一 .銅的性能特點(diǎn) :密度大 。二 .純銅的分類工業(yè)純銅 T1～ T4無(wú)氧銅 TU2 純銅組織金相圖三 .銅合金的分類黃銅 : Cu – Zn 白銅 : Cu – Ni 青銅 : 除黃銅和白 銅外的所有 銅合金。無(wú)打擊火花 。 鋁銅合金鑄造組織 ( 化染 ) 210汽缸頭 造 鋁 – 鎂 合金 ( ZL30 ZL302 ) : 有較高的強(qiáng)度、韌性及耐蝕性 ,但鑄 造性能和耐熱性較差。 飛機(jī)翼梁 (腹板為硬鋁合金 ) 鋁 合金 ( LY ) : Al – Cu – Mg 通過時(shí)效強(qiáng)化 提鋁合金強(qiáng)度 ,但 耐蝕性不高 。 : 消除應(yīng)力 ?？勾髿飧g性好 ?；w 類 型 牌號(hào) 用途 舉 例鐵 素體 QT40015QT40010 閥 體，汽 車 、內(nèi)燃機(jī) 車 零件，機(jī)床零件，減 譴 器殼鐵 素體 +珠光體 QT5007 機(jī)油 泵齒輪 ，機(jī) 車 、 車輛軸 瓦珠光體 QT7002QT8002柴油機(jī)曲 軸 、凸 輪軸 ．汽缸體、缸套，活塞 環(huán) ，部分磨床、銑 床、 車 床的主 軸 等下 貝 氏體 QT9002 汽 車 的螺旋 錐齒輪 ，拖拉機(jī)減速 齒輪 ．柴油機(jī)凸 輪軸（ 3） 可鍛鑄鐵 碳主要以 團(tuán)絮狀 石墨形式出現(xiàn)的鑄鐵；由于可鍛鑄鐵中的石墨呈團(tuán)絮狀，對(duì)基體的割裂作用較小，因此它的力學(xué)性能比灰鑄鐵高，塑性和韌性好，但可鍛鑄鐵并不能進(jìn)行鍛壓加工。*第一次回火后 A殘約剩 15～ 18 % 。216。1%Mo 的作用等同于 2%W 。216。合金彈簧鋼的牌號(hào)：6 65 Mn、 55 Si 2 Mn、60 Si 2 Mn、 50 Cr V A、50 Cr Mn A、 55 Si Mn Mo V Nb6 65 Mn、 60 Si 2 Mn、 70Si 3 MnA制造截面小于 25mm的各種螺旋彈簧、板彈簧等50 Cr V A、 50 Cr Mn A、 55 Si Mn Mo V Nb、60 Si 2 MnBRe、 65 Si 2 MnWA 制造截面小于等于 30mm ，并在 350～ 400高溫工作的重載彈簧如閥門彈簧、內(nèi)燃機(jī)氣閥彈簧等汽車板簧大型熱卷彈簧熱卷大彈簧簧彈絲(8)滾動(dòng)軸承鋼 ( bearing steel )1）性能要求 :v高的硬度強(qiáng)度和耐磨性 。常用于制造截面尺寸較大的火車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、連桿等零件。 18Cr2NiWA 、 20Cr2Ni4A等。 低淬透性合金滲碳鋼 鋼含 合金元素總量 ＜ 3 % 15Cr、 20Cr、 20Mn2。合金結(jié)構(gòu)鋼： 主要用于制造 重要工程結(jié)構(gòu) 和 機(jī)器零件 ，它是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛、用量最多的鋼種。（ 2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：主要用于 制造機(jī)器零件，一般要用熱處理提高力學(xué)性能。5)真空爐：按用途分為：真空退火爐、真空淬火爐、真空回火爐、真空滲碳爐、真空釬焊爐、真空燒結(jié)爐等。1） 空氣爐 ：加熱工件易氧化脫碳，已逐漸淘汰2)鹽浴爐： 以熔鹽作為加熱介質(zhì)的電子爐。5 ℃ 20～ 90min，淬水，室溫自然時(shí)效 96～ 144h。 （ 3）調(diào)質(zhì)處理：提高球鐵的強(qiáng)度和韌性（比正火高）。 2）工藝方法：將鑄件緩慢加熱到 500～ 560 ℃ 適當(dāng)保溫（每 10mm截面保溫 2h）后，隨爐緩慢冷卻至 150～ 200 ℃ 出爐空冷。 滲氮后不需熱處理。 滲碳時(shí)間一般為 3～ 9小時(shí) 。 滲硅 。 2CO CO2 +〔 C〕3) 化學(xué)熱處理進(jìn)行的條件 :1 滲入元素的 原子必須是活性原子 , 而 且 具有較大的擴(kuò)散能力 。2火焰加熱表面淬火1)火焰加熱表面淬火的基本方法2)火焰加熱表面淬火的特點(diǎn) :*設(shè)備簡(jiǎn)單 , 操作方便 , 成本低。1感應(yīng)加熱表面淬火1)感應(yīng)加熱的基本原理 :* 感應(yīng)電流 渦流* 集膚效應(yīng)*淬火層深度 (δ)與 電 流 頻 率 ( f )的關(guān)系 : δ = 500 / √ f （ mm）高頻感應(yīng)加熱（ 100～ 1000kHz）： 中頻感應(yīng)加熱（ ～ 10kHz） :28mm工頻感應(yīng)加熱（ 50Hz） :1015mm感應(yīng)加熱表面淬火示意圖集膚效應(yīng)示意圖2)工藝要求 : * 表面淬火前 ,必須對(duì)零件進(jìn)行 正火 或 調(diào)質(zhì)處理 ,以保證零件有良好的 基體。穩(wěn)定工件尺寸 。C )名 稱Ac3 + 30～ 50亞共析鋼Ac1 + 30～ 50共析鋼Ac1 + 30～ 50過共析鋼3)工藝參數(shù) :4)熱處理后的組織 : M+Fe3C+A殘 Ac1+30～ 50過共析鋼 M + A殘 Ac1+30～ 50 共析鋼 M + A殘 Ac3+30～ 50亞共析鋼Wc＞ % M Ac3+30～ 50亞共析鋼Wc≤% 最終組織淬火溫度 (℃ ) 鋼種6) 淬火冷卻介質(zhì)1理想淬火冷卻介質(zhì)時(shí)間 (s)300102 103 1041010800100100200500600700溫度(℃ )0400A1MsMf2常用的淬火冷卻介質(zhì) 名 稱 最大冷卻速度時(shí) 平均冷卻速度 /(℃ ?s1)所在溫度 / ℃冷卻速度 /( ℃ ? s1)650～ 550 ℃300～ 200 ℃20℃ 靜止水 340 775 135 45040℃ 靜止水 285 545 110 41060℃ 靜止水 220 275 80 18510%NaCl 溶液 580 2023 1900 100010%NaOH 溶液 560 2830 2750 77520℃ 10號(hào)機(jī)油 430 230 60 6580℃ 10號(hào)機(jī)油 430 230 70 5520℃ 3號(hào)錠子油 500 120 100 507) 常用的淬火方法單液淬火 雙液淬火 分級(jí)淬火 等溫淬火時(shí)間溫度MsA18) 鋼的淬硬性 ( Hardening of steel )1定義 :是指鋼在淬火后所能達(dá)到的最 高硬度。216。C )名 稱Ac3 + 30～ 50完全退火AC1～ AC3（ Acm）不完全退火Ac3 或 AC1以上等溫退火Ac1 + 30～ 50球化退火Ac3 、 ACCm+ 150～ 250擴(kuò)散退火AC1以下再結(jié)晶退火去應(yīng)力退火 500～ 600(2)鋼的正火1)定義 : 把零件加溫到臨界溫度 (Ac3或 Acm)以上 30～ 50℃ ,保溫一段時(shí)間 ,然后 在空氣中冷卻 。 回火一般零件生產(chǎn)的工藝路線 :（ 1）鋼的退火1)定義 : 把零件加溫到適當(dāng)溫度 ,保溫一段時(shí)間 ,然后 緩慢冷卻 （ 隨爐冷卻） 。