第九章鋼的熱處理工藝_張慶安_金屬學(xué)與熱處理

1、本章目的本章目的 介紹鋼的常用熱處理工藝及其應(yīng)用介紹鋼的常用熱處理工藝及其應(yīng)用本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)（1）各類(lèi)熱處理）各類(lèi)熱處理(退火、正火、淬火、回火退火、正火、淬火、回火)工藝工藝組織性能應(yīng)用的規(guī)律和特點(diǎn)組織性能應(yīng)用的規(guī)律和特點(diǎn)（2）淬透性、淬硬性的概念與應(yīng)用）淬透性、淬硬性的概念與應(yīng)用第九章第九章 鋼的熱處理工藝鋼的熱處理工藝金屬材料加工過(guò)程金屬材料加工過(guò)程 冶煉冶煉鑄造鑄造鑄錠鑄錠板棒型管板棒型管焊接焊接機(jī)加工機(jī)加工冷軋冷軋冷拔冷拔深沖深沖鍛件鍛件鑄件鑄件機(jī)加工機(jī)加工零零件件或或構(gòu)構(gòu)件件 工藝性能工藝性能 預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理 使用性能使用性能 最終熱處理最終熱處理熱軋熱軋熱鍛熱鍛熱處理分類(lèi)

2、熱處理分類(lèi)n普通熱處理：退火、正火普通熱處理：退火、正火 淬火、回火淬火、回火n表面熱處理：表面淬火表面熱處理：表面淬火 化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理n形變熱處理：控制軋制形變熱處理：控制軋制9-1 鋼的退火與正火鋼的退火與正火一一 退火退火1 定義：鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間定義：鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間后緩慢隨爐冷卻或控制其冷速，獲平衡組后緩慢隨爐冷卻或控制其冷速，獲平衡組織的工藝織的工藝。 參見(jiàn)教材定義中參見(jiàn)教材定義中“高于或低于高于或低于AC1”，是，是為了區(qū)分有無(wú)相變的兩種退火，但并不妥為了區(qū)分有無(wú)相變的兩種退火，但并不妥AC1S 2 分類(lèi)分類(lèi)（1）高溫退火）高溫退火 （相變重結(jié)晶

3、退火）（相變重結(jié)晶退火） T加熱加熱AC1（2）低溫退火）低溫退火 T加熱加熱AC1完全退火完全退火不完全退火不完全退火球化退火球化退火等溫退火等溫退火擴(kuò)散退火擴(kuò)散退火去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火再結(jié)晶退火再結(jié)晶退火3 退火目的退火目的總體：改善組織，提高性能總體：改善組織，提高性能 降低硬度，改善切削加工性能。通常降低硬度，改善切削加工性能。通常適合機(jī)加工的硬度范圍為適合機(jī)加工的硬度范圍為150250HB 細(xì)化晶粒；均勻組織細(xì)化晶粒；均勻組織 消除內(nèi)應(yīng)力消除內(nèi)應(yīng)力 注：目的注：目的 時(shí)，常用正火代退火時(shí)，常用正火代退火 工藝規(guī)范工藝規(guī)范特點(diǎn)特點(diǎn)目的目的適用范圍適用范圍 工藝：工藝：完全奧完全奧氏體化

4、氏體化組織：組織：層片狀層片狀珠光體珠光體 硬度，改硬度，改善切削加工善切削加工性能性能 細(xì)化晶粒；細(xì)化晶粒；消除內(nèi)應(yīng)力；消除內(nèi)應(yīng)力；減輕組織不減輕組織不均勻性均勻性(消除消除魏氏組織等魏氏組織等) 亞共析鋼、合亞共析鋼、合金鋼的鑄、鍛、金鋼的鑄、鍛、熱軋、焊件的熱軋、焊件的預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理(切切削加工前削加工前或或熱熱處理前處理前的預(yù)備的預(yù)備熱處理熱處理)4 退火工藝及特點(diǎn)退火工藝及特點(diǎn) AC3 +20-30 AC3 AC1 tT(1) 完全退火完全退火注：目的不同，組織控制注：目的不同，組織控制(珠光體片間距珠光體片間距)不同不同原因：粗片狀原因：粗片狀P原因：重結(jié)晶原因：重結(jié)晶45鋼

