【正文】 因此 ， 其形核速率將受材料中位錯(cuò)密度的影響 。P區(qū) → θ// → θ/ → θ 其中 G 3）鍛造余熱淬火 將高溫鍛件直接淬火可得到細(xì)晶粒板狀馬氏體。 碳氮共滲新介質(zhì)的研制是金屬熱處理研究的一個(gè)重要領(lǐng)域 。 感應(yīng)加熱是利用電磁感應(yīng)原理 ， 表層感應(yīng)電流密度大 ， 溫度高；心部幾乎不受熱 。（ 35≤HRC≤45 ） 3）高溫回火 （ 500～ 650℃ ） 回火的目的是具備良好的綜合機(jī)械性能 （ 較高的強(qiáng)度 、 塑性 、 韌性 ） ， 得到回火索氏體組織 。 生產(chǎn)中也常用臨界淬火直徑表示鋼的淬透性 。 馬氏體是碳在 α —Fe中的過(guò)飽和固溶體 ， 具有非常高的強(qiáng)度和硬度所以 ， 馬氏體轉(zhuǎn)變是強(qiáng)化金屬的重要途徑之一 。 ② 亞共析鋼采用正火來(lái)調(diào)整硬度 ， 改切削加工性能 。 曲線的左邊一條線為 過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始線 ；右邊一條線為 過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變終了線 。 1）奧氏體形核： 奧氏體的晶核優(yōu)先在鐵素體與滲碳體 的界面上形成 。純金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變、 固溶體的多形性轉(zhuǎn)變、以及脫溶轉(zhuǎn)變等均屬于此類。 第二相一般指各種化合物質(zhì)點(diǎn)。 斷裂強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度 σb≥σk σb≤σk 脆性材料 塑性材料 脆性材料的強(qiáng)度 通常以 σk表示 塑性材料的強(qiáng)度 通常以 σb表示 大部分金屬材料屬于塑性材料，其塑性變形是靠位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的，因此，任何阻止位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的因素都可以成為提高金屬材料強(qiáng)度的途徑 。 白口鑄鐵的柔化處理就是制造農(nóng)具的重要工藝。 1850～ 1880年，對(duì)于應(yīng)用各種氣體 (諸如氫氣、煤氣、 一氧化碳等 )進(jìn)行保護(hù)加熱曾有一系列專利。 （ 2）在世界范圍掀起了研究納米材料的狂潮。 鋼的形變熱處理 固溶強(qiáng)化 加工硬化 回火索氏體 第二相強(qiáng)化 細(xì)晶強(qiáng)化 固溶強(qiáng)化 ? 固態(tài)相變 塑性金屬材料的強(qiáng)化機(jī)制表明 ： 通過(guò)熱處理中的加熱和冷卻過(guò)程使合金產(chǎn)生固態(tài)相變，從而合金組織發(fā)生變化，最終導(dǎo)致材料性能產(chǎn)生變化。 第三節(jié) 鋼的熱處理 鋼鐵材料的強(qiáng)韌化重要有兩個(gè)途徑：一是對(duì)鋼鐵材料實(shí)施熱處理；二是通過(guò)調(diào)整鋼的化學(xué)成分，加入合金元素（亦即鋼的合金化原理），以改善鋼的性能。 加熱速度 加熱速度越快，過(guò)熱度越大，奧氏體實(shí)際形成溫度 越高，可獲得細(xì)小的起始晶粒。區(qū)別在于： 亞共析鋼 曲線 左移 ，在其上方多了一條過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變 為鐵素體的轉(zhuǎn)變 開(kāi)始線； 過(guò)共析鋼 曲 線 右移 ，在其上 方多了一條過(guò)冷 奧氏體析出二次 滲碳體的開(kāi)始線。 板條馬氏體 片狀馬氏體 W（ C） ≥ %時(shí)： 形成片狀馬氏體（針狀馬氏體），片狀馬氏體內(nèi)部的亞結(jié)構(gòu)主要是孿晶。 采用有機(jī)物和無(wú)機(jī)物等配制而成的 水溶性聚合物淬火介質(zhì) ， 和 淬火油改性添加劑 ， 由于冷卻能力可調(diào)整 ，使用中介質(zhì)濃度可簡(jiǎn)便測(cè)定 ， 有減少變形 、 防止淬裂 ，不銹蝕 、 免清洗 、 無(wú)味 、 無(wú)煙霧 、 不著火 ， 使用溫度高 ，環(huán)保 、 少無(wú)污染 ， 正常消耗是傳統(tǒng)油淬火的 40%等特點(diǎn) ，因而在國(guó)外已普及推廣應(yīng)用 。 