【正文】 復(fù)習(xí)題 ？兩者的特點和用途有什么不同？ 不同之處？鋼中的馬氏體組織表現(xiàn)出什么特性？ ？三種類型回火的加熱溫度規(guī)范、目的和應(yīng)用有什么不同？ 、汽車鋼板彈簧、車床主軸、變速箱齒輪、發(fā)動機(jī)曲軸的最終熱處理工藝。 在金屬材料中， 碳鋼和鑄鐵 的價格是比較低廉的，因此在滿足零件力學(xué)性能的前提下選用 碳鋼和鑄鐵，不僅具有較高的加工工藝性能，而且可降低成本。 3. 材料的經(jīng)濟(jì)性 在滿足使用性能的前提下，選用材料時還應(yīng)注意降低零件的 總成本 。但其強(qiáng)度還不夠高，淬透性差。 幾種重要的工藝性能如下： 鑄造性能：包括流動性能、收縮、偏析等。 合金鋼的各種化學(xué)成分、熱處理、用途 見 P35表 18 選材的一般原則 1. 材料的 力學(xué) 性能 在設(shè)計零件并進(jìn)行選材時，應(yīng)根據(jù)零件的工作條件和損壞形式找出所 選材料的主要 力學(xué) 性能指標(biāo) ，這是保證零件經(jīng)久耐用的先決條件。 如： CrMn表示平均含碳量 %， Cr、 Mn平均含量 %的合金工具鋼， 9SiCr表示平均含碳量為 %， Si 、 Cr平均含量 %的合金工具鋼， W18Cr4V表示 含碳量為 ~%， W、 Cr、 V平均含量分別為 18%、 4%、 %的 高速鋼 特殊性能鋼 ? 包括不銹鋼，耐熱鋼，耐磨鋼，磁鋼等。高速鋼 例外， 平均含碳量 1. 0%時也不標(biāo)出。 前面的數(shù)字表示 鋼的平均含碳量，以萬分之幾 表示，如：平均含碳量為 %，以 25表示； 后面的數(shù)字表示 合金的含量， 以平均含量的 百分之幾 表示， 合金元素小于 1 .5%時，編號中只標(biāo)明元素，不標(biāo)明含量如果平均含量等于和大于 %、 %、 %，則相應(yīng)的用 4…. 表示，如：含 0 .37~%C、 ~%Cr的鉻鋼 ——40Cr 當(dāng)鋼中合金元素超過低合金鋼的限度時 ——合金鋼 屬于優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼 合金工具鋼 用途：制造刀具、量具、模具等，工作溫度達(dá) 600。 見 P33表 17 三、合金鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼 分類及用途：低碳合金結(jié)構(gòu)鋼用于滲碳件；中碳合金結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)、滲氮件； 高碳合金結(jié)構(gòu)鋼用于制造彈簧。 熱處理： 退火或正火 性能： 較高的強(qiáng)度、塑性、韌性和耐蝕性、 良好的焊接性。 如： T8， T10， T10A， T12； 后面 A表示 高級優(yōu)質(zhì) 碳素工具鋼一般均為優(yōu)質(zhì)鋼。 根據(jù)含碳量的不同，適于制造各種不同的零件。應(yīng)用時通常要經(jīng)過 淬火、回火 等熱處理，這類鋼多用來制造 軸類、齒輪、絲杠、連桿、套筒 等。常用來制造 螺釘、螺母、墊圈和需要滲碳的零件等。 如： 15號鋼表示平均含碳量為 %的優(yōu)質(zhì)鋼，但實際上鋼中含碳量在 ~%的范圍內(nèi)。 （ 2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 （ S、 P ＜ %） 用來制造 比較重要 的零件，一般都要 進(jìn)行熱處理 以提高其力學(xué)性能，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。 Q235為低碳鋼 ，應(yīng)用最廣。 由于 磷、硫 是鋼中的 有害雜質(zhì) ，按質(zhì)量分類時要規(guī) 定鋼中的磷、硫含量。C ~1200 186。C 的共晶體（ Fe+FeS）， 沿晶界分布。 冷脆 ——磷在 ?鐵中會形成固溶體，可使鋼的 強(qiáng)度和 硬度有所增加 ，但使 塑性和韌性顯著降低 ，特別在 低溫 時鋼的脆性急劇增加，這種現(xiàn)象叫 冷脆 。加熱： 900～ 950℃ ，保溫，使表層達(dá)到 1%C， 淬火后再低溫回 火，可達(dá) 56～ 64HRC，如 汽車變速箱齒輪、車橋齒輪、活塞銷等。 常用工藝 ： 滲碳、滲氮、碳氮共滲 等。 目的 獲得 表層高硬度、高耐磨性 ， 心部 仍保持淬火以前的 良好韌性 。 工藝 鋼件表層快速加熱到淬火溫度（ Ac3+30~50℃ ），當(dāng)高溫來不及傳遞到 心部 而立即噴水冷卻，實現(xiàn)表層 局部淬火。 中碳鋼（ ％～ ％ C）亦稱 為 調(diào)質(zhì)鋼 。硬度 20~35HRC。 