【正文】 C為片狀 調(diào)質(zhì) —— 回火 S —— Fe3C為粒狀 —— 綜合機械性能好 216。 淬火后高溫回火也稱為調(diào)質(zhì)熱處理。C 組織： S回 =F塊 +Fe3C球 ,硬度為 2535HRC 目的： 獲得良好的綜合力學(xué)性能。 應(yīng)用： 彈性零件及熱鍛模具等。 應(yīng)用： 刃具、量具、模具、滾動軸承、滲碳淬火件和表面淬火 . 回火的種類與應(yīng)用 : 按回火溫度的不同，回火可分以下三種： 回火馬氏體組織金相圖 (2)中溫回火（ 250~ 500） 186。C 組織： M回 =過飽和 α相 +ε碳化物； 硬度為 58～ 64HRC。在 250～ 3500C出現(xiàn)回火脆性。隨回火溫度的升高，強度、硬度降低； 216。 (4)回火第四階段（ ＞ 400℃ ） —— 滲碳體長大和 α 相再 結(jié)晶 針狀 F+ 細 Fe3C → 塊狀 F+粒狀 Fe3C（回火索氏體） 淬火應(yīng)力全部消除，硬度明顯降低。 2 、回火轉(zhuǎn)變與組織 (1)回火第一階段 (低于 200 ℃) —— 馬氏體分解 M → 過飽和 α 相 +ε 碳化物 (回火馬氏體 ) 組織保持 M特征，內(nèi)應(yīng)力降低，硬度變化不大。 應(yīng)用： 只用于如精密量具、模具、精密軸承等尺寸穩(wěn)定性要求很高的鋼件。 （ 4）冷處理 定義： 鋼件淬火冷卻到室溫后，繼續(xù)在 0℃ 以下的介質(zhì)中冷卻的熱處理工藝，稱為冷處理，或深冷處理。 應(yīng)用： 用于形狀復(fù)雜，尺寸要求精確，并且硬度和韌性都要求較高的工件 如：各種模具，成型刃具，彈簧等 淬火工藝演示 5）局部淬火 定義： 僅對鋼件需要硬化的 局部 進行加熱淬火的工藝。 優(yōu)點： 有效減小內(nèi)應(yīng)力，防止變形與開裂 缺點： 對于碳鋼零件，淬火后會出現(xiàn)非馬氏體組織 應(yīng)用： 尺寸小，形狀復(fù)雜工件 4） 貝氏體等溫淬火： 定義： 將加熱的工件先放入 稍高于 Ms點溫度 （ 260～ 4000C）的鹽或堿浴 中， 保溫足夠時間 ，使其發(fā)生 下貝氏 轉(zhuǎn)變后 出爐空冷。 缺點： 操作困難，不易掌握 應(yīng)用： ?先水淬后油冷 → 適用于形狀復(fù)雜的高碳鋼，如絲錐。 2） 雙液淬火 將加熱的工件 先投入 一種 冷卻能力強 的介質(zhì)中冷卻，然后 在接近 Ms點 溫度（鋼的組織還未開始轉(zhuǎn)變時迅速取出）， 馬上浸入 另一種 冷卻能力弱 的介質(zhì)中使之發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的淬火，稱為 雙介質(zhì)淬火 。 優(yōu)點： 操作簡單，容易實現(xiàn)自動化 缺點： 易產(chǎn)生淬火缺陷， 水中淬火易產(chǎn)生變形和 裂紋，油中淬火易產(chǎn)生硬度不足或硬度不均勻等現(xiàn)象。 （ 3） 常用的淬火方法 : 為了保證獲得所需淬火組織，又要防止變形和開裂，必須采用已有的淬火介質(zhì)再配以各種冷卻方法才能解決。 3）鹽浴 主要用于貝氏體等溫淬火，馬氏體分級淬火。 常用于形狀簡單的低、中碳鋼工件的淬火。因此，用食鹽水溶液淬火的鋼件，容易得到高而均勻的硬度和光潔的表面。 ?含 5％～ 10％的鹽（ NaCl）水溶液。 淬火與回火是不可分割的綜合程序 一、淬火 ? 目的： 為了獲得 馬氏體（或貝氏體） 組織，提高鋼的 硬度、強度和耐磨性 淬火加熱工藝參數(shù) : 淬火加熱溫度和淬火后組織 M+Fe3C+A殘 Ac1+30～ 50 過共析鋼 M + A殘 Ac1+30～ 50 共析鋼 M + A殘 Ac3+30～ 50 亞共析鋼 Wc% M Ac3+30～ 50 亞共析鋼 Wc≤% 最終組織 淬火溫 (℃ ) 鋼種 淬火冷卻工藝 （ 1）理想淬火冷卻速度 時間 (s) 300 102 103 104 10 1 0 800 100 100 200 500 600 700 溫度 (℃ ) 0 400 A1 Ms Mf 理想冷卻速度：慢 — 快 — 慢 （ 2）常用的淬火冷卻介質(zhì) l）水 ?水是目前應(yīng)用最廣泛的淬火冷卻介質(zhì)，水在 300～200℃ 范圍內(nèi)的冷卻速度也很大，常使淬火鋼件變形開裂。 第四節(jié) 鋼的淬火與回火 淬火： 將鋼件加熱到 Ac3或 Ac1以上某一溫度，保 持一定時間后， 快速 (Vk)冷卻的熱處理工藝。 3．從經(jīng)濟上考慮 正火比退火生產(chǎn)周期短，且操作簡便。 216。 216。 