【正文】 馬氏體過飽和度降低。 透射電鏡下的回火馬氏體形貌 回火馬氏體 ? 在光鏡下 M回 為黑色， A’為白色 。只發(fā)生碳在位錯附近的偏聚。 衡成分 , 內(nèi)應(yīng)力大量消除， M回 轉(zhuǎn)變?yōu)樵诒３竹R氏體形態(tài)的鐵素體基體上分布著細(xì)粒狀 Fe3C組織，稱 回火托氏體 ，用 T回 表示。 ? 到 350℃ , 馬氏體含碳量降到鐵素體平 回火托氏體 ? ?碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe3C 回火索氏體 ? Fe3C聚集長大和鐵素體多邊形化 ? 400℃ 以上 , Fe3C開始聚集長大。 淬火鋼硬度隨回火溫度的變化 40鋼力學(xué)性能與回火溫度的關(guān)系 ? ㈡ 回火時的性能變化 ? 回火時力學(xué)性能變化總的趨勢是 隨回火溫度提高，鋼的強(qiáng)度、硬度下降，塑性、韌性提高 。 ? 200300℃ ，由于高碳鋼中 A’轉(zhuǎn)變?yōu)?M回 , 硬度再次升高。 三、回火脆性 ? 淬火鋼的韌性并不總是隨溫度升高而提高。 ? 第一類回火脆性 ? 又稱 不可逆回火脆性 。 ? 這種回火脆性是不可逆的，只要在此溫度范圍內(nèi)回火就會出現(xiàn)脆性，目前尚無有效消除辦法。 ? 第二類回火脆性 ? 又稱 可逆回火脆性 。 ? 防止辦法： ? ⑴ 回火后快冷。 該法更適用于大截面的零部件。 ● 淬火加高溫回火的熱處理稱作 調(diào)質(zhì)處理 ，簡稱 調(diào)質(zhì) . 廣泛用于 各種結(jié)構(gòu)件如軸、齒輪 等熱處理。 適用于各種 高碳鋼 、 滲碳件 及 表面淬火件 。 提高 ?e及 ?s，同時使工件具有一定韌性 。 回火目的 S回 T回 M回 回火組織 500650℃ 350500℃ 150250℃ 回火溫度 高溫回火 中溫回火 低溫回火 適用于 彈簧 熱處理 彈簧熱處理 第八節(jié) 鋼的表面淬火 kaishi ? 表面淬火 是指在不改變鋼的化學(xué)成分及心部組織情況下，利用快速加熱將表層奧氏體化后進(jìn)行淬火以強(qiáng)化零件表面的熱處理方法。 ? ② 心部在保持一定的強(qiáng)度、硬度的條件下，具有足夠的塑性和韌性。 ? 適用于 承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、摩擦和沖擊的零件。 ? 含碳量過低，則表面硬度、耐磨性下降 。 機(jī)床導(dǎo)軌 表面淬火齒輪 ? 預(yù)備熱處理 ? ⑴ 工藝： ? 對于結(jié)構(gòu)鋼為 調(diào)質(zhì) 或 正火 。 ? ⑵ 目的 : ? ① 為表面淬火作組織準(zhǔn)備； ? ② 獲得最終心部組織。 ? 回火目的為降低內(nèi)應(yīng)力，保留淬火高硬度、耐磨性。 感應(yīng)加熱表面淬火 感應(yīng)淬火機(jī)床 感應(yīng)加熱表面淬火示意圖 ? 表面淬火常用加熱方法 ? ⑴ 感應(yīng)加熱 : 利用交變電流在工件表面感應(yīng)巨大渦流，使工件表面迅速加熱的方法。 各種感應(yīng)器 中頻感應(yīng)加熱表面淬火的機(jī)車凸輪軸 ? ③ 工頻感應(yīng)加熱頻率為 50Hz,淬硬層深度 1015 mm 各種感應(yīng)器 感應(yīng)穿透加熱 ? ⑵ 火焰加熱 : 利用乙炔火焰直接加熱工件表面的方法。 ? ⑶ 激光熱處理 : 利用高能量密度的激光對工件表面進(jìn)行加熱的方法。 火焰加熱表面淬火示意圖 激光表面熱處理 火焰加熱表面淬火 激光表面熱處理 第九節(jié) 鋼的化學(xué)熱處理 ? 化學(xué)熱處理 是將工件臵于特定介質(zhì)中加熱保溫，使 介質(zhì)中活性原子滲入工件表層從而改變工件表層化學(xué)成分和組織 ,進(jìn)而改變其性能的熱處理工藝。 ? 化學(xué)熱處理也是獲得表硬里韌性能的方法之一。 可控氣氛滲碳爐 滲碳回火爐 一、 化學(xué)熱處理的基本過程 ? 介質(zhì) (滲劑 )的分解 : 分解的同時釋放出活性原子。 ? 原子向內(nèi)部擴(kuò)散。 ? 滲碳目的 ? 提高工件表面硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，同時保持心部良好的韌性。 碳高則心部韌性降低。 ? 滲劑為氣體 (煤氣、液化氣等 )或有機(jī)液體 (煤油、甲醇等 )。 ? ⑵ 固體滲碳法 ? 將工件埋入滲劑中，裝箱密封后在高溫下加熱滲碳。 ? 優(yōu)點：操作簡單； ? 缺點：滲速慢，勞動條件差。 ? 優(yōu)點 : 表面質(zhì)量好 , 滲碳速度快。 ? 滲碳層厚度 （由表面到過度層一半處的厚度）： 一般為 。 ? 滲碳緩冷后組織：表層為 P+網(wǎng)狀Fe3CⅡ 。 中間為過渡區(qū)。 淬火方法有： ? ⑴ 預(yù)冷淬火法 ? 滲碳后預(yù)冷到略高于 Ar3溫度直接淬火。 ? ⑶ 二次淬火法： ? 即滲碳緩冷后 第一次加熱為心部 Ac3+3050℃ ， 細(xì)化心部 ； 第二次加熱為 Ac1+3050℃ ， 細(xì)化表層。 此時組織為： ? 表層： M回 +顆粒狀碳化物 +A’(少量 ) ? 心部： M回 +F（淬透時） 滲碳淬火后的表層組織 M+F 三、 鋼的氮化 ? 氮化是指向鋼的表面滲入氮原子的過程。 ? 常用鋼號為 38CrMoAl。 ? 常用氮化方法 ? 氣體氮化法與離子氮化法。 ? 離子氮化法是在電場作用下，使電離的氮離子高速沖擊作為陰極的工件。 離子氮化爐 離子氮化法 ? 氮化的特點及應(yīng)用 ? ⑴ 氮化件表面硬度高（ HV10002022），耐磨性高。 由于表面存在壓應(yīng)力。 原因是氮化溫度低，氮化后不需進(jìn)行熱處理。 因為表層形成的氮化物化學(xué)穩(wěn)定性高。 ? 用于耐磨性、精度要求高的零件及耐熱、耐磨及耐蝕件。 縫紉機(jī)用氮化件 經(jīng)氮化的機(jī)車曲軸 第十節(jié) 表面處理新技術(shù) ? 近年來，金屬材料表面處理新技術(shù)得到了迅速發(fā)展，開發(fā)出許多新的工藝方法，這里只介紹主要的幾種。 ? 利用熱噴涂技術(shù)可改善材料的耐磨性、耐蝕性、耐熱性及絕緣性等。 等離子熱噴涂 ? 涂層的結(jié)構(gòu) ? 熱噴涂層是由無數(shù)變形粒子相互交錯呈波浪式堆疊在一起的層狀結(jié)構(gòu)，粒子之間存在著孔隙和氧化物夾雜缺陷。 ? 熱噴涂方法 ? 常用的熱噴涂方法有： ? ① 火焰噴涂 : 多用氧 乙炔火焰作為熱源。 火焰熱噴涂 電弧熱噴涂 等離子噴涂 ? 熱噴涂的特點及應(yīng)用 ? ⑴工藝靈活： 熱噴涂的對象小到Φ10mm的內(nèi)孔 , 大到鐵塔、橋梁 ,可整體噴涂，也可局部噴涂 ? ⑵基體及噴涂材料廣泛： 基體可以是金屬和非金屬，涂層材料可以是金屬、合金及塑料、陶瓷等 ? ⑶ 涂層可控 : 從幾十 ?m到幾 mm ? ⑷ 生產(chǎn)效率高 ? ⑸工件變形?。?