回火過(guò)程的組織變化： 第一階段（室溫～ 250℃ ） ： 馬氏體中的過(guò)飽和碳原子析出，形成碳化物 FexC，得到回火馬氏體組織。 這種方法可獲得 2～ 6mm的淬透深度，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，適于單件或小批量生產(chǎn)。 3）滲碳后的熱處理 滲碳后的熱處理方法有：直接淬火法、一次淬火法和二次淬火法。 涂料由 Al2O SiO SiC和其他金屬氧化物以及液態(tài)粘結(jié)劑配置而成 。 淬火： 將固溶處理好的工件快冷到較低溫度，得到過(guò)飽和單相固溶體。 例如：固溶溫度越高 ， 冷卻速度越快 ， 則淬火后固溶體保留的空位就越多 ， 有利于增加 。為減小形核功，往往在晶界處形核，所以平衡相形核 是不均勻的。 ： ， 其形核率與晶體中非均勻分布的位錯(cuò)無(wú)關(guān) ， 而強(qiáng)烈依賴于淬火所保留下來(lái)的空位濃度 （ 因?yàn)榭瘴荒軒椭苜|(zhì)原子遷移 ） 。 待處理的有色金屬鑄件 ? 固溶時(shí)效強(qiáng)化的基本原理及步驟 單獨(dú)靠固溶作用對(duì)合金的強(qiáng)化作用是很有限的 ， 另一種更為有效的強(qiáng)化方式就是合金的固溶 （ 淬火 ） 處理 +時(shí)效熱處理 。 如含碳液體或氣體的分解和裂解的碳濃度的控制 。 2） 滲碳后的組織 常用于滲碳的鋼為低碳鋼和低碳合金鋼 ， 如 1 20Cr、 20CrMnTi、 12CrNi3等 。 ? 鋼的表面熱處理 ?鋼的表面淬火 表面淬火 是將工件表面快速加熱到淬火溫度 ， 然后迅速冷卻 ， 僅使表面層獲得淬火組織 ， 而心部仍保持淬火前組織的熱處理方法 。 ? 回 火 定義： 回火是把淬火后的鋼件，重新加熱到 A1以下某一 溫度，經(jīng)保溫后空冷至室溫的熱處理工藝。油 ： 一般用作合金鋼和某些小型復(fù)雜碳素鋼件的淬火 。 馬氏體形成過(guò)程示意圖 3） 馬氏體的組織形態(tài) 馬氏體有兩種基本形態(tài)：板條馬氏體和片狀馬氏體。 F飽和 + 350～ 240 B下 下貝氏體 羽毛狀：在平行密排的過(guò)飽和 F板條間，不均勻分布短桿（片狀）Fe3C ,脆性大，工業(yè)上不應(yīng)用 半擴(kuò)散型（只有 C擴(kuò)散） F飽和 + Fe3C 550～ 350 B上 上貝氏體 貝氏體 間距： ～ ， 2022 600～ 550 T 屈氏體 間距： ~， 1000 650～ 600 S 索氏體 片層間距： ～ ， 500 擴(kuò)散型（ Fe和 C均擴(kuò)散） F+Fe3C A1～ 650 P 珠光體 珠光體 特 征 轉(zhuǎn)變類型 相組成 轉(zhuǎn)變溫度 /℃ 符號(hào) 組織名稱 注： w（ c） ≥ ％時(shí)形成片狀馬氏體， HRC： 64～ 66； w（ c） ≤ ％時(shí)形成板狀馬氏體， HRC： 30～ 50 。 合金元素 Ti、 Zr、 V、 Nb、 Al等 ， 當(dāng)其形成彌散穩(wěn) 定的碳化物和氮化物時(shí)，由于分布在晶界上，因而阻礙 晶界的遷移，阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大，有利于得到細(xì)晶粒 鋼。 ? 固態(tài)相變的晶體學(xué) ： 固態(tài)相變的晶體學(xué)主要描述晶體中原有相與新相之間的晶體學(xué)關(guān)系，如晶體結(jié)構(gòu)、點(diǎn)陣常數(shù)等，分析新相形成的原子遷移過(guò)程。 強(qiáng)度下降，塑性上升，便于加工。 雙晶粒的拉伸試驗(yàn)說(shuō)明：晶界對(duì)形變有阻礙作用。 法國(guó)人奧斯蒙德確立的鐵的同素異構(gòu)理論，以及英 國(guó)人奧斯汀最早制定的鐵碳相圖，為現(xiàn)代熱處理工藝初 步奠定了理論基礎(chǔ)。三國(guó)蜀人蒲元曾在今陜西斜谷為諸葛亮打 制 3000把刀，相傳是派人到成都取水淬火的。 Cu－ Ni固溶體的機(jī)械 性能與成分的關(guān)系 Al－ Mg固溶體的應(yīng)力－應(yīng)變曲線 σb δ δ 固溶強(qiáng)化的實(shí)質(zhì) ： 晶體結(jié)構(gòu)中的彈性交互作用、 電 交互作用和化學(xué)交互作用。 獲得第二相的途徑： 第二相在基體中的形態(tài)及分布： 以鋼中 F