3）高溫回火 （ 500以上 ——500~650℃ ） 目的：獲得 高強(qiáng)度，高塑性和高的沖擊韌性 ，即良 好的綜合力學(xué)性能。 應(yīng)用：工具、刃具、模具及其它耐磨件 2）中溫回火 （ 250~500℃ ） 目的：獲得 高彈性 ，保持表面 較高硬度 （ 35~50HRC），獲得一定的 韌性。 回火意義 淬火后因“ M”為不穩(wěn)定組織，重新加熱時， 碳原子擴(kuò)散能力增強(qiáng)，將以 Fe 3C形式析出，致使 σb、 HRC降低， δ%、 αk提高 。 2） M相變伴隨有體積膨脹，出現(xiàn)淬火內(nèi)應(yīng)力，產(chǎn)生 淬火變形。以符號 “ M”表示。 ? 溫 度 時 間 ? 幾種退火和正火的工藝曲線 3）淬火 加熱溫度： 亞共析鋼： t = Ac3 + 30~50℃ 過共析鋼： t = Ac1 + 30~50℃ 冷卻條件： 速冷（油或水中，水中冷卻更快 ) 組織變化特征 1）晶格轉(zhuǎn)變： γFe(面心） → αFe（體心） 2）速冷下， 原 A中的 過飽和 碳難以向外擴(kuò)散， 形成了 碳在 αFe中的過飽 和固溶體。 加熱溫度： 亞共析鋼： t = Ac3 +30~50℃ 過共析鋼： t = Acm30~50℃ 冷卻條件：空冷 正火的作用 ☆ 用于普通結(jié)構(gòu)件最終熱處理 ； ☆ 取代部分 完全退火 (低碳鋼 ) ☆ 用于 過共析鋼。 C空冷 快冷至 A1線 下保溫 緩慢冷卻 消除粗晶和 不均勻組織 將網(wǎng)狀 Fe3CII變 為球狀 Fe3CII 獲得均勻組織 消除殘余應(yīng)力 亞共析鋼 過共析鋼 合金鋼 鑄、鍛、焊件 2）正火 正火是將鋼加熱到 Ac3(亞共析鋼） 或 Accm（ 過共析鋼） 以上 30~50186。 C Ac1線以下 500650176。 C Ac1線以上 20３ 0176。對冷拔、 冷拉、沖壓件則消除 加工硬化 ， 以利于進(jìn)一步變形 。 ? 球化退火 粒狀）彌散）網(wǎng)狀） ((( 333 CFePCFeACFeP ?????應(yīng)用： 過共析鋼 （刀具、刃具） 作用：降低硬度，利于切削加工，并為進(jìn)一步淬火 做準(zhǔn)備。 應(yīng)用 退火按其鋼種的應(yīng)用不同，分為 完全退火、球化退火和 低溫退火 三種不同工藝 ● 完全退火 加熱溫度： Ac3+30~50℃ ， 完全奧氏體化； 冷卻：爐冷至 500℃ 后開爐空冷 緩慢 冷卻。 目的 細(xì)化晶粒，提高塑性和韌性； 降低表層硬度，利于切削加工； 消除內(nèi)應(yīng)力。 它實質(zhì)上 C在 ?Fe中的過飽和 固溶體。比珠光體的硬度更高。 ② 貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū) (中溫區(qū) ) 中溫 轉(zhuǎn)變產(chǎn)物（ B） 在 550℃ —230℃ （ MS）之間的等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為貝氏體。(高溫區(qū) ,中溫區(qū) ,低溫區(qū) ) 共析鋼奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線 共析鋼奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線 共析鋼奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線 ①珠光體轉(zhuǎn)變區(qū) (高溫區(qū) ) 高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物（ F+Fe3C） 在 Ar1—550℃ 之間等溫轉(zhuǎn)變成片層狀 珠光體產(chǎn)物。 A→ P組織共存區(qū) 。 分四個區(qū) :穩(wěn)定 A。如 等溫退火 屬于等溫冷卻方式。 然后進(jìn)行保溫 ， 使奧氏體 等溫 下發(fā)生 轉(zhuǎn)變。如在熱處理生產(chǎn)上經(jīng)常使用的，在 水中、油中或空氣中 冷卻等都是連續(xù)冷卻方式。 3. 鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變 室溫時鋼的力學(xué)性能，不僅與加熱、保溫后所獲得的 奧氏體晶粒大小 等有關(guān)，而且決定于奧氏體經(jīng)冷卻轉(zhuǎn)變后所獲得的 組織 而 冷卻方式 和 冷卻速度 對奧氏體的組織轉(zhuǎn)變有直接的關(guān)系。 ② 奧氏體的形成 共析鋼中奧氏體形成過程示意圖 奧氏體的形成分四個步驟： 奧氏體晶核的形成； 奧氏體晶核的長大；