【文章內容簡介】 TT曲線相比， 共析鋼的 CCT曲線稍靠右靠下一點，表明連續(xù)冷卻時，奧氏體完成珠光體轉變的溫度較低，時間更長。共析鋼過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉變組織　(2)馬氏體轉變特點 　　 過冷 A轉變?yōu)轳R氏體是低溫轉變過程 ,轉變溫度在 Ms～ Mf之間 ,該溫區(qū)稱馬氏體轉變區(qū)?！?① 過冷 A轉變?yōu)轳R氏體是一種非擴散型轉變 鐵和碳原子都不能進行擴散。鐵原子沿奧氏體一定晶面 ,集體地 (不改變相互位置關系 )作一定距離的移動 (不超過一個原子間距 )， 使面心立方晶格改組為體心正方晶格，碳原子原地不動，過飽和地留在新組成的晶胞中；增大了其正方度c/a　　　馬氏體就是碳在 αFe中的過飽和固溶體?！　∵^飽和碳使 αFe的晶格發(fā)生很大畸變，產生很強的固溶強化。 　　　 ② 馬氏體的形成速度很快 　　　奧氏體冷卻到 Ms點以下后，無孕育期， 瞬時轉變?yōu)轳R氏體。隨著溫度下降，過冷奧氏體不斷轉變?yōu)轳R氏體，是一個連續(xù)冷卻的轉變過程。　　 ③ 馬氏體轉變是不徹底的 　　　總要殘留少量奧氏體 。殘余奧氏體的含量與 MS、 Mf的位置有關。奧氏體中的碳含量越高，則 MS、 Mf越低，殘余 A含量越高。只在碳質量分數少于 %時 ,殘余 A可忽略?！　　　?④ 馬氏體形成時體積膨脹 　　　 體積膨脹在鋼 中造成很大的內應力 ,嚴重時導致開裂?！W氏體碳質量分數對殘余奧氏體含量的影響　　　 (3)馬氏體的形態(tài)與性能　 ① 馬氏體形態(tài)　　　　　　　　 碳質量分數 在 %以下時，基本上是 板條馬氏體 （亦稱低碳馬氏體），板條馬氏體在顯微鏡下為一束束平行排列的細板條。在高倍透射電鏡下可看到板條馬氏體內有大量位錯纏結的亞結構，所以也稱位錯馬氏體?！　　　　　?當 碳質量分數 大于 %時，則大多數是針狀馬氏體 。針狀馬氏體在光學顯微鏡中呈竹葉狀或凸透鏡狀，在空間形同鐵餅。馬氏體針之間形成一定角度 (60176。)。高倍透射電鏡分析表明，針狀馬氏體內有大量孿晶，因此亦稱孿晶馬氏體。高碳馬氏體的組織形態(tài)167。 碳質量分數 在 ～ %之間時，為板條馬氏體和針狀馬氏體的混和組織。167。 如 45鋼淬火的組織就是混合馬氏體?！　　。?2）馬氏體的性能167。 馬氏體是鋼中最硬的組織，馬氏體的硬度主要取決于其中的含碳量，與其它因素關系不大。但當含碳量增大到 %時 ,馬氏體的硬度不再繼續(xù)升高 ,大約為 6064HRC167。 馬氏體的高硬度主要是由于固溶強化造成的 ,另外還有位錯和孿晶的影響 ,奧氏體向馬氏體轉變造成的組織細化也是一個因素。碳質量分數對馬氏體硬度的影響　（或形態(tài)）密切相關。 高碳馬氏體由于過飽和度大、內應力高和存在孿晶結構，所以硬而脆，塑性、韌性極差，但晶粒細化得到的隱晶馬氏體卻有一定的韌性。而低碳馬氏體，由于過飽和度小，內應力低和存在位錯亞結構，則不僅強度高，塑性、韌性也較好。 當奧氏體轉變?yōu)轳R氏體時，體積會膨脹。馬氏體是鐵磁相，而奧氏體為順磁相。馬氏體晶格畸變嚴重，因此電阻率高。　2.亞共析鋼過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉變　 亞共析鋼過冷 A在高溫時有一部分將轉變?yōu)镕，在中溫轉變區(qū)會有少量貝氏體（上 B）產生。如油冷的產物為 F+T+上 B+M，但 F和上 B量很少，有時可忽略?！　?亞共析鋼過冷　　奧氏體的連續(xù)　　　冷卻轉變 　　 3.過共析鋼過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉變 　　過共析鋼過冷 A在高溫區(qū)，將首先析出二次滲碳體 ,而后轉變?yōu)槠渌M織。由于奧氏體中碳含量高，所以油　冷、水冷后的組織　中應包括殘余奧氏　體。與共析鋼一樣，　其冷卻過程中無貝　氏體轉變?！　∵^共析鋼過冷　　奧氏體的連續(xù)　　　冷卻轉變q 前二節(jié)學習的內容是熱處理的原理，從這一節(jié)開始學習熱 處理工藝，也就是具體的熱處理實現方法。q 在一個零件的加工路線中，熱處理起著很重要的作用， 一般有兩種情況，如一個齒輪： 下料 鍛造 預備熱處理（退火或正火） 銑齒 最終熱處理（淬火回火） 精加工（磨削）；q 其中預備熱處理的作用是消除鍛造的缺陷，如晶粒粗大、內應力、缺陷組織等，同時調整硬度，為后續(xù)的切削做準備。