【正文】 h， 冷卻后測得的晶粒度定為 本質(zhì)晶粒度 ； ? 有些鋼其奧氏體晶粒隨溫度的升高迅速長大 ， 這種鋼稱為 本質(zhì)粗晶粒鋼 ； ? 有些鋼其奧氏體晶粒長大傾向較小 ， 只有加熱到較高溫度 (930950℃ 以上 )時 ， 才顯著長大 —— 本質(zhì)細(xì)晶粒鋼 。 但由于先共析 ?或二次 Fe3C的存在， 要獲得全部奧氏體組織 ， 必須相應(yīng)加熱到 Ac3或 Accm以上 。 奧氏體化 也是 形核 和 長大 的過程 ， 分為四步 。 加熱分兩種：一種是在A1以下加熱 ， 不發(fā)生相變；另一種是在臨界點以上加熱 ， 目的是獲得均勻的奧氏體組織 ， 稱 奧氏體化 。 ?鐵碳相圖中 PSK、 GS、ES線分別用 A AAcm表示； ?實際加熱或冷卻時存在著過冷或過熱現(xiàn)象 。 ? 最終熱處理 —— 賦予工件所要求的使用性能的熱處理 。 概述 —— ③熱處理的特點及適用范圍 ?熱處理原理 ：描述熱處理時鋼中組織轉(zhuǎn)變的規(guī)律； ?熱處理工藝 ：根據(jù)熱處理原理制定的溫度 、 時間 、 介質(zhì)等參數(shù) 。 概述 —— ②熱處理的重要性 ? 熱處理區(qū)別于其他加工工藝如鑄造 、 壓力加工等的特點是只通過 改變工件的組織 來改變性能 ， 而 不改變其形狀 。 ?模具 、 滾動軸承 100%需經(jīng)過熱處理 。 ? 在汽車 、 拖拉機(jī)制造業(yè)中需熱處理的零件達(dá) 7090%。 ? 為簡明表示熱處理的基本工藝過程 ，通常用 溫度 — 時間坐標(biāo)繪出熱處理工藝曲線 。第五章 鋼的熱處理 改善鋼的性能 ， 主要有兩條途徑： ?一是 合金化 ， 這是下幾章研究的內(nèi)容； ?二是 熱處理 ， 這是本章要研究的內(nèi)容 。 第 5章 鋼的熱處理 ?熱處理 (heat treatment)：將固態(tài)金屬或合金在一定介質(zhì)中加熱 、 保溫和冷卻 ， 以改變整體或表面組織 ， 從而獲得所需材料性能的工藝過程 。 概述 —— ①什么是熱處理？ ? 在機(jī)床制造中約 6070%的零件要經(jīng)過熱處理 。 ?熱處理是一種重要的加工工藝 ， 在制造業(yè)被廣泛應(yīng)用 。 ?總之 ， 重要零件都需適當(dāng)熱處理后才能使用 。 鑄造 軋制 適用于固態(tài)下發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的材料 ， 不發(fā)生固態(tài)相變的材料不能用熱處理來強(qiáng)化 。 (a)940淬火 +220回火（板條 M回 +A’少） (b)(c)(d)940淬火 +8 780、 750淬火（板條 M+條狀 F+A’少） (e)940淬火 +780淬火 +220回火（板條 M回 +條狀 F+A’少） (f)780淬火 +220回火（板條 M回 +塊狀 F） 20CrMnTi鋼不同熱處理工藝的顯微組織 概述 —— ④熱處理的分類 ? 根據(jù)加熱 、 冷卻方式及鋼組織性能變化特點不同 ， 將 熱處理工藝 分類如下： 普通熱處理 表面熱處理 熱處理 退火正火淬火回火 表面淬火 —— 感應(yīng)加熱、火焰加熱等 化學(xué)熱處理 —— 滲碳、滲氮、碳氮共滲等 概述 —— ④熱處理的分類 ? 預(yù)備熱處理 —— 為隨后的加工 （ 冷拔 、 沖壓 、切削 ） 或進(jìn)一步熱處理作準(zhǔn)備的熱處理 。 預(yù)備熱處理 最終熱處理 W18Cr4V鋼熱處理工藝曲線 時間 概述 —— ⑤預(yù)備熱處理與最終熱處理 ? 鋼加熱時的實際轉(zhuǎn)變溫度分別用 AcAc Accm表示；冷卻時的實際轉(zhuǎn)變溫度分別用 Ar Ar Arcm表示 。 概述 —— ⑥臨界溫度與實際轉(zhuǎn)變溫度 ? 加熱是熱處理的第一道工序 。 鋼坯加熱 鋼的加熱轉(zhuǎn)變 ? 第一步奧氏體晶核形成： 首先在 ?與 Fe3C相界形核； ? 第二步奧氏體晶核長大： ? 晶核通過碳原子的擴(kuò)散向 ? 和 Fe3C方向長大； ? 第三步剩余 Fe3C溶解： 鐵素體的成分 、 結(jié)構(gòu)更接近于奧氏體 ，因而先消失；殘余的 Fe3C隨保溫時間延長繼續(xù)溶解直至消失； ? 第四步奧氏體均勻化： Fe3C溶解后 ， 其所在部位碳含量仍很高， 通過長時間保溫使奧氏體成分趨于均勻 。現(xiàn)以共析鋼為例說明： 鋼的加熱轉(zhuǎn)變 —— (1)奧氏體形成過程 ? 亞共析鋼 和 過共析鋼 的奧氏體化過程與共析鋼基本相同 。 鋼的加熱轉(zhuǎn)變 —— (1)奧氏體形成過程 ? 珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變完成時 ，奧氏體的晶粒很細(xì)小 ， 稱此為起始晶粒度 ； ? 