【正文】 淬火工藝 等溫淬火 : ?將工件在稍高于 Ms的鹽浴或堿浴中保溫足夠長時間 ， 從而獲得下貝氏體組織的淬火方法； ?經(jīng)等溫淬火零件具有良好的綜合力學性能 ，淬火應力??； ?適用于形狀復雜及要求較高的小型件 。 用于形狀復雜的碳鋼件及大型合金鋼件 。 各種淬火方法示意圖 1— 單液淬火法 2— 雙液淬火法 3— 分級淬火法 4— 等溫淬火法 ③淬火方法 鋼的淬火與回火 —— (1)淬火工藝 雙介質(zhì)淬火 : ?工件先在一種冷卻能力強的介質(zhì)中冷卻 ， 躲過鼻尖后 ， 再在另一種冷卻能力較弱的介質(zhì)中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的方法 。 ②淬火介質(zhì) 鋼的淬火與回火 —— (1)淬火工藝 ? 采用不同的淬火方法可彌補介質(zhì)的不足 。 ②淬火介質(zhì) 鋼的淬火與回火 —— (1)淬火工藝 ?水：缺點 650～ 550℃ 冷卻能力不強 ， 300～ 200℃ 冷卻能力又很大 ， 主要用于形狀簡單 ， 截面較大的碳鋼零件； ?礦物油：優(yōu)點 300～ 200℃ 冷卻能力低 ， 有利于減少工件的變形 ， 缺點是在 650～ 550℃ 范圍冷卻能力低 ， 不利于鋼的淬硬 ， 一般用作合金鋼的淬火介質(zhì) 。 但目前還沒有找到理想的淬火介質(zhì) 。 ?亞共析碳鋼 ： Ac3以上 30℃ ～ 50℃ ； ?共析和過共析碳鋼 ： Ac1以上 30℃ ～ 50℃ 。 ? 淬火目的是為獲得 馬氏體 組織 ， 提高鋼的性能 。 鋼的退火與正火 —— (2)正火 ?淬火 是將鋼加熱到相變溫度以上 ， 保溫一定時間 ， 然后快速冷卻以獲得馬氏體組織的熱處理工藝 。 正火溫度 與完全退火相比： ?正火冷卻速度快 ， 得到的組織較細； ?能獲得更高的強度和硬度； ?生產(chǎn)周期較短 ， 成本較低 。 ③球化退火 退火工藝： 鋼的退火與正火 —— (1)退火 ?完全退火：得到接近平衡狀態(tài)的組織 ， 降低硬度 ， 改善切削加工性能 ， 消除內(nèi)應力； ?等溫退火：與完全退火相比 ， 轉(zhuǎn)變較易控制 ， 縮短退火時間； ?球化退火：淬火前的預備熱處理 ， 使片狀滲碳體球化 ，降低硬度 ， 改善切削性能； ?擴散退火：減少成分偏析和組織的不均勻性； ?去應力退火：消除內(nèi)應力 。 退火工藝： 鋼的退火與正火 —— (1)退火 ? 球化退火的組織為鐵素體基體上分布著顆粒狀滲碳體的組織 ， 稱 球狀珠光體 ， 用 P球 表示 。 ?將工件加熱到Ac1+20 ～ 30℃ ， 較長時間保溫后隨爐冷卻 。 鋼的退火與正火 —— (1)退火 ② 等溫退火 ? 亞共析鋼 加熱到 Ac3+30~50℃ ， 共析 、 過共析鋼 加熱到Ac1+30~50℃ ， 保溫后快冷到 Ar1以下某一溫度并等溫保持 ， 待相變完成后出爐空冷； ? 等溫退火可縮短工件在爐內(nèi)停留時間 ， 一般作為冷變形加工中間工序 。 真空退火爐 鋼的退火與正火 —— (1)退火 退火工藝： ? 退火的種類很多，常用的有 完全退火 、 等溫退火 、 球化退火 、 擴散退火 、 去應力退火 。 ?退火與正火主要用于預備熱處理，只有當工件性能要求不高時才作為最終熱處理。 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 —— (1)過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 ③ 影響過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的因素 ?加熱溫度越高 ， 保溫時間越長 ，使 C曲線右移 。 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 —— (1)過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 ② 共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特性 ◆馬氏體轉(zhuǎn)變 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 —— (1)過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 ③ 影響過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的因素 ?共析鋼中奧氏體最穩(wěn)定 ， C曲線最靠右邊 ， 亞共析鋼和過共析鋼的 C曲線相對共析鋼 C曲線全部左移 。 ? 即使冷卻到 Mf點 ， 也不可能獲得 100%的馬氏體， 總有部分奧氏體未能轉(zhuǎn)變而殘留下來 ， 稱 殘余奧氏體 ， 用 A’或 γ’表示。 Mf Ms M(50%) M(90%) 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 —— (1)過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 ② 共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特性 ◆馬氏體轉(zhuǎn)變 —— 馬氏體轉(zhuǎn)變的特點 ? 馬氏體形成速度極快 ， 瞬間形核 ， 瞬間長大 。 板條狀馬氏體 針狀馬氏體 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 —— (1)過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 ② 共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特性 ◆馬氏體轉(zhuǎn)變 —— 馬氏體轉(zhuǎn)變的特點 ? 由于無擴散 ， 晶格轉(zhuǎn)變是以切變機制進行的； ? 使切變部分的形狀和體積發(fā)生變化 ， 引起相鄰奧氏體隨之變形； ? 在預先拋光的表面上產(chǎn)生浮凸現(xiàn)象 。 針狀馬氏體 板條馬氏體 馬氏體的透射電鏡形貌 塑韌性比較： ?高針狀馬氏體的塑性和韌性均很差； ?低碳板條馬氏體的塑性和韌性好。 