【正文】 鋼的淬火 3. 淬火介質(zhì) 鹽浴 （ 1） 單液淬火 指將加熱工件放入一種淬火介質(zhì)中冷卻至室溫的操作方法 。 3 退火的種類(lèi) 3）球化退火 將過(guò)共析鋼加熱到 Ac1 +（ 30~50） ℃ ， 保溫 ，使片狀滲碳體轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙罨蝾w粒狀珠光體的熱處理工藝 。 防止方法： 避免在脆化溫度范圍內(nèi)回火；加熱重新淬火 3. 淬火鋼回火后的力學(xué)性能 回火脆性 防止方法： 重新回火 ， 回火后快速冷卻 ， 可避免回火脆性發(fā)生；另外 ，在 鋼 中 加 入 W（ ~1%） 、 Mo（ ~%） 等合金元素 ， 可有效地抑制這類(lèi)回火脆性的產(chǎn)生 。 2） 下貝氏體中鐵素體細(xì)小 ， 分布均勻 ， 在鐵素體內(nèi)又析出細(xì)小彌散的化合物 ， 加之鐵素體內(nèi)含有過(guò)飽和碳和高密度位錯(cuò) ， 所以下貝氏體不但強(qiáng)度高 ， 而且韌性也好 。 馬氏體形成以后 ， 由于一般鋼的 Ms點(diǎn)都在室溫以上 ，因此淬火過(guò)程中及在室溫停留時(shí) ， 或在外力作用下 ， 都會(huì)發(fā)生自發(fā)回火 ， 即碳原子和合金元素原子向位錯(cuò)及其他晶體缺陷處擴(kuò)散偏聚 ， 或碳化物彌散析出 ， 釘扎位錯(cuò) ， 造成強(qiáng)化 。 許多相互平行的板條組成一個(gè)板條束 ，一個(gè)奧氏體晶粒內(nèi)有幾個(gè)板條束 。 屈氏體 —— 片間距約為 80~30nm， 形成于600~550℃ 范圍內(nèi) ， 在光學(xué)顯微鏡下已經(jīng)很難分辨出鐵素體和滲碳體層片狀組織 。 孕育期 —— 在 A1溫度以下，過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始線(xiàn)與縱坐標(biāo)之間的水平距離稱(chēng)為過(guò)冷奧氏體在該溫度下的孕育期，其長(zhǎng)短表示過(guò)冷奧氏體穩(wěn)定性的高低。 一般起始晶粒比較細(xì)小 ， 它取決于形核率 N和長(zhǎng)大速度 G： n0=(N/G)1/2 鋼在某一具體的熱處理或熱加工條件下獲得的奧氏體實(shí)際晶粒大小。 本質(zhì)晶粒度表示鋼在一定條件下A晶粒長(zhǎng)大傾向性 。 45? T10 3）影響 TTT曲線(xiàn)的因素 b． 合金元素的影響 一般除 Co、 Al外 ， 所有合金元素溶入 A中都使 C曲線(xiàn)右移 ， 過(guò)冷 A穩(wěn)定性增加 ， 并使 Ms點(diǎn)降低 。 2） 在成分相同的條件下 ， 粒狀珠光體比片狀珠光體硬度稍低 ， 但塑性較好 。 片狀馬氏體內(nèi)部亞結(jié)構(gòu)主要是孿晶，其中脊背就是高密度的微細(xì)孿晶區(qū)。 ? 奧氏體必須深度過(guò)冷（溫度低于 Ms點(diǎn)） 。 鋼的組織由有一定過(guò)飽和的固溶體和與其保持共格關(guān)系的 ?碳化物組成 ， 這種組織稱(chēng)為回火馬氏體 （ M39。 鋼的淬硬性取決于 馬氏體含碳量 和 殘余奧氏體數(shù)量 。 鋼的退火和正火 3 退火的種類(lèi) 彈殼生產(chǎn)過(guò)程中的退火 鋼的退火和正火 退火 退火 局部退火 6） 去應(yīng)力退火 為了去除工件塑性變形加工 、 切削加工或焊接造成的內(nèi)應(yīng)力及鑄件內(nèi)存在的殘余應(yīng)力而進(jìn)行的退火 。 ?適用于尺寸較小、形狀復(fù)雜、尺寸精度要求較高的工具和重要的機(jī)器零件，如模具、刀具、齒輪等。 鋼的淬火 3. 