5馬氏體的性能 :主要取決于馬氏體中的碳濃度。4馬氏體的組織形態(tài) :216。2轉(zhuǎn)變特點(diǎn) :216。 35～ 40HRC。 片間距為 ～ ( 500 )。 貝氏體 ( B ) 轉(zhuǎn)變區(qū) 。 鋼的本質(zhì)晶粒度示意圖(3)鋼在冷卻時(shí)的組織變化 鋼加熱轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體后，冷卻方式和速度不同，所得到的組織和性能就大不一樣，所以采用什么 冷卻方式 來(lái)控制鋼的組織和性能具有 決定性 意義。奧氏體晶粒度 :起始晶粒度 :珠光體剛剛轉(zhuǎn)變成奧氏體的晶粒大小。表面淬火 化 學(xué) 熱處理感應(yīng)加熱淬火火焰加熱淬火滲碳 。（ P4243）常用方法有： 化學(xué)分析法、火花鑒別法、光頻分析法和看譜鏡法，最傳統(tǒng)較準(zhǔn)確的方法是化學(xué)分析法。重要的成份點(diǎn) :如下表點(diǎn)符合溫度t/0C含碳量 wc％含義A 1538 0 純鐵熔點(diǎn)C 1148 共晶點(diǎn)D 1227 滲碳體熔點(diǎn)E 1148 碳在奧氏體中的最大溶解度G 912 0 α － Fe＝ γ － Fe同素異晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)P 727 碳在鐵素體中的最大溶解度S 727 共析點(diǎn)Q 室溫 8碳在鐵素體中的溶解度五個(gè)單相區(qū)：ABCD以上－液相 L區(qū)AHNA－ ?相區(qū)NJESGN－ γ相區(qū)GPQ以左－ α相區(qū)DFK－ Fe3C相區(qū)七個(gè)兩相區(qū)：分別存在于相鄰兩個(gè)單相區(qū)之間：L＋ ?、 L＋ A、 L＋ Fe3C、 ?＋ A、 A＋ F、A＋ Fe3C 、 F＋ Fe3C 合金相圖過程分析 ( ingot iron )? 共析鋼 ( eutectoid steel )? 亞共析鋼 ( hypoeutectoid steel )? 過共析鋼 ( hypereutectoid steel )? 共晶白口鐵 ( eutectoid white iron )? 亞共晶白口鐵 ( hypoeutectoid white iron )? 過共晶白口鐵 ( hypereutectoid white iron )鋼生鐵工業(yè)純鐵 ( Wc % )2. 共析鋼 ( Wc = % ) 共析鋼組織金相圖 ( Wc = % ) 亞共析鋼組織金相圖 ( Wc = % ) 過共析鋼組織金相圖 ( Wc = % ) 共晶白口鐵組織金相圖 ( Wc = % ) 亞共晶白口鐵組織金相圖 ( Wc = % ) 過共晶白口鐵組織金相圖 合金平衡組織和性能的影響? 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì) 平衡組織 的影響。 滲碳體組織金相圖 ( P )鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物。鋼中滲碳體（ Fe3C）是由鐵原子和碳原子所組成的金屬化合物，它具有 復(fù)雜的晶格形式 。細(xì)化晶粒的三種途徑：v1）提高冷卻速度－自發(fā)形核V冷 △ T N 晶粒細(xì)小v2）變質(zhì)處理－非自發(fā)形核v3）機(jī)械振動(dòng)、超聲波振動(dòng)、電磁攪拌等。冷變形加工后金屬出現(xiàn)了強(qiáng)度提高的現(xiàn)象（ 加工硬化 ），就是由于位錯(cuò)密度的增加所致。 體心立方晶格面心立方晶格81／ 8＋ 1＝ 2