5、鍛造后與完全退火后機(jī)械性能鋼鍛造后與完全退火后機(jī)械性能狀態(tài)狀態(tài)b(Mpa)s(Mpa)(%)(%)k (kJ.m-2)HB鍛造鍛造6507503004005152040200400230完全退火完全退火60070030035015204050400600200 完全退火后強(qiáng)硬度有所下降，而塑韌性完全退火后強(qiáng)硬度有所下降，而塑韌性較大幅度提高較大幅度提高主要目的：改善組織與加工性能主要目的：改善組織與加工性能晶粒細(xì)化的原因晶粒細(xì)化的原因40鋼退火前后金相組織鋼退火前后金相組織完全退火完全退火相變重結(jié)晶過(guò)程相變重結(jié)晶過(guò)程 工藝規(guī)范工藝規(guī)范特點(diǎn)特點(diǎn)目的目的適用范圍適用范圍 工藝：工藝：不完全奧不完全

6、奧氏體化氏體化組織：組織：球狀球狀(粒狀粒狀)珠光體珠光體 降低降低(過(guò)過(guò))共析鋼硬共析鋼硬度適合切度適合切削削為最終為最終熱處理做熱處理做組織準(zhǔn)備組織準(zhǔn)備含碳量較高含碳量較高的工、模具的工、模具鋼的預(yù)備熱鋼的預(yù)備熱處理處理 AC1 +20-30 ACm或或AC3 AC1 tT (2) 球化退火球化退火 不完全退火的一種不完全退火的一種工藝關(guān)鍵工藝關(guān)鍵 Fe3C形態(tài)控制形態(tài)控制 球的大小控制球的大小控制 控制奧氏體化程度控制奧氏體化程度控制過(guò)冷奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變的溫度控制過(guò)冷奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變的溫度片狀與球狀珠光體組織切削性能比較片狀與球狀珠光體組織切削性能比較層片狀層片狀珠光體珠光體粒粒(球球)狀狀

7、珠光體珠光體刀具刀具T12鋼球化退火與完全退火的性能比較鋼球化退火與完全退火的性能比較 球化退火的強(qiáng)硬度更低，塑韌性更好，球化退火的強(qiáng)硬度更低，塑韌性更好，碳化物對(duì)基體的分割更均勻、徹底，更利切碳化物對(duì)基體的分割更均勻、徹底，更利切削加工削加工狀態(tài)狀態(tài)b(Mpa)(%)(%)HB完全退火完全退火8101530230球化退火球化退火6202040160T12鋼完全退火與球化退火后性能比較鋼完全退火與球化退火后性能比較T12鋼完全退火與球化退火后組織比較鋼完全退火與球化退火后組織比較完全退火、球化退火工藝缺陷完全退火、球化退火工藝缺陷 生產(chǎn)周期長(zhǎng)；且為變溫轉(zhuǎn)變，故所得組織、球生產(chǎn)周期長(zhǎng)；且為變溫轉(zhuǎn)

8、變，故所得組織、球大小不均，為此大小不均，為此 開(kāi)發(fā)出等溫轉(zhuǎn)變開(kāi)發(fā)出等溫轉(zhuǎn)變(3) 等溫退火等溫退火是完全退火、球化退火工藝的改進(jìn)是完全退火、球化退火工藝的改進(jìn)普通退火普通退火等溫完全退火等溫完全退火等溫球化退火等溫球化退火 AC3 +20-30 AC3 Ar1 tTAc1 AC1 +20-30 Ar1 -20-30 高速鋼等溫退火與普通退火工藝曲線(xiàn)高速鋼等溫退火與普通退火工藝曲線(xiàn)870-880 tT4h3h等等溫溫退退火火普普通通退退火火40 /h720-740 爐冷爐冷15 /h空空冷冷空空冷冷 等溫退火優(yōu)勢(shì)等溫退火優(yōu)勢(shì) (1) 縮短工藝時(shí)間：高速鋼縮短工藝時(shí)間：高速鋼 40h20h （2

