【正文】 00 ℃ ，保溫一段時間。A1tτO850—900（ 3） 將試樣分別放入不同溫度的等溫槽（爐）中，如：700℃ 、 650、 600、 550、 500、 450、 400、 200等?700?650?600????550500450200?? ?? ?? ?? ?? ?230 Ms? ?曲線分析時間 — 溫度 — 組織 轉(zhuǎn)變 關(guān)系曲線 ，簡稱 “T T T ”線。Time—T emperature—T ransformPBM按溫度劃分三個區(qū)：高溫區(qū)： A1—550 ℃ → 珠光體型轉(zhuǎn)變 P 中溫區(qū)： 550℃ —Ms → 貝氏體型轉(zhuǎn)變 B低溫區(qū)： Ms（ 230）以下 → 馬氏體型轉(zhuǎn)變 M113過冷 A 等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織與性能550600650A1MsPBM（ 1） 珠光體型轉(zhuǎn)變 —— 產(chǎn)物 P由于冷卻速度不等，得到的 P 層片厚薄不同，三種：① 、 A1—650 ℃ ， △ T小， P 粒粗，160HBS—250HBS “ P”表示。P② 、 650—600 ℃ ， △ T 稍大， P 粒較細(xì)，薄 F與 Fe3C， ”S”表示， sarbite 索氏體， 25—35HRC 。S③ 、 600—550 ℃ ， △ T大， P 粒很細(xì)，用 T 表示， troostite 托氏體 ；35HRC—48HRC 。T（ 2） 貝氏體型轉(zhuǎn)變 B bainite727— — 奧氏體轉(zhuǎn)變成過飽和鐵素體和極細(xì)小的滲碳體的混合物，稱 “貝氏體 ”。分 B上 、 B下 ， B上 硬脆無使用價值， B下 力學(xué)性能較好。 —— 生產(chǎn)中常用。350B上B下（ 3） 馬氏體型轉(zhuǎn)變 —M martensite△ T極大， Fe、 C原子不能擴(kuò)散， C全部溶于 α—Fe 中，體積 ↑，產(chǎn)生應(yīng)力。面心立方：γ—Fe體心立方α— FeT+M+A39。M+A39。114碳在 α—Fe 中的過飽和固溶體，稱為 馬氏體 。硬度很高： 62HRC—65HRC ，耐磨性好 。二、過冷 A 連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變A1550℃Ms?V1爐冷V2空冷V3油冷V4 水冷PSTVK 連續(xù) 冷卻 轉(zhuǎn)變 曲線又稱 “C C T ”曲線Continuous Cooling TransformVK— 臨界冷卻速度? V1→ P 170—220HBS? V2→ S 25HRC—35 HRC? V3→ T+M 45HRC—55 HRC? V4→ M+A39。 55HRC—65 HRC馬氏體的形態(tài)、性能① 晶體結(jié)構(gòu) ：體心立方→ 體心正方，體積增大。② 形態(tài)、性能 ：片狀 M ， W C≥1% ，HB高， δ、 ak差。 板條狀 M，W C≤%, 良好 σ，較高 ak,強(qiáng)韌性 。 115第三節(jié) 鋼的退火與正火一、退火 annealing GB/T7232—1999概念 ：將工件加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝，稱 退火 。 —— 屬 整體熱處理 的一種 。分： 完全退火 、等溫退火、 球化退火 、 去應(yīng)力退化 、再結(jié)晶退火等。完全退火 full annealing（ 1） 概念： 將工件加熱到 AC3+30—50 ℃ 完全奧氏體化 ，隨之緩慢冷卻，獲得接近平衡組織（ P+F）的退火工藝。AA3Ac3完全退火P+F（ 2）目的 ： 細(xì)化晶粒，提高性能；消除應(yīng)力，防止變形；降低硬度。提高切削加工性 。（ 3）應(yīng)用 ：亞共析鋼；鑄件；鍛件；焊接件。116球化退火 spheroidizing annealing（ 1）、概念 ：使工件中碳化物球狀化而進(jìn)行的退火工藝 。A+Fe3CⅡP+Fe3CⅡAAc130—50 ℃完全退火球化退火加熱溫度 Ac1+30—50 ℃（ 2）目的 ： ↓HB， ↑切削加工性（ 195HBS左右）；為淬火做準(zhǔn)備。 （ 3）應(yīng)用 ：過共析鋼，模具鋼，合金工具鋼 。去應(yīng)力退火 tress relievisng（ 1）、概念 ：將工件加熱到 500—600 ℃ 左右，保留一段時間，然后隨爐冷到 200—300 ℃ ，再空冷的方法。去應(yīng)力 退火500600（ 2）、目的 ：去除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形 。