【正文】 及其它車(chē)輪踏面的熱處理。高溫回火還可以用來(lái)作復(fù)雜零件和高合金鋼制造的零件在熱處理前 (包括滲碳等 )的預(yù)處理工序。高溫回火還作為表面淬火返工處理的中間工序，以消除應(yīng)力，降低硬度，代替退火工序。 高溫回火的目的是為了獲得回火索氏體或珠光體為主的組織 ，以得到良好的綜合機(jī)械性能 (既有較高的硬度、強(qiáng)度，又有較好的塑性、韌性 )。 綜上所述，為了穩(wěn)定組織，穩(wěn)定尺寸，及時(shí)消除內(nèi)應(yīng)力，避免變形和裂紋的產(chǎn)生；為了調(diào)整組織，使零件具有良好的加工性能和使用性能，就必須將淬火后的零件及時(shí)地進(jìn)行回火。這樣的熱處理往往安排在粗加工之后。應(yīng)力的集中和擴(kuò)展，會(huì)使零件變形和開(kāi)裂，所以應(yīng)當(dāng)及時(shí)消除應(yīng)力。因?yàn)椴还苁裁戳慵坏┏尚魏?，我們總希望它尺寸穩(wěn)定。高的強(qiáng)度和硬度是鋼中馬氏體的主要特征之一。 馬氏體中過(guò)飽和溶解有碳元素，所以它可以很硬，實(shí)際上低碳馬氏體的硬度并不高。目的是利用高溫下原子具有較大的擴(kuò)散能力來(lái)減輕或消除鋼中化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象。目的是消除內(nèi)應(yīng)力，提高塑性，改善組織。 （ 3）去應(yīng)力退火（又稱(chēng)低溫退火）主要用來(lái)消除鑄件、鍛件及焊接件、熱軋件等內(nèi)應(yīng)力。 （ 2）球化退火主要用于過(guò)共析鋼及合金工具鋼（如刀具、量具、模具以及軸承等所有鋼種）。 退火與正火的主要區(qū)別是： 正火是完全退火的一種變態(tài)或特例，二者僅是冷卻速度不同，通常退火是隨爐冷而正火是在空氣中冷卻，正火既適用 于亞共析鋼也適用于過(guò)共板鋼，對(duì)于共析鋼，正火一般用于消除網(wǎng)狀碳化物；對(duì)于亞共析鋼，正火的目的與退火基本相同，主要是細(xì)化晶粒，消除組織中的缺陷，但正火組織中珠光體片較退火者細(xì)，且亞共析鋼中珠光數(shù)量多鐵素體數(shù)量少，因此，經(jīng)正火后鋼的硬度、強(qiáng)度均較退火的高，由此可知，在生產(chǎn)實(shí)踐中，鋼中有網(wǎng)狀滲碳體的材料需先經(jīng)正火消除后方可使用其他工藝，而對(duì)熱處理后有性能要求的材料，則據(jù)要求的不同及鋼種不同選擇退火工藝，如：要求熱處理后有一定的強(qiáng)度、硬度，可選擇正火工藝；要求有一定的塑性，盡量降低強(qiáng)度、硬度的則應(yīng)選擇退火工藝。 答案： 45 鋼為亞共析鋼，其結(jié)晶過(guò)程與室溫組織，冷卻曲線(xiàn)參考課件中亞共析鋼部分 T10 鋼為過(guò)共析鋼，其結(jié)晶過(guò)程與室溫組織，冷卻曲線(xiàn)參考課件中亞共析鋼部分 何謂退火和正火？?jī)烧叩奶攸c(diǎn)和用途有什么不同？ 退火是將鋼件加熱到 Ac1或 Ac3以上（ 30~50℃），保溫一段時(shí)間，然后再緩慢的冷卻（一般用爐冷）。其形態(tài)為 鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復(fù)相物。 Fe 3C：滲碳體，含碳量為 %，金屬化合物，復(fù)雜的正交晶格，力學(xué)性能特征：硬度很高 HBW＝ 800，塑性、韌性幾乎為零，脆性很大，延伸率接近于零。 F：鐵素體，含碳量 %— % 體心立方晶格 力學(xué)性能特征見(jiàn)教材 p16 倒一段。在相同條件下，不同的組織對(duì)應(yīng)著不同的性能。相組成物與組織組成物是人們把在合金相圖分析中出現(xiàn)的“相”稱(chēng)為相組成物，出現(xiàn)的“顯微組織”稱(chēng)為組織組成物。 合金的組織是由相組成的，可由單相固溶體或化合物組成，也可由一個(gè)固溶體和一個(gè)化合物或兩個(gè)固溶體和兩個(gè)化合物等組成?！跋唷笔呛辖鹬芯哂型辉泳奂癄顟B(tài)，既可能是一單相固溶體也可能是一化合物；組織一般系指用肉眼或在顯微鏡下所觀察到的材料內(nèi)部所具有的某種形態(tài)特征或形貌圖像，實(shí)質(zhì)上它是一種或多種相按一定方式相互結(jié)合所構(gòu)成的整體的總稱(chēng)。 你如何理解相與組織，指出 Fe C 狀態(tài)圖中的相與組織。金屬液中晶核多，則晶粒細(xì)小。通常采用改變澆注溫度和冷卻條件的辦法來(lái)細(xì)化晶粒。工業(yè)中常用細(xì)化晶粒的方法來(lái)提高金屬材料的機(jī)械性能，稱(chēng)為細(xì)晶強(qiáng)化。 