9、）組織均勻：碳化物球大小一致）組織均勻：碳化物球大小一致工藝工藝規(guī)范規(guī)范特點(diǎn)特點(diǎn)目的目的適用適用范圍范圍 (1)高溫、長(zhǎng)高溫、長(zhǎng)時(shí)間時(shí)間(2)需再經(jīng)重需再經(jīng)重結(jié)晶工藝結(jié)晶工藝(完完全退火或正全退火或正火火)以細(xì)化晶以細(xì)化晶粒粒消除或消除或減輕偏減輕偏析、帶析、帶狀組織狀組織等等合金鋼合金鋼錠大型錠大型鑄鋼件鑄鋼件tTAC3或或ACm+ 200-300AC3或或ACm(4) 擴(kuò)散擴(kuò)散(均勻化均勻化)退火退火工藝工藝名稱(chēng)名稱(chēng)工藝規(guī)范工藝規(guī)范目的目的適用范圍適用范圍再結(jié)再結(jié)晶退晶退火火 消除加工消除加工硬化硬化 完全消除完全消除殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力冷塑性變形冷塑性變形件件去應(yīng)去應(yīng)力退力退火火消除內(nèi)應(yīng)力，

10、消除內(nèi)應(yīng)力，防工件變形防工件變形鑄、鍛、焊、鑄、鍛、焊、沖壓、機(jī)加沖壓、機(jī)加工件工件(5) 再結(jié)晶退火與去應(yīng)力退火再結(jié)晶退火與去應(yīng)力退火AC1650-700 300-650 tT二二 正火目的、用途和工藝正火目的、用途和工藝 1 定義定義 鋼加熱到鋼加熱到AC3 或或ACm以上的以上的A區(qū)域，區(qū)域，保持一定時(shí)間后在空氣中冷卻，以獲得保持一定時(shí)間后在空氣中冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的工藝接近平衡狀態(tài)組織的工藝 又稱(chēng)常化又稱(chēng)?；鹫?退火退火正火與退火的區(qū)別正火與退火的區(qū)別 加熱溫度較高加熱溫度較高 冷卻速度較快冷卻速度較快 獲得組織較細(xì)獲得組織較細(xì)(索氏體索氏體) 強(qiáng)硬度與塑韌性較高強(qiáng)硬度

11、與塑韌性較高 生產(chǎn)效率較高生產(chǎn)效率較高正火正火 退火退火碳鋼正火與退火后的硬度（碳鋼正火與退火后的硬度（HB）狀態(tài)狀態(tài)結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼 軟的軟的 中等的中等的 硬的硬的工具鋼工具鋼退火退火正火正火125140160190185230220270正火與退火態(tài)正火與退火態(tài)45鋼機(jī)械性能鋼機(jī)械性能狀態(tài)狀態(tài)b(MPa)(%)k (J.cm-2)HB正火正火70080015205080220完全退火完全退火65070015204060180注：正火態(tài)強(qiáng)硬度與塑韌性均較高注：正火態(tài)強(qiáng)硬度與塑韌性均較高2 目的目的 細(xì)化晶粒，消除鑄鍛焊件組織缺陷細(xì)化晶粒，消除鑄鍛焊件組織缺陷 提高低碳鋼硬度，改善切削加工性能提

12、高低碳鋼硬度，改善切削加工性能 消除高碳鋼網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退消除高碳鋼網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火作組織準(zhǔn)備火作組織準(zhǔn)備 型材或大型復(fù)雜鑄鋼件的最終熱處理型材或大型復(fù)雜鑄鋼件的最終熱處理三三 正火與退火的選用正火與退火的選用 C%0.75% 球化退火球化退火 C%0.9% 有網(wǎng)狀碳化物有網(wǎng)狀碳化物 正火正火(消網(wǎng)消網(wǎng))球化退火球化退火注意注意 1 退火與正火退火與正火珠光體類(lèi)型組織的應(yīng)用珠光體類(lèi)型組織的應(yīng)用 2 能用正火處則不用退火能用正火處則不用退火 正火可作為大件或不重要工件的最終正火可作為大件或不重要工件的最終熱處理，而退火一般不作為最終熱處理熱處理，而退火一般不作為最終熱處理9-2