隨著加熱溫度升高和保溫時間延長 ， 會出現(xiàn)晶粒長大現(xiàn)象 ，在給定溫度下的奧氏體晶粒度稱為 實際晶粒度 ； ? 把鋼加熱到 930177。 鋼的加熱轉(zhuǎn)變 (2)奧氏體晶粒大小及其影響因素 奧氏體晶粒大小對鋼的力學(xué)性能的影響： ?奧氏體晶粒均勻細(xì)小 ，熱處理后鋼的力學(xué)性能提高； ?粗大的奧氏體晶粒在淬火時容易引起工件產(chǎn)生較大的變形甚至開裂 。 550～ 230℃ 中溫轉(zhuǎn)變區(qū)； 貝氏體 (B)轉(zhuǎn)變區(qū)。 時間 (s) 102 103 104 10 1 0 300 800 100 100 200 500 600 700 溫度 (℃ ) 0 400 A1 Ms Mf ① 共析鋼 C曲線 鋼的冷卻轉(zhuǎn)變 —— (1)過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 ?過冷奧氏體在 A1到 550℃ 間將轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w類型組織； ?鐵素體與滲碳體片層相間的機(jī)械混合物； ?轉(zhuǎn)變溫度越低 ， 層間距越??； ?根據(jù)片層厚薄不同 ,又細(xì)分為珠光體 (P)、 索氏體 (S)和 屈氏體 (T)。 光鏡下形貌 電鏡下形貌 三維珠光體如同放在水中的包心菜 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 —— 珠光體 ? 形成溫度為 650～ 600℃ ,片層較薄 ， 800～ 1000倍光鏡下可辨； 電鏡形貌 光鏡形貌 ? 用符號 S 表示 。 電鏡形貌 光鏡形貌 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 —— 屈氏體（托氏體） ? 珠光體 、 索氏體 、 屈氏體 三種組織無本質(zhì)區(qū)別， 只是形態(tài)上的粗細(xì)之分 ， 因此其界限也是相對的 。 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 ? 擴(kuò)散型的形核 、 長大過程 ， 通過碳 、 鐵原子的擴(kuò)散和晶體結(jié)構(gòu)的重構(gòu)來實現(xiàn)； ? 滲碳體晶核首先在奧氏體晶界上形成 ， 在長大過程中 ，其兩側(cè)奧氏體的含碳量下降 ， 促進(jìn)了鐵素體形核 ， 兩者相間形核并長大 ， 形成一個珠光體團(tuán) 。 上貝氏體 下貝氏體 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 ◆貝氏體轉(zhuǎn)變 上貝氏體轉(zhuǎn)變過程 ? 當(dāng)轉(zhuǎn)變溫度較高 （ 550～ 350℃ ) 時 ， 條片狀鐵素體從奧氏體晶界向晶內(nèi)平行生長； ? 隨鐵素體條伸長和變寬 ， 其碳原子向條間奧氏體富集； ? 最后在鐵素體條間析出 Fe3C短棒 ， 奧氏體消失 ， 形成 B上 。 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 下貝氏體轉(zhuǎn)變 ?當(dāng)轉(zhuǎn)變溫度較低 （ 350～ 230℃ ) 時 ， 鐵素體在晶界或晶內(nèi)某些晶面上長成針狀； ?由于碳原子擴(kuò)散能力低 ， 其遷移不能逾越鐵素體片的范圍 ， 碳在鐵素體的一定晶面上以斷續(xù)碳化物小片的形式析出 。 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 上貝氏體 貝氏體組織的透射電鏡形貌 下貝氏體 ? 上貝氏體強(qiáng)度與塑性都較低 ， 無實用價值； ? 下貝氏體除了強(qiáng)度 、 硬度較高外 ， 塑性 、 韌性也較好 ， 即具有良好的綜合力學(xué)性能 ， 是生產(chǎn)上常用的強(qiáng)化組織之一 。 馬氏體組織 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 ?當(dāng)奧氏體過冷到 Ms以下將轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體類型組織； ?碳在 ?Fe中的過飽和固溶體； ?馬氏體轉(zhuǎn)變時 ， 奧氏體中的碳全部保留到馬氏體中； ?鐵原子微調(diào)整 ， 使原來奧氏體的面心立方晶格改組成體心立方晶格 。 馬氏體形態(tài)與含碳量的關(guān)系 %C %C %C 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