因?yàn)榫ЯＴ叫?，晶界越多? 說(shuō)明晶粒粗細(xì)對(duì)力學(xué)性能的影響。用以描述一點(diǎn)處變形的程度的力學(xué)量 是該點(diǎn)的應(yīng)變。在所考察的截面某一點(diǎn)單位面積上的內(nèi)力稱(chēng)為應(yīng)力。說(shuō)明σ S 、σ 、σ b、σ－ 1 、δ％、α k、 4550HRC、 300HBS 的名稱(chēng)含義 答案：見(jiàn)教材。 4550HRC 表示洛氏硬度為 4550； 300HBS 表示布氏硬度為 300. 解釋?xiě)?yīng)力與應(yīng)變的概念 答：應(yīng)力：物體由于外因 (受力、濕度變化等 )而變形時(shí)，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位臵回復(fù)到變形前的位臵。應(yīng)變：物體受力產(chǎn)生變形時(shí)，體內(nèi)各點(diǎn)處變形程度一般并不相同。為此可在該點(diǎn)處到一單元體，比較變形前后單元體大小和形狀的變化。 一般情況下，晶粒越細(xì)小，金屬材料的強(qiáng)度和硬度越高，塑性和韌性越好。晶界處的晶體排列是非常不規(guī)則的，晶面犬牙交錯(cuò)，互相咬合，因而加強(qiáng)了金屬間的結(jié)合力。 晶粒的大小與過(guò)冷度和變質(zhì)處理密切相關(guān)： 過(guò)冷度：過(guò)冷度越大，產(chǎn)生的晶核越多，導(dǎo)致晶粒越細(xì)小。 變質(zhì)處理：也叫孕 育處理。通常采用澆注前添加變質(zhì)劑的辦法來(lái)促進(jìn)晶核產(chǎn)生，以擬制晶粒長(zhǎng)大。 相與組織 相是指材料中結(jié)構(gòu)相同、化學(xué)成分及性能同一的組成部分，相與相之間有界面分開(kāi)。因此，相與組織的區(qū)別就是結(jié)構(gòu)與組織的區(qū)別， 結(jié)構(gòu)描述的是原子尺度，而組織則指的是顯微尺度。正是由于這些相的形態(tài)、尺寸、相對(duì)數(shù)量和分布的不同，才形成各式各樣的組織，即組織可由單相組成，也可由多相組成。 組織是材料性能的決定性因素。 Fe C 狀態(tài)圖中的相與組織 1). 鐵碳合金基本相 鐵素體 奧氏體 滲碳體 2). 鐵碳合金基本組織 三種單相組織；三種雙相組織 鐵碳合金基本組織 組 織 定義 符號(hào) C 溶解度 /% 結(jié) 構(gòu) 性能特點(diǎn) 單 項(xiàng) 鐵素體 F 0～ 體心立方 軟、韌 奧氏體 A 0～ 面心立方 塑性好 滲碳體 Fe3C = 斜方 硬、脆 雙 項(xiàng) 珠光體 P = 體心立方 +斜方 綜合性能好 高溫萊氏體 Ld = 面心立方 +斜方 硬、脆 低溫萊氏體 L′ d = 體心立方 +斜方 硬、脆 說(shuō)明 F、 A、 Fe 3C、 P的名稱(chēng)、含碳量、晶體類(lèi)型及力學(xué)性能特征。 A：奧氏體，含碳量， % ， 727℃時(shí)含碳量為 %，面心立方晶格 力學(xué)性能特征見(jiàn)教材 p17第六行。 P：珠光體，含碳量為 ％，鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物。力學(xué)性能特征介于鐵素體和滲碳體之間 ,強(qiáng)韌性較好 .其抗拉強(qiáng)度為 750 ~900MPa,180 ~280HBS,伸長(zhǎng)率為 20 ~25%,沖擊功為 24 ~碳體之間 ,強(qiáng)度較高 ,硬度適中 ,塑性和韌性較好σ b=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J . 依 Fe C 狀態(tài)圖分析緩慢冷卻條件下 45 鋼和 T10 鋼的結(jié)晶過(guò)程與室溫組織，并劃出各自的冷卻曲線(xiàn)。 正火是將鋼件加熱到 Ac3或 Acm 以上（ 30~50℃），保溫一段時(shí)間，然后在空氣中冷卻，冷卻速度比退火稍快。 生產(chǎn)上常用的退火操作種類(lèi) （ 1）完全退火（俗稱(chēng)退火）主要用于亞共橋鋼和合金鋼的鑄件、鍛件及熱軋型材，有的也用做焊接結(jié)構(gòu)件，其目的是細(xì)化晶粒，改善組織，消除殘余應(yīng)力，降低硬度、提高塑性，改善切削加工性能，完全退火是一種時(shí)間很長(zhǎng)的退火工藝，為了縮短其退火時(shí)間，目前常采用等溫火的工藝來(lái)取代完全退火工藝，同完全退火比較，等溫火的目的與完全退火相同，但它大大縮短了退火時(shí)間。其目的主要是降低硬度，改善切削加工性，并為以后淬火作好準(zhǔn) 備