13、 鋼的淬火與回火鋼的淬火與回火淬火：將鋼件加熱到淬火：將鋼件加熱到AC3 或或AC1以上，使發(fā)以上，使發(fā)生奧氏體化，以生奧氏體化，以 V冷冷 VC急劇冷卻，獲急劇冷卻，獲馬氏體組織馬氏體組織等溫淬火等溫淬火 AC1 MS VC VC 淬火淬火 但等溫淬火但等溫淬火獲得獲得B下下彈簧鋼鉛浴淬火彈簧鋼鉛浴淬火獲得索氏體獲得索氏體1 加熱溫度加熱溫度 通常淬火加熱溫度的選擇主要根據(jù)鋼通常淬火加熱溫度的選擇主要根據(jù)鋼種是亞共析鋼還是過(guò)共析鋼而定，基種是亞共析鋼還是過(guò)共析鋼而定，基本原則是亞共析鋼采取完全奧氏體化，本原則是亞共析鋼采取完全奧氏體化，過(guò)共析鋼采取不完全奧氏體化過(guò)共析鋼采取不完全奧氏體化一一

14、 淬火加熱工藝參數(shù)的選擇淬火加熱工藝參數(shù)的選擇（1）化學(xué)成分）化學(xué)成分 亞共析鋼：亞共析鋼： AC3 +20-30 過(guò)共析鋼：過(guò)共析鋼： AC1 +20-30 AC1 ACmAC3M+ARAM+AR+A+Fe3C(C)()A+FM+FFe3C過(guò)共析鋼為何不采取完全奧氏體化？過(guò)共析鋼為何不采取完全奧氏體化？若若T Acm C%，MS；AR 粗大粗大M 氧化脫碳氧化脫碳，變形開(kāi)裂，變形開(kāi)裂低合金鋼：低合金鋼： AC3 或或AC1 +50-100 高合金鋼：高合金鋼： AC3 或或AC1 +300-400 （2）還需綜合考慮工件尺寸、形狀、淬）還需綜合考慮工件尺寸、形狀、淬火介質(zhì)、晶粒長(zhǎng)大傾向等因素

15、火介質(zhì)、晶粒長(zhǎng)大傾向等因素6008001280 W18Cr4VTt2 保溫時(shí)間保溫時(shí)間 保溫保溫= 升溫升溫+ 熱透熱透+轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 3 淬火介質(zhì)淬火介質(zhì)（1）淬火介質(zhì)的要求）淬火介質(zhì)的要求 鼻點(diǎn)冷速大鼻點(diǎn)冷速大, MS附近冷速小附近冷速小 穩(wěn)定，成本低穩(wěn)定，成本低 安全、無(wú)毒、不腐蝕工件安全、無(wú)毒、不腐蝕工件TA1MS水水油油 (2) 常用淬火介質(zhì)常用淬火介質(zhì) 水水 鼻溫：鼻溫：150/S； Ms：450 /S 優(yōu)點(diǎn)：冷卻能力強(qiáng)；成本低優(yōu)點(diǎn)：冷卻能力強(qiáng)；成本低 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：M 轉(zhuǎn)變溫區(qū)冷速過(guò)大，變形轉(zhuǎn)變溫區(qū)冷速過(guò)大，變形 應(yīng)用：小尺寸、形狀簡(jiǎn)單碳鋼件應(yīng)用：小尺寸、形狀簡(jiǎn)單碳鋼件 油油 Vmax：1

16、00-250 /S 出現(xiàn)在出現(xiàn)在400-500 鼻溫：鼻溫：6070/S；Ms：50 /S 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：M轉(zhuǎn)變溫區(qū)冷速小，不易變形轉(zhuǎn)變溫區(qū)冷速小，不易變形 缺點(diǎn)：鼻溫區(qū)冷速過(guò)小，淬不透缺點(diǎn)：鼻溫區(qū)冷速過(guò)小，淬不透 應(yīng)用：合金鋼件應(yīng)用：合金鋼件 10%NaCl水溶液水溶液 15%NaOH水溶液水溶液 5%Na2CO3水溶液水溶液 使蒸汽膜提前破裂，改進(jìn)了使蒸汽膜提前破裂，改進(jìn)了單一水介質(zhì)由于蒸汽膜出現(xiàn)，使單一水介質(zhì)由于蒸汽膜出現(xiàn)，使傳熱性能下降的現(xiàn)象，提高了冷傳熱性能下降的現(xiàn)象，提高了冷卻能力。但有一定腐蝕性卻能力。但有一定腐蝕性 鹽水與堿水鹽水與堿水鋼的淬透性鋼的淬透性為什么引入為什么引入“淬