電鏡下 光鏡下 針狀馬氏體： 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 —— (1)過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 ② 共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特性 ◆馬氏體轉(zhuǎn)變 —— 馬氏體的形態(tài) ?馬氏體的硬度主要取決于其 含碳量 ； ?含碳量增加 ， 其硬度增加； ?當含碳量大于 %時 ， 其硬度趨于平緩； ?合金元素對馬氏體硬度的影響不大 。 光鏡下 電鏡下 ?在電鏡下 ， 板條內(nèi)的亞結(jié)構(gòu)主要是高密度的位錯 ，?=1012/cm2， 又稱 位錯馬氏體 。 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 —— (1)過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 ② 共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特性 ◆馬氏體轉(zhuǎn)變 —— 馬氏體的形成 ?板條狀 、 針狀； ?形態(tài)取決于奧氏體的 含碳量 ： ?%時 ， 板條馬氏體； ?%～ %之間時 ，板條 、 針狀馬氏體混合組織； ?%時 ， 針狀馬氏體 。 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 —— (1)過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 ② 共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特性 ◆貝氏體的機械性能 ?強化鋼的重要途徑之一； ?非擴散型轉(zhuǎn)變 。 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 —— (1)過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 ② 共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特性 ◆貝氏體轉(zhuǎn)變 —— 下貝氏體 光鏡下 電鏡下 ?在光鏡下 ， B下 呈 針狀 ； ?在電鏡下為細片狀碳化物分布于鐵素體針內(nèi) 。 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 —— (1)過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 ② 共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特性 ◆貝氏體轉(zhuǎn)變 —— 上貝氏體 光鏡下 電鏡下 ? B上 在光鏡下呈 羽毛狀 ； ? 在電鏡下為不連續(xù)棒狀的滲碳體分布于自奧氏體晶界向晶內(nèi)平行生長的鐵素體條之間 。 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 —— (1)過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 ② 共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特性 ◆珠光體轉(zhuǎn)變 轉(zhuǎn)變過程： 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 —— (1)過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 ② 共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特性 ◆珠光體轉(zhuǎn)變 轉(zhuǎn)變過程： ?貝氏體轉(zhuǎn)變也是形核和長大的過程； ?貝氏體轉(zhuǎn)變屬半擴散型轉(zhuǎn)變 ， 即只有碳原子擴散而鐵原子不擴散； ?根據(jù)其組織形態(tài)不同 ，貝氏體又分為 上貝氏體(B上 )和 下貝氏體 (B下 )。 ?片間距越小 ， 鋼的強度 、 硬度越高 ， 塑性和韌性略有改善 。 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 —— (1)過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 ② 共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特性 ◆珠光體轉(zhuǎn)變 —— 索氏體 ? 形成溫度為 600～ 550℃ ， 片層極薄 ， 電鏡下可辨； ? 用符號 T表示 。 珠光體 索氏體 屈氏體 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 —— (1)過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 ② 共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和特性 ◆珠光體轉(zhuǎn)變 ? 形成溫度為 A1～ 650℃ ，片層較厚 ， 500倍光鏡下可辨； ? 用符號 P表示 。 230～－ 50℃ 低溫轉(zhuǎn)變區(qū)； 馬氏體 (M)轉(zhuǎn)變區(qū)。 箱式可控氣氛多用爐 真空熱處理爐 鋼的加熱轉(zhuǎn)變 (2)奧氏體晶粒大小及其影響因素 熱 加 保溫 時間 溫度 臨界溫度 連續(xù)冷卻 等溫冷卻 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 穩(wěn)定的奧氏體區(qū) 過冷奧氏體區(qū) A向產(chǎn)物 轉(zhuǎn)變開始線 A向產(chǎn)物轉(zhuǎn)變終止線 A + 產(chǎn) 物 區(qū) 產(chǎn)物區(qū) A1～ 550℃ 高溫轉(zhuǎn)變區(qū)； P轉(zhuǎn)變區(qū)。 10℃ 保溫 8