【正文】 卻到－ 70～－ 80℃ ，保溫一段時間，使殘余過冷奧氏體在繼續(xù)冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。 （等溫淬火硬度雖然沒有分級淬火高，但工件在獲得較高硬度的同時還具有良好的塑性和韌性，還可 以有效地減少應(yīng)力和變形，其缺點是不適應(yīng)用界面尺寸大的工件，其心部易產(chǎn)生珠光體，生產(chǎn)周期長，適用于薄、細而形狀發(fā)復雜的零件。） 應(yīng)用：油泵齒輪、滾珠、滾針等。 分級淬火： 把工件加熱到淬火溫度，經(jīng)保溫后，迅速冷卻到 Ms 點，附近，稍加停留 （ A′ B），待工件表面和中心溫 度基本一致時，再取出放入油中或空氣中冷卻冷卻 ―― 熱浴淬火法。技術(shù)還要熟練）。 雙液淬火： 把加熱到淬火的溫度的工件，經(jīng)保溫后，先放入水或鹽水中冷到 400～ 300℃ ，再迅速移到油中或空氣中冷卻－水淬油冷法。在水中或鹽水中進行單液淬火，操作雖然簡單，單淬火變形大，如果采用油冷又難以 取得淬硬的效果，這就可將油、水冷卻結(jié)合起來進行如下的雙液淬火）。 單液淬火： 把鋼加熱到淬火溫度，經(jīng)保溫后，放入一種冷卻介質(zhì)中。 （機油溫度不能提的太高，過高的油溫將會引起油面的燃燒，油長時間使用易老化，為了尋求理想的淬火介質(zhì)：水玻璃溶液、聚乙烯醇水 溶液聚醚水溶液 …. 而當前熱處理工藝發(fā)展的趨勢是：在淬火冷卻介質(zhì)的改進和研究方向，主要是在現(xiàn)有的淬火油中加入各種添加劑，以提高冷卻能力，減緩油的老化，延長使用時間， …….. ）。 礦物油（機油）： 合金鋼 優(yōu)點： 300～ 200℃ 、 V＝ 30℃ /S ； 工件不會變形、開裂。 （若水溫超過 40℃ ，在 650～ 550℃ ，冷卻速度大為 A′→P、 S、 T、 B,不易淬 硬，水中淬火易形成表面蒸氣膜，若不及時去掉，影響工件內(nèi)部冷卻形成軟點。 水： 碳鋼 優(yōu)點： 650～ 550℃ 、 V＝ 600℃ /S ； A′ P、 S、 T、 B。而且冷卻介質(zhì)使用過程中不易變質(zhì)，不易燃，無毒性，無污染，來源充足，價格便宜，能反復多次重復使用。（ c）理想淬火劑的冷卻曲線。 （ a）實際水中的冷卻曲線。 （ 2）合理選擇淬火冷卻介質(zhì)。（ Vk） 目的：獲得馬氏體組織，從而提高鋼的硬度和耐磨性。、共析鋼及過共析鋼 Ac1＋ 30～ 50176。 第三節(jié) 淬火和回火 復習舊課：退火和正火的目的及其應(yīng)用。但是難于消除再結(jié)晶退火。（冷卻速度較大，網(wǎng)狀來不及形成） ③ 改善鋼的組織。 目的： ① 提高低碳鋼的硬度。（加熱溫度高，保溫時間長，成本高，鋼的燒損量大，晶粒粗大），這種工藝是為了消除鋼中的成分不均勻的現(xiàn)象。 P＋ Fe3C 網(wǎng) →學生分析。（低溫退火）若用于消除加工硬化（ 650～ 750℃ ），空冷，則稱為再結(jié)晶退火。有些難于形成顆粒球狀滲碳體的鋼，可以多次并重復上述過程－循環(huán)退火（周期化退火）。 組織分析： P＋ Fe3C 網(wǎng) →A＋ Fe3C 網(wǎng) →A′＋ Fe3C 球 →P＋ Fe3C 球。 組織分析： P＋ F→A→A′→P＋ F （重結(jié)晶退火）。 目的： ① 提高鋼的塑性和韌性（利于切削加工）； ② 消除鋼的內(nèi)應(yīng)力（以防鋼件變形和開裂）； ③ 均勻組織； ④ 為隨后的熱處理做準備（組織上為以后的熱處理做準備）。 表面熱處理 化學熱處理：滲碳、滲氮、二元、多元共滲。 第二節(jié) 退火和正火 方法： 普通熱處理：退火、正火、淬火、回火。 ③ 加熱溫度：溫度越高， C曲線右移。 C％ C％ ↑C曲線左移。 P S＋ P S＋ T＋ M M＋ A′殘 臨界冷卻速度 Vk＝ V臨。 特點： ① Ms～ Mf 范圍； ② 內(nèi)應(yīng)力很大； ③ A′不能 100％轉(zhuǎn)變?yōu)?M。 （馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)）： Ms～ Mf ， A→A′→M＋ A′殘。 550～ 350℃ , A′→B上（羽毛狀）＝ C粒＋ F 條狀， HRC40～ 45。 