17、透性淬透性”概念概念V表V心VC淬透層深度淬透層深度VCV表V心1 鋼的淬透性概念鋼的淬透性概念 淬透層深度：由工件表面淬透層深度：由工件表面半馬氏體半馬氏體點(diǎn)點(diǎn)(50%M)的深度的深度 指奧氏體化的鋼在淬火時(shí)獲得馬指奧氏體化的鋼在淬火時(shí)獲得馬氏體的能力，具體用鋼在一定條件下氏體的能力，具體用鋼在一定條件下淬火獲得的淬透層深度表示其大小，淬火獲得的淬透層深度表示其大小，越深，淬透性越高越深，淬透性越高硬度測(cè)量法：硬度測(cè)量法：50%M的硬度的硬度 C%淬透層深度淬透層深度50%M淬透性與淬透層深度的差別淬透性與淬透層深度的差別影響淬透性的因素：與影響影響淬透性的因素：與影響 C 曲線(xiàn)因曲線(xiàn)因素一

18、致，具體與鋼種以及奧氏體化的素一致，具體與鋼種以及奧氏體化的條件有關(guān)條件有關(guān)實(shí)際淬透層深度：除與淬透性有關(guān)外，實(shí)際淬透層深度：除與淬透性有關(guān)外，還與工件大小、淬火介質(zhì)等緊密相關(guān)還與工件大小、淬火介質(zhì)等緊密相關(guān)淬硬性：鋼淬火時(shí)的硬化能力，用淬成馬氏淬硬性：鋼淬火時(shí)的硬化能力，用淬成馬氏體可能得到的最高硬度表示，具體主要取體可能得到的最高硬度表示，具體主要取決于馬氏體中的決于馬氏體中的 碳含量碳含量 2 淬透性與淬硬性淬透性與淬硬性淬透性：取決于鋼的臨界冷卻速度，具體主淬透性：取決于鋼的臨界冷卻速度，具體主要與鋼中的合金元素種類(lèi)及數(shù)量有關(guān)要與鋼中的合金元素種類(lèi)及數(shù)量有關(guān) 例：例：T10、15MnV

19、B淬透性與淬硬性比較淬透性與淬硬性比較3 淬透性測(cè)定方法淬透性測(cè)定方法（1）頂端淬火法）頂端淬火法 25100（2）臨界淬火直徑）臨界淬火直徑臨界淬火直徑：鋼在某種淬火介質(zhì)中能臨界淬火直徑：鋼在某種淬火介質(zhì)中能完全淬透的最大直徑完全淬透的最大直徑(Dk)臨界淬火直徑測(cè)量方法臨界淬火直徑測(cè)量方法 C%半馬氏體硬度半馬氏體硬度 測(cè)該鋼端淬曲線(xiàn)測(cè)該鋼端淬曲線(xiàn)找出對(duì)應(yīng)半馬氏找出對(duì)應(yīng)半馬氏體硬度的體硬度的d端端值值 根據(jù)對(duì)零件淬透深度的實(shí)際要求根據(jù)對(duì)零件淬透深度的實(shí)際要求(淬淬透至透至1/2R、3/4R、中心等、中心等)從下圖查出從下圖查出對(duì)應(yīng)的臨界淬火直徑對(duì)應(yīng)的臨界淬火直徑DkTA1MS分分級(jí)級(jí)淬淬火

20、火雙雙液液淬淬火火等等溫溫淬淬火火單單液液淬淬火火三三 淬火方法淬火方法 1 單液淬火單液淬火 尺寸小、尺寸小、 形狀簡(jiǎn)單的碳鋼、合金鋼件形狀簡(jiǎn)單的碳鋼、合金鋼件 2 雙液淬火（水淬油冷）雙液淬火（水淬油冷） 尺寸較大碳鋼件尺寸較大碳鋼件3 分級(jí)淬火分級(jí)淬火 稍高于稍高于MS，鹽浴，鹽浴 小尺寸工模具、變形小、精密件小尺寸工模具、變形小、精密件淬火方法淬火方法4 等溫淬火等溫淬火特點(diǎn)：淬火熱應(yīng)力、組織應(yīng)力小，變形小特點(diǎn)：淬火熱應(yīng)力、組織應(yīng)力小，變形小 特別用于形狀復(fù)雜、尺寸精密件特別用于形狀復(fù)雜、尺寸精密件5 冷處理冷處理目的：目的： 減少減少AR%，HRC 穩(wěn)定尺寸穩(wěn)定尺寸 挽救挽救四四 鋼