基體材料溫度不超過 250℃ (冷工藝 ) 渦輪葉片的熱障涂層(熱噴涂層) 由于涂層材料的種類很多，所獲得的涂層性能差異很大，可應(yīng)用于各種材料的表面保護(hù)、強(qiáng)化及修復(fù)并滿足特殊功能的需要。 ? 根據(jù)沉積過程的原理不同，氣相沉積技術(shù)可分為 物理氣相沉積(PVD) 和 化學(xué)氣相沉積 (CVD)兩大類。 ? 物理沉積技術(shù)主要包括 真空蒸鍍 、 濺射鍍 、離子鍍 三種基本方法。 真空蒸鍍 TiN活塞環(huán) 真空蒸鍍Al膜的塑料制品 ? 濺射鍍 是在真空下通過輝光放電來電離氬氣，氬離子在電場作用下加速轟擊陰極，濺射下來的粒子沉積到工件表面成膜的方法。 ? 物理氣相沉積具有適用的基體材料和膜層材料廣泛；工藝簡單、省材料、無污染；獲得的膜層膜基附著力強(qiáng)、膜層厚度均勻、致密、針孔少等優(yōu)點。 ? 化學(xué)氣相沉積 (CVD) ? 化學(xué)氣相沉積是指在一定溫度下，混合氣體與基體 CVD設(shè)備 表面相互作用而在基體表面形成金屬或化合物薄膜的方法。 化學(xué)氣相沉積 由于化學(xué)氣相沉積膜層具有良好的耐磨性、耐蝕性、耐熱性及電學(xué)、光學(xué)等特殊性能，已被廣泛用于機(jī)械制造、航空航天、交通運(yùn)輸、煤化工等工業(yè)領(lǐng)域。 激光束加工 電子束加工 等離子束加工 進(jìn)行快速加熱和快速冷卻，使表層的結(jié)構(gòu)和成分發(fā)生大幅度改變 （如形成微晶、納米晶、非晶、亞穩(wěn)成分固溶體和化合物等） ，從而獲得所需要的特殊性能。 ? 由于這些束流具有極高的能量密度，可對材料表面 離子束濺射系統(tǒng) ? 激光束表面改性技術(shù) ? 激光束能量密度高 (106W/cm2)，可在短時間內(nèi)將工件表面快速加熱或融化 , 而心部溫度基本不變 。 ? 激光表面改性技術(shù)主要應(yīng)用于以下幾方面 : CO2激光器 ? ⑴ 激光表面淬火 （激光相變硬化） ? 激光表面淬火件硬度高（比普通淬火高 15~20%）、耐磨、耐疲勞，變形極小，表面光亮。 激光表面淬火件 激光表面淬火 ? ⑵ 激光表面合金化 ? 預(yù)先用鍍膜或噴涂等技術(shù)把所要求的合金元素涂敷到工件表面，再用激光束照射涂敷表面，使表面膜與基 體材料表層融合在一起并迅速凝固，從而形成成分與結(jié)構(gòu)均不同于基體的、具有特殊性能的合金化表層。 激光合金化熱剪斷刀 ? 電子束表面改性技術(shù)是以在電場中高速移動的電子作為載能體 ,電子束的能量密度最高可達(dá) 109W/cm2。 ? 凡激光束可進(jìn)行的處理，電子束也都可進(jìn)行。 ? ②設(shè)備投資較低，操作較方便 （無需象激光束處理那樣在處理之前進(jìn)行“黑化”）。 電子束物理氣相沉積 ? 離子注入表面改性技術(shù) ? 離子注入 是指在真空下，將注入元素離子在幾萬至幾十萬電子伏特電場作用下高速注入材料表面，使材料表面層的物理、化學(xué)和機(jī)械性能發(fā)生變化的方法。 離子注入機(jī) ? 通過離子注入可提高材料的耐磨性、耐蝕性、抗疲勞性、抗氧化性及電、光等特性。 離子注入處理的銑刀片