（ 3）、應(yīng)用 ：鑄件，鍛造件，焊接件，切削加工件。 117二、正火 normalizingAF+AA+Fe3CP+Fe3CSFPG概念 ：將工件加熱到 奧氏體化 狀態(tài)，然后在 空氣 中冷卻的熱處理工藝。加熱溫度 ： Ac3或 Accm+30—50 ℃正火 AccmAc330—50 ℃目的 ：細(xì)化晶粒，調(diào)整硬度，消除網(wǎng)狀 Fe3C。應(yīng)用 ：碳鋼件。三、 退火與正火的選擇使用性能 ：工件要求不高，用 正火 ；形狀復(fù)雜、大件用 退火 ?？杉庸ば?： WC≤% 碳鋼用正火；高碳鋼用退火， ↓HB。經(jīng)濟(jì)性 ：正火 —— 經(jīng)濟(jì)；退火 —— 工藝繁雜；118第四節(jié) 鋼的淬火與回火一、淬火 quenching 卒ZU（兵）CU（忽然）蘸概念—— 將工件加熱到奧氏體化后以適當(dāng)?shù)姆绞嚼鋮s獲得馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝。目的 ：提高硬度，高彈性和耐磨性 。加熱溫度亞共析鋼： AC3+30—50 ℃過共析鋼： AC1+30—50 ℃AA+Fe3C ⅡM+A39。少 M+Fe3CⅡ + A‘很少保溫時間：太短 —— 奧氏體化不均勻，出現(xiàn)軟點(diǎn) ；太長 —— 鋼件表面出現(xiàn)氧化、脫碳、晶粒粗大。 119淬火冷卻介質(zhì)水： 較快，易變形開裂。 油： 較慢，減少變形，如 20機(jī)油。 食鹽水 ：冷卻能力提高，加 10%NaCI ，淬火方法 P80 自己看鋼的淬透性和淬硬性（ 1）淬透性 hardenability ：獲得硬度深度和硬度分布的能力。硬度層越深，淬透性越好。（ 2）淬硬性 hardening capacity ：淬火后獲得的最高硬度的能力。取決于 W C的含量；注意：淬火后硬度高的鋼，不一定淬透性好； 淬火后硬度低的鋼，也可能具有高的淬透性。當(dāng) W C≤% ，隨 W C↑，淬透性 ↑；當(dāng) W C% ，隨 W C↑，淬透性 ↓。120（ 3）對力學(xué)性能的影響 ：淬透性好的鋼，力學(xué)性能高；淬透性差的鋼，尤其是心部力學(xué)性能底，受力易變形。二、回火 tempering概念： 淬火后的工件，再加熱到 A1以下某一溫度、保溫一定時間，然后冷卻到室溫的工藝。目的 ： （ 1）使工件獲得要求的力學(xué)性能；（ 2）穩(wěn)定工件尺寸；（ 3）消除或減少內(nèi)應(yīng)力；（ 4）改善工件的切削加工性?；鼗鸱椒? （組織轉(zhuǎn)變、性能、應(yīng)用） ?（ 1）低溫回火 （ 150—250 ℃ ） low—temperature tempering—— 獲得組織 M回 ； 58—65HRC ；用于 高碳鋼、 工具鋼（刀具、量具、模具 ）、 滾動軸承鋼 。（ 2）中溫回火121（ 2）中溫回火 （ 350—500 ） ℃ ； medium—temperatur tempering—— 回火后 σb、 σs 較高，內(nèi)應(yīng)力消除， ak 較好 ?；鼗鸾M織： T回 ；用于彈簧鋼制造的 彈性件、鍛模 。（ 3）高溫回火 ( 500—650) ℃ ； high—temperatuer tempering—— 回火組織： S回 ；特點(diǎn)是 綜合力學(xué)性能好。應(yīng)用廣泛，汽車、拖拉機(jī)、機(jī)車，承受較大載荷的結(jié)構(gòu)零件，如：軸 、 齒輪 等。淬火 +高溫回火稱 調(diào)質(zhì)處理 ，簡稱： 調(diào)質(zhì) 。 trawn說明 ： ① 回火組織與等溫冷卻轉(zhuǎn)變組織的區(qū)別： S回 、 T回 是粒狀，而 S、 T 是片狀； ② 正火與調(diào)質(zhì)硬度很接近，但結(jié)構(gòu)件一般經(jīng)調(diào)質(zhì)而不正火后用，因調(diào)質(zhì)綜合力學(xué)性能好。122 回火脆性 ： 一般來講，隨回火溫度 ↑，其 σ、 HB↓， δ、 ak↑， 但在 250—350℃ 之間其 ak↓的現(xiàn)象 ， 稱 “回火脆性 ”。 碳化物沿著馬氏體周圍析出，形成脆性薄殼，受力易裂紋 。 退火、正火、淬火、回火簡稱 “四把火 ”的概念、工藝、目的、應(yīng)用 。 小結(jié)： 回火后的組織性能、應(yīng)用如何？作業(yè)： P 74；123第五節(jié) 鋼的 表面熱處理 和 化學(xué)熱處理 簡介一、表面熱處理 surface heattreatment概念 ：將工件快速加熱，表面達(dá)到淬火溫度立即淬火（噴水），表面層獲得 M ，而心部保持了原有的韌性、塑性且達(dá)到表面耐磨的工藝。