最終熱處理的作用是使材料具有使用狀態(tài)下的性能，如強度、硬度等。第三節(jié) 鋼的退火和正火一、退火167。 加熱到適當的溫度，保溫一定時間后緩慢冷卻（爐冷）。167。 過冷奧氏體在 C曲線的上部進行轉變，熱處理后的組織接近于平衡組織，以珠光體為主。亞共析鋼為 F+P，共析、過共析鋼為球狀珠光體。167。 用途：降低硬度，以利于切削（比較適合的切削硬度為160260HBS）；消除內應力，穩(wěn)定尺寸，防止變形或開裂；消除偏析，均勻成分；q 第一類退火（擴散退火、再結晶退火、去應力退火）是不以組織轉變?yōu)槟康牡墓に嚪椒ǎ刹黄胶鉅顟B(tài)過渡到平衡狀態(tài)。q 第二類退火（完全退火、不完全退火、等溫退火、球化退火）是以改變組織和性能為目的，改變鋼中珠光體、鐵素體和碳化物等組織形態(tài)及分布。 q完全退火：適用于亞共析鋼的鑄件、鍛件、焊接件。q工藝參數為：加熱到 Ac3+3050℃ ，保溫，隨爐冷卻到 600℃ 出爐空冷。q等溫退火：原理與完全退火相同，主要是為了縮短工藝周期，特別是對一些大型合金鋼件的退火。q球化退火：適用于共析及過共析鋼，目的是為了獲取球狀珠光體，降低這些高碳鋼的硬度，以利于切削。所有的高碳鋼在切削之前一般都要進行球化退火。q工藝參數為：加熱到 Ac1+3050℃ ，保溫，隨爐冷卻或等溫冷卻；167。 均勻化退火：一般用于鑄件，消除偏析，使成分均勻；通常是將鋼加熱到固相線以下 100200℃ 長時間保溫，使原子充分擴散。167。 去應力退火：屬于低溫熱處理，加熱溫度一般在 A1線以下，對于鋼來說，大約為 600℃ 。二、正火 167。 加熱到 Ac3（或 Accm）以上 30℃ ~50℃，保溫后在空氣中冷卻。 它的主要特點是空冷，對于大型零件或在炎熱地區(qū)，也可用風冷或噴霧冷卻。167。 區(qū)別：冷卻速度比退火稍快，組織較細，強度硬度稍有提高。q正火能提高硬度，一般用于低碳鋼的預備熱處理；q正火可以消除魏氏組織、粗大組織、網狀組織等；如過共析鋼在球化退火之前，應先用正火消除網狀的 Fe3CⅡ ；q對于一些大件，正火可代替調質作為最終熱處理使用；第四節(jié) 鋼的淬火 q 將鋼加熱到 Ac1或 Ac3以上 3050℃ ，適當保溫，然后快速冷卻，獲取馬氏體或下貝氏體的一種熱處理工藝。q淬火是一種很早就應用的熱處理工藝，它的目的是獲得馬氏體或下貝氏體，但主要是馬氏體。從性能上看，它是為了強化材料，提高材料的強度或硬度。一、淬火工藝參數 為了獲得好的淬火效果，就必須制定正確的淬火工藝參數。167。 加熱溫度 根據鋼的成分確定，亞共析鋼加熱到Ac3+3050℃ ，共析、過共析鋼加熱到Ac1+3050℃ ；（根據鐵碳相圖進行解釋）一、淬火工藝參數167。 例如， 45鋼的 A3=780℃ ， 其淬火溫度為 840860℃ T T12鋼的 Ac1=737℃ ， 其淬火溫度為 770790℃ ；167。 合金鋼由于合金元素的影響，加熱溫度比碳鋼高，具體情況可以查閱熱處理手冊。一、淬火工藝參數167。 加熱時間一般將升溫時間和保溫時間加在一起，稱為加熱時間。加熱時間的確定應考慮二個問題，一個是材料的均溫，一個是組織轉變的時間。淬火加熱時間與零件的尺寸和加熱設備有關，可按下列經驗公式確定； τ=αD； 其中 α是系數，一般取 1— ； D是零件的有效厚度。167。 淬火冷卻介質 淬火冷卻速度應大于 VK，但不是越快越好，在保證大于VK的前提下應盡量緩慢，這主要是為了避免出現大的應力，引起變形或開裂。167。 理想淬火冷卻介質在 “NOSE”處（ 600℃ ~400℃ ） 要快，以避開它保證獲得全部的馬氏體組織；而在 “NOSE”下面（ 300℃ ~200℃ ），特別是在 Ms線以下要慢，以避免變形和開裂。 但是實際使用的淬火介質都不滿足這個條件?！∫?、淬火工藝參數① 水及水溶液 在 650℃ ~400℃ 相對冷卻速度較大，常用作碳鋼的淬火。② 油 在 300℃ ~200℃ 間冷卻速度比水小，用于合金鋼的淬火。（ 1）單液淬火 —— 形狀簡單的碳鋼件在水中淬火，合金鋼和 小尺寸碳鋼件在油中淬火（ 2）雙液淬火 —— 形狀復雜的高碳鋼工件和尺寸較大的合金鋼件（ 3）分級淬火 —— 尺寸較小、形狀復雜工件的淬火（ 4）等溫淬火 —— 形狀復雜，尺寸要求較精確，強韌性要求較高的小型工模具及彈簧等的淬火三、淬透性與淬硬性167。 淬硬性是鋼在理想條件下淬火硬化所能達到的最高硬度。167。 取決于 M中 C%， C%↑→ 淬硬性 ↑三、淬透性與淬硬性167。 淬透