淬火介質(zhì) 水 是經(jīng)濟(jì)且冷卻能力較強(qiáng)的淬火介質(zhì) ， 但水的缺點(diǎn)是在 650~550℃ 范圍內(nèi)冷卻能力不夠強(qiáng) ，而在 300~200℃ 范圍內(nèi)冷卻又不夠緩慢 。 鋼件經(jīng)鑄造或鍛造等熱加工后 ， 硬度經(jīng)常偏高或偏低 ， 而且不均勻 ， 嚴(yán)重影響切削加工 ， 而適當(dāng)退火或正火后可使鋼件硬度調(diào)整到 ， 且比較均勻 ， 從而改善切削加工性能； 2 退火和正火的目的 3)細(xì)化晶粒 ， 改善組織 ， 提高力學(xué)性能； 4)為最終熱處理（淬火 +回火）作好組織上的準(zhǔn)備。 鋼的回火轉(zhuǎn)變及時(shí)效 1） 馬氏體中碳的偏聚 2 回 火 轉(zhuǎn)變 過(guò)程及組織 2） 馬氏體分解 3） 殘余奧氏體 （ Ar） 轉(zhuǎn)變 4） 碳化物轉(zhuǎn)變 5） 滲碳體聚集長(zhǎng)大及 ?相回復(fù) 、 再結(jié)晶 鋼的回火轉(zhuǎn)變及時(shí)效 回火馬氏體 回火屈氏體 回火索氏體 2. 回火轉(zhuǎn)變過(guò)程及組織 鋼的回火轉(zhuǎn)變及時(shí)效 1）強(qiáng)度和硬度 隨回火溫度的升高，鋼的強(qiáng)度和硬度下降 2）塑性和韌性 隨回火溫度的升高，鋼的塑性和韌性提高 3. 淬火鋼回火后的力學(xué)性能 鋼的回火轉(zhuǎn)變及時(shí)效 二次硬化現(xiàn)象 在含有較多碳化物形成元素的合金鋼中 ， 在 500℃ 回火時(shí)滲碳體溶解 ， 形成細(xì)小 、 彌散分布的合金碳化物 。 鋼的貝氏體轉(zhuǎn)變 1. 貝氏體轉(zhuǎn)變條件 ?溫度范圍： 550～ 230℃ （ Ms） ?轉(zhuǎn)變特征：半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變 ?轉(zhuǎn)變過(guò)程：分步進(jìn)行 ε 1. 貝氏體轉(zhuǎn)變條件 C從 F中析出 切變 A(fcc) F(bcc) 550～ 350℃ 上貝氏體 B上 350～ 230℃ 下貝氏體 B下 1） 上貝氏體 中高碳鋼大約在 550350℃ 之間形成上貝氏體 ， 特點(diǎn)是鐵素體呈大致平行的條束狀 ， 自?shī)W氏體晶界一側(cè)或兩側(cè)向 A晶界內(nèi)伸展 ， 滲碳體分布于鐵素體條之間 ， 在光學(xué)顯微鏡下觀察呈羽毛狀 。 3. 馬氏體的晶體結(jié)構(gòu) 鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變 1）馬氏體的硬度和強(qiáng)度 高硬度和高強(qiáng)度是馬氏體的顯著特點(diǎn)。 這種轉(zhuǎn)變屬于低溫轉(zhuǎn)變 ， 轉(zhuǎn)變產(chǎn)物馬氏體 （ M） 為 碳在 ?Fe中的過(guò)飽和間隙式固溶體 ， 具有很高的強(qiáng)度和硬度 。 Vk—— 表示過(guò)冷奧氏體在連續(xù)冷卻過(guò)程中不發(fā)生分解 ，全部冷至 Ms以下發(fā)生 M轉(zhuǎn)變的最小冷卻速度 ， 稱(chēng)為上臨界冷卻速度或臨界淬火速度 。 合金元素的影響： 鋼種加入適量的形成難熔化合物的元素 ， 如Ti、 Zr、 V、 Al、 Nb、 Ta 等 ， 可強(qiáng)烈阻止 A晶粒長(zhǎng)大 ， 使 A晶粒粗化溫度提高 。第 5章 鋼的熱處理與馬氏體相變強(qiáng)化 《 機(jī)械工程材料 》 哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院 86402710 熱處理定義 鋼的熱處理是將鋼在固態(tài)下加熱到預(yù)定溫度 ， 保溫一定時(shí)間 ， 然后以預(yù)定