21、的回火工藝鋼的回火工藝1 回火工藝參數(shù)的選擇回火工藝參數(shù)的選擇 回火溫度回火溫度的選擇的選擇 （1）零件使用性能）零件使用性能硬度硬度回火溫度回火溫度（2）應(yīng)力消除：）應(yīng)力消除： T500，1h T200，2-3h 回火后冷卻方式回火后冷卻方式通常無(wú)要求，空冷即可。通常無(wú)要求，空冷即可。但如果是中高溫回火，又是回火脆性敏感鋼但如果是中高溫回火，又是回火脆性敏感鋼(例如含例如含Cr、Ni、Mn等等)，回火后需采取水或，回火后需采取水或油快冷方式油快冷方式 回火次數(shù)回火次數(shù)：高合金鋼的多次回火：高合金鋼的多次回火 回火溫度對(duì)高碳低合金鋼回火溫度對(duì)高碳低合金鋼(0.82C、0.84Mn)機(jī)械機(jī)械性能

22、的影響性能的影響 回火溫度對(duì)低碳和中碳合金鋼機(jī)械性能的影響回火溫度對(duì)低碳和中碳合金鋼機(jī)械性能的影響 a對(duì)低碳合金鋼機(jī)械性能的影響對(duì)低碳合金鋼機(jī)械性能的影響 b對(duì)中碳合金鋼機(jī)械性能的影響對(duì)中碳合金鋼機(jī)械性能的影響 2 回火種類(lèi)回火種類(lèi) 通?；鼗痄撔阅軓?qiáng)烈取決于回火通?；鼗痄撔阅軓?qiáng)烈取決于回火溫度，不僅回火溫度溫度，不僅回火溫度，內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力，同，同時(shí)強(qiáng)硬度時(shí)強(qiáng)硬度，而塑韌性，而塑韌性強(qiáng)韌性要求不同，回火溫度不同強(qiáng)韌性要求不同，回火溫度不同實(shí)用中根據(jù)溫度不同劃分回火種類(lèi)實(shí)用中根據(jù)溫度不同劃分回火種類(lèi)低溫回火組織：回火馬氏體低溫回火組織：回火馬氏體由片狀過(guò)飽和由片狀過(guò)飽和相相 +碳化物析出相構(gòu)成，

23、碳化物析出相構(gòu)成，且析出物與基體保持共格關(guān)系且析出物與基體保持共格關(guān)系 確?；鼗鸷笕跃哂懈邚?qiáng)度確?；鼗鸷笕跃哂懈邚?qiáng)度適量碳的析出以及某些缺陷的消除，使內(nèi)適量碳的析出以及某些缺陷的消除，使內(nèi)應(yīng)力有較大程度下降應(yīng)力有較大程度下降 回火后降低了脆性回火后降低了脆性（1）低溫回火（）低溫回火（150250）保持高強(qiáng)硬度保持高強(qiáng)硬度 微裂紋焊合微裂紋焊合 內(nèi)應(yīng)力和脆性?xún)?nèi)應(yīng)力和脆性 韌性略韌性略 低碳鋼：板條低碳鋼：板條M，只有，只有C的偏聚的偏聚 高碳鋼：淬火片狀高碳鋼：淬火片狀M回火回火M 應(yīng)用：應(yīng)用： 工、模具鋼工、模具鋼 低碳馬氏體鋼低碳馬氏體鋼低溫回火組織的性能低溫回火組織的性能思考：回火馬氏體