600～ 550℃ , A′→P極細（托氏體 T）、 HRC27～ 4 δ＝ 18％、 σb＝ 1100MPa。 A1～ 650℃ , A′→P粗、 HRC15～ 2 δ＝ 20％、 σb＝ 550MPa。 鋼號： 10 25 30 50 T10 T12 AC1： 727 735 732 727 730 730 AC3： 876 840 813 774 Ar3： 850 824 796 755 Ar1： 710 710 714 718 718 713 ACCm： 800 820 加熱、冷卻時的理想溫度： A A ACm 實際加熱溫度： AC AC ACCm （ 0~＋ 20℃ ） 實際冷卻溫度： Ar Ar ArCm （ 0～－ 20℃ ） ： 以共析鋼為例： ① 加熱到 AC1 以下時，依然是 P； ② 加熱到 AC1 時， A晶核產(chǎn)生； ③ 繼續(xù)加熱， A晶核長大， F→A、 C溶解； ④ 殘余 C 溶解； ⑤ 均勻化。 ACCm－加熱時，二次滲碳體在奧氏體中的溶解的終了溫度。 AC3－加熱時，鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。 AC1－加熱時，珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的溫度。 ?【第一節(jié)： 熱處理的基本原理】（教課書省略） 一、鋼的加熱和保溫時的組織轉(zhuǎn)變： 絕大多數(shù)的熱處理均是把鋼加熱到使其轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體組織且盡量保持細小的晶粒。 熱處理 表面淬火：火焰加熱和感應(yīng)加熱法。 一個條件，三個過程： Sold hot－ keep－ cold。 ② 熱處理法－碳鋼進行工藝處理（調(diào)整鋼的組織）。 第一節(jié) 概述 復習舊課：碳素鋼的分類和牌號及其應(yīng)用。 二、選擇對應(yīng)的材料： 45 65 A3（ Q235A） T13 T8A 10 ZG280－ 500。 、刻字刀具均用高碳鋼。 ，而吊車用的鋼纜卻用中碳鋼。 T T10 鋼比鋸 20 鋼費力，鋸條宜鈍。 ％的鋼比含碳 ％的鋼強度高。 ：效率第一。 第五節(jié) 零件選材的一般原則 選擇材料的一般原則如下： ：安全第一。 W18Cr4V、 W12Cr4V4Mo、 9SiCr。合金元素同上。最后標 “A”則稱為高級優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼（滾動軸承鋼除外）。 質(zhì)量：優(yōu)質(zhì)鋼、高級優(yōu)質(zhì)鋼（ A）、特級優(yōu)質(zhì)鋼（ E）。 合金鋼：低合金鋼、合金鋼。主要用于剪刀、斧頭、鋸 子、銼刀等。 舉例： T T T ……….T14 。 （ 3） .碳素工具鋼： 優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼： T＋數(shù)字。 常用于齒輪、主軸、連桿 →45。 舉例： 45： ％ C左右、 ～ ％ Mn 左右。 （ 2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼： 普通含錳量鋼： ～ ％ Mn。 特類鋼： C C ……..C5 滿足機械和化學性能要求的。 舊：甲類鋼： A A A ………A7 滿足機械性能要求的。 總之，雜質(zhì)元素對鋼材的性能與質(zhì)量影響很大，必須嚴格控制在所規(guī)定的范圍內(nèi)。 H： ％，有害元素，氫脆，白點。 P： ％，有害元素，冷脆。（ FeS＋ Fe）為共晶體， 985℃ 為液體。提高鋼的強度。提高鋼的強度和硬度，特別是降低鋼的的脆性。 鋼的分類：碳素鋼和合金鋼。 （ 3）用途： ① 碳素結(jié)構(gòu)鋼： ② 碳素工具鋼： （ 4）冶煉： ① 平爐鋼（逐漸淘汰） ② 轉(zhuǎn)爐鋼（使用） ③ 電弧爐鋼。 ② 優(yōu)質(zhì)碳素鋼： S≤％、 P≤％。 ③ 高碳鋼： ％ C≤％ ③ 過共析鋼： ～ ％ C。 一、鋼的分類 碳鋼的分類、編號和用途： （ 1）分類： ① 低碳鋼： ％ C ① 亞共析鋼： ～ ％ C。 ③ 焊接方面： ④ 熱處理方面： 課堂討論：碳對鐵碳合金組織和性能的影響。 制定工藝性能： ① 鑄造方面： 共晶成分的 鐵碳合金鑄造時，組織致密，不易偏析。 ② ％ C％，中碳鋼：綜合機械性能好。 力學性能 － Fe3C 狀態(tài)圖的應(yīng)用。 亞共晶白口鑄鐵、共晶白口鑄鐵、過共晶白口鑄鐵自行分析。 共析鋼： P 強度高。 鐵碳合金的組織和性能 ： 工業(yè)純鐵： F 塑性好。 20℃ :F＝ ％、 C＝ ％。 ： 含碳量分類： 工業(yè)純鐵： C≤％ C 鋼： ％ C≤％ 白口鐵： ％ C％ 鋼分類： 共析鋼： ％ P 亞共析鋼： C％ P＋ F 過共析鋼： C％ P＋ C 共晶白口鐵分類： 共晶白口鐵： ％ C Ld′ 亞共晶白口鐵： C％ C Ld′＋ P＋ C 過共晶白口鐵： C％ C Ld′＋ C 三、鋼在結(jié)晶 過程中的組織轉(zhuǎn)變 實驗：熱分析法－（ C： 0－ ％）實用價值。 （ 6） PQ 線－碳在鐵素體中的溶解度曲線。 （ 4） ES 線 —Acm 線：從奧氏體中開始析出滲碳體線（碳在奧氏體中的固溶線）。 ECF 線：固相線（共晶線）：共晶反應(yīng) L→Ld。 DC 線：液相線 開始結(jié)晶出滲碳體：L→L+C。 二、 Fe－ Fe3C 合金狀態(tài)圖的分析： （特性點）： A 1538℃ 100％ Fe的熔點 ； D 1227℃ 100％ Fe3C 的熔點； G 912℃ 100％ Fe的同素異晶轉(zhuǎn)變點（重結(jié)晶溫度點）； C 1148℃ ％ C 共晶點 L→Ld（ A＋ C） 共晶反應(yīng)； F 1148℃ ％ C 虛點 ； P 727℃ 100％ Fe虛點； K 727℃ ％ C虛點、 E 1148℃ ％ C 碳在 γ－ Fe中的最大固溶量； S 727℃ ％ C 碳在 γ－ Fe中的最小固溶量，共析點 A→P 共析反應(yīng)。 （ 2）從各冷卻曲線上找出臨界點，并將各臨界點分別畫到成分－溫度坐 標中。（應(yīng)用較少） 總結(jié)：硬度最高的是滲碳體，強度最好的是珠光體，高溫下奧氏體塑性最好，常溫下鐵素體塑性最好，萊氏體硬度較高。（低溫萊氏體） 機械性能： HB＝ 560～ 600、 δ＝ 4～ 5％。 Ld＝ A＋ C 727～ 1148℃ 。 強度高、硬度較高。 ％ C。 三、機械混合物： 定義： α－固溶體＋ β－固溶體＋ … ＋ α－金屬化合物＋ β－金屬化合物 例如：鋼鐵、鋁合金、銅合金、鈦合金等。 滲碳體 C： F＋ C 層片相間疊加。 （應(yīng)用提一下） 二、金屬化合物（中間相）（強化相） 形成：溫度降低時析出的一種新材料。 727℃ %C、 1148℃ %C。） A： C→γ－ Fe中形成的固溶體。（應(yīng)用簡略提一下） （飽和的鹽水凝固點－ 21℃ 、其沸點 108℃ 。 727℃ ％ C 。 單相、層片狀、體心立方晶格。 因形成固溶體使材料強度、硬度升高的現(xiàn)象－固溶強化。（瘦子到教室形象舉例） 晶格歪扭、畸變，晶體缺陷。 無限置換固溶體： Cu＋ Ni 有限置換固溶體： Cu+Zn 溫度越高，則溶解度（固溶量）越 大。 置換固溶體： d 質(zhì) /d 劑 。 例如：液 →單相、固相 →單相、液＋固 →兩相。 鋁合金： Al： 99％、 97％、 95％ 、 …….. Mg： ％、 2％、 2％、 ………. Mn： ％、 1％、 3％、 ………. 二元合金系、三元合金系、四元合金系。 合金系： 合金中百分含量不同的組元構(gòu)成的一系列合金。 產(chǎn)生具有優(yōu)良的使用性能和工藝性能方面的新材料（特出的物理、化學性能）。 金屬特性：導電性、導熱性、塑性、光澤。 而工業(yè)中的金屬材料均 為合金。 Al： HB2 σb＝ 80MPa。 Fe： HB80、 σb＝ 200MPa、 C： HB σb≈0 。 提問：一定質(zhì)量的純鐵加熱到 912～ 1394℃ 時，體積是增加還是減少，若繼續(xù)加熱到 1394～1538℃ 時，體積是增大還是減少？ 第二節(jié) 鐵碳合金的基本組織 復習舊課：細化金屬材料晶粒的方法及純鐵的結(jié)構(gòu)。 原子數(shù)： 81/8＋ 61/2＝ 4 致密度： 舉例：銅： a＝ b＝ c=10銅原子 M＝ 10－ 24g 銅原子的直徑： D＝ ，計算銅的密度？ 純鐵（ γ－ Fe） 912～ 1394℃ 、 Al、 Cu、 Ag、 Mn 等。 原子數(shù)： 81/8＋ 1＝ 2 致密度： 原子的晶格結(jié)構(gòu)不同，則性能不同，即使原子的晶格結(jié)構(gòu)相同