應(yīng)用 ： 齒輪、凸輪、套筒 、頂桿 等， W C=%—% 較好。方法 ：按加熱方式不同，分為： 感應(yīng)加熱 和 火焰加熱（ 1）感應(yīng)加熱表面淬火① 原理 ——“ 集膚效應(yīng) ”124高頻加熱： 200KHZ— 300KHZ ； —, 小件；軸；齒輪中頻加熱： 1KHZ— 10KHZ； 2—10mm ；較大件，凸輪，曲軸工頻加熱： 50HZ；硬度層 10—20mm ；應(yīng)用大件② 特點(diǎn) ： a、 生產(chǎn)率高，加熱速度快 ； b、 淬火后晶粒細(xì)、硬度高 ； c、 加熱不氧化、不脫碳、不變形 ； d、 有較高疲勞強(qiáng)度； e、 缺點(diǎn)是設(shè)備投資大。 應(yīng)用大批量生產(chǎn)小件，齒輪等。（ 2）、火焰加熱—— 用乙炔 — 氧氣混合氣體燃燒的火焰。特點(diǎn) ：操作簡單，效率低；表面層 2—6mm ，工作表面嚴(yán)重氧化，質(zhì)量難以控制。應(yīng)用 單件、小批生產(chǎn)。第六節(jié) 化學(xué)熱處理 簡介Thermo—chemical treatment一、概念 ：是將金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入它的表面，改變化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝。 125二、工藝方法滲碳 ：向工件表面深入碳原子過程， ↑W C，滲碳層 —2mm.（ 1）目的 ：提高耐磨性；此時心部有良好的韌性； “外強(qiáng)里韌 ”。（ 2）應(yīng)用 ：低碳鋼，低合金鋼 。（ 3）方法 ：氣體滲碳，固體滲碳。（ 4）熱處理 ：滲碳、淬火 +低溫回火。氮化 ：向工件表面滲入活性氮原子 —— 形成硬度極高的合金氮化物。（ 1）目的 ：提高硬度、耐磨性，提高疲勞強(qiáng)度，耐蝕性 。（ 2）應(yīng)用 ：含較高合金元素的鋼， V、 W 、 AI、 Mo、 Cu等（ 3）方法 ：離子滲氮 —— 氨氣第七節(jié) 鋼的熱處理新工藝、新技術(shù) P95 自己看 。 126本章總結(jié) ：什么是熱處理？分類；為什么要進(jìn)行熱處理？加熱、冷卻時組織如何轉(zhuǎn)變的？冷卻速度對組織有何影響？ “四把火 ”的概念、工藝、應(yīng)用，工序安排 。何謂表面熱處理，化學(xué)熱處理；機(jī)理是什么？有何特點(diǎn)，應(yīng)用如何 ？作業(yè) P76 ； 40， 41， 42127第五章 合 金 鋼 alloysteel一、分類按含合金元素量多少 ：（ 1）低合金鋼（ 2）中合金鋼（ 3）高合金鋼W 含量 5%W 含量 10%W 含量 =5%—10%按用途分：（ 1）合金結(jié)構(gòu)鋼（ 2）合金工具鋼（ 3）特殊性能鋼—— 軸、齒輪、鋼筋、型鋼等—— 刀具、模具、手用工具等—— 不銹鋼、耐熱鋼、耐蝕鋼等二、合金元素在鋼中的作用 （了解）與 鐵 作用：固溶于鐵素體中，固溶強(qiáng)化， ↑力學(xué)性能 。 128與 碳 作用： ① 固溶于鐵素體； ② 形成碳化物， ↑↑HB、 σb.總的看來： 在碳鋼的基礎(chǔ)上，加入些合金元素，提高淬透性，提高綜合力學(xué)性能，滿足使用要求 。第一節(jié) 合金結(jié)構(gòu)鋼一、低合金高強(qiáng)度鋼 ： GB/T1591—1994 （原：低合金鋼）牌號：標(biāo)出 化學(xué)元素 和 含量 ， 含碳量 W C兩位數(shù)字 +元素符號 +數(shù)字含元素量的 %% 不標(biāo)出 —% 用 2表示—% 用 3表示主加元素W C的萬分之幾例如： 40Cr 、 60Si2Mn 、 20CrMnTi合金元素總量 5% ，主要用于 橋梁、井架、電視塔架、船舶 等 。 129成分 ： W C% ；合金元素強(qiáng)化鐵素體。性能 ：良好的 δ、 ak，較高的 σb、 σs；鋼號、用途 ： P107 表 5—4 Q295 ； Q345 ； Q390 ； Q420； Q460常用的是： Q345 代替舊標(biāo)準(zhǔn) 16Mn熱處理 ：熱軋后，正火狀態(tài)使用。二、合金滲碳鋼 GB3077—99成分 ： WC % ；目的保證 心部 有良好的 塑性、韌性 。性能 ：良好的淬透性；經(jīng)滲碳后，耐磨性 ↑， σ1↑，良好的 δ、 ak ， 抗沖擊。鋼號、用途 ： P108 表 5—5統(tǒng)一數(shù)字代號： 20CrA20232。 20CrMnTiA26202330熱處理 ：滲碳、淬火