三、正火比退火的選用： 2．從使用性能考慮 216。 高碳結(jié)構(gòu)鋼 (如軸承鋼）和工具鋼則以退火（球化退火）為好； 216。 正火工藝演示 碳鋼的各種退火、正火加熱溫度范圍、工藝曲線 正火與退火的區(qū)別： 正火的冷卻速度較快，得到的組織比較細小，強度和硬度也稍高一些 1．從切削加工性考慮： 216。 目的及應(yīng)用： 1）對力學(xué)性能要求不高的結(jié)構(gòu)零件，可用正火 最為最終熱處理，以提高其強度、硬度和韌性。 ? 擴散退火后必須再進行一次完全退火或正火來消除過熱缺陷，以細化組織 二、鋼的正火 正火： 將鋼件加熱到Ac3或 Accm線以上 30～ 50 186。C ，長時間 保溫 10~12h后隨爐緩冷。（沒有發(fā)生組織變化） 適用范圍： 用于所有的鋼。C 出爐空冷，又稱低溫退火。 目的： 省時；組織均勻 4）去應(yīng)力退火 定義： 將鋼加熱到 Ac1以下（一般約為 500— 650 186。 適用范圍： 主要用于過共析鋼、合金工具鋼。C ，出 爐空冷，使鋼中碳化 物呈球狀的工藝方法。 2）球化退火 定義： 將鋼加熱到 Ac1以上20~40 186。C ,完全奧氏體后，保溫一定時間隨爐緩冷 . 組織： 細小而均勻的平衡組織（鐵素體 +珠光體） 目的： 細化晶粒，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，以利于切削加工。 目的 —— 為最終熱處理作好組織準備 1） 降低硬度，提高塑性，改善加工性能； 2） 細化晶粒，消除組織缺陷； 3） 消除殘余內(nèi)應(yīng)力 。 正火 最終熱處理 : 淬火 。 3)連續(xù)冷卻時，轉(zhuǎn)變時在一個溫度范圍內(nèi)進行的，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的類型可能不只一種，有時是幾種類型組織的混合。要獲得同樣的組織，連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變比等溫轉(zhuǎn)變的溫度要低些，孕育期要長些。 Vk180。 3) 隨著含碳量的增加， Ms、 Mf線 下降 ,因而殘余奧氏體量隨著奧氏體含碳量的 增加而增多 合金元素的影響 除 Co、 Al (＞ % ) 外，所有合金元素溶入奧氏體中，會引起： 向右移 向下移 Ms A1 A1 Ms 含 Cr合金鋼 加熱溫度和保溫時間的影響 加熱溫度越高，保溫時間越長 ，碳化物溶解充分 , 奧氏體成分均勻；同時晶粒也越大，晶界面積則減少。 （四） 影響 C曲線的因素 奧氏體中含碳量的影響 : 亞共析鋼的 C曲線 F A P + F S + F T B M + A殘 A3 時間 (s) 300 102 103 104 10 1 0 800 100 100 200 500 600 700 溫度 (℃ ) 0 400 A1 Ms Mf 過共析鋼的 C曲線 P + Fe3CⅡ S + Fe3CⅡ T B M + A殘 Fe3CⅡ A ACM 時間 (s) 300 102 103 104 10 1 0 800 100 100 200 500 600 700 溫度 (℃ ) 0 400 A1 Ms Mf 與共析鋼 C曲線比較： 1)亞共析鋼的等溫轉(zhuǎn)變圖隨著含碳量的增加 C曲線位置往 右移 ，過共析鋼的等溫轉(zhuǎn)變圖隨著含碳量的增加 C曲線位置往 左移 ，故在碳鋼中以共析鋼等溫轉(zhuǎn)變圖的鼻尖離溫度坐標最遠，其孕育期最長，過冷奧氏體也最穩(wěn)定 2)亞共析鋼和過共析鋼的過冷奧氏體，在轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w類型組織之前，分別先有 鐵素體 和 滲碳體 析出。 低碳板條狀 M不僅具有 較好的強度和硬度， 而且還具有較好的 塑形和韌性。 A殘 的存在不僅降低淬火鋼的硬度和耐磨化，而且在工件長期使用過程中，由于 A殘 會繼續(xù)變成M，使工件尺寸發(fā)生變化。 奧氏體中的碳含量越高，則Ms、 Mf越低，殘余 A含量越高。 5） 馬氏體轉(zhuǎn)變是不徹底的 總要殘留少量奧氏體。每個馬氏體片形成的時間極短，大約只需 107s。 2）轉(zhuǎn)變時體積發(fā)生膨脹 馬氏體的 比容 比奧氏體的比容 大 ，轉(zhuǎn)變時體積要膨脹，引起淬火工件產(chǎn)生相變內(nèi)應(yīng)力， 嚴重時導(dǎo)致工件變形和開裂。固溶在奧氏體中的碳全部保留在 α Fe晶格中，形成碳在 α Fe中的過飽和固溶體 ，稱其為 馬氏體（ M） ( 230～ 50