24、與淬火馬氏體的差別思考：回火馬氏體與淬火馬氏體的差別 （2）中溫回火（）中溫回火（350500）中溫回火組織：回火屈氏體中溫回火組織：回火屈氏體 由條狀或針狀由條狀或針狀 (未再結(jié)晶，平衡未再結(jié)晶，平衡C含含量量)相與彌散析出、分布在相與彌散析出、分布在相基體上的相基體上的細(xì)粒狀細(xì)粒狀相構(gòu)成相構(gòu)成 尚未再結(jié)晶仍保留有高密度位錯(cuò)的尚未再結(jié)晶仍保留有高密度位錯(cuò)的基體，確?；鼗鸷笕跃哂懈邚?qiáng)度基體，確?；鼗鸷笕跃哂懈邚?qiáng)度 碳完全析出，內(nèi)應(yīng)力基本消除碳完全析出，內(nèi)應(yīng)力基本消除中溫回火組織的性能中溫回火組織的性能 基體已回復(fù)；內(nèi)應(yīng)力基體已回復(fù)；內(nèi)應(yīng)力 有很高的強(qiáng)韌性，彈性極限高有很高的強(qiáng)韌性，彈性極限高應(yīng)

25、用：彈簧鋼、熱鍛模應(yīng)用：彈簧鋼、熱鍛模思考：回火屈氏體與正火屈氏體的差別思考：回火屈氏體與正火屈氏體的差別 （3）高溫回火（）高溫回火（550680）高溫組織：回火索氏體高溫組織：回火索氏體 由已再結(jié)晶并等軸狀的由已再結(jié)晶并等軸狀的相（碳為平相（碳為平衡狀態(tài)）以及均勻、彌散分布在其上的衡狀態(tài)）以及均勻、彌散分布在其上的粒狀或球化的粒狀或球化的相構(gòu)成相構(gòu)成 碳的過(guò)飽和固溶強(qiáng)化以及位錯(cuò)亞結(jié)碳的過(guò)飽和固溶強(qiáng)化以及位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)強(qiáng)化均消失，僅靠分布較理想的第二構(gòu)強(qiáng)化均消失，僅靠分布較理想的第二相強(qiáng)化，強(qiáng)度相對(duì)下降，但塑韌性很高相強(qiáng)化，強(qiáng)度相對(duì)下降，但塑韌性很高高溫回火組織的性能高溫回火組織的性能 內(nèi)應(yīng)力基

26、本消除內(nèi)應(yīng)力基本消除 強(qiáng)度與韌性最佳配合強(qiáng)度與韌性最佳配合 綜合機(jī)械性能高綜合機(jī)械性能高 應(yīng)用：重要結(jié)構(gòu)件，軸、齒輪等應(yīng)用：重要結(jié)構(gòu)件，軸、齒輪等獲得較高綜合機(jī)械性能的工藝方法獲得較高綜合機(jī)械性能的工藝方法 調(diào)質(zhì)處理：淬火調(diào)質(zhì)處理：淬火+高溫回火高溫回火片狀片狀粒狀粒狀bSHRC(0.8%C),305020060040080010思考思考 高溫退火或正火高溫退火或正火獲得的珠光體類(lèi)型獲得的珠光體類(lèi)型組織與淬火后高溫組織與淬火后高溫或中溫回火的組織或中溫回火的組織之間在組織、性能之間在組織、性能上有何差別？上有何差別？五五 鋼的淬、回火缺陷鋼的淬、回火缺陷1 種類(lèi)種類(lèi) 變形、開(kāi)裂、氧化、脫碳、變

27、形、開(kāi)裂、氧化、脫碳、 硬度不足、軟點(diǎn)、過(guò)熱、過(guò)燒硬度不足、軟點(diǎn)、過(guò)熱、過(guò)燒 過(guò)熱：晶粒粗大過(guò)熱：晶粒粗大重結(jié)晶消除重結(jié)晶消除 過(guò)燒：晶界熔化或氧化過(guò)燒：晶界熔化或氧化無(wú)法挽回?zé)o法挽回 2 變形與淬火應(yīng)力變形與淬火應(yīng)力 變形方式：體積變化、彎曲翹曲。變形方式：體積變化、彎曲翹曲。 產(chǎn)生原因：加熱或冷卻中熱脹冷縮產(chǎn)生原因：加熱或冷卻中熱脹冷縮 組織轉(zhuǎn)變不同步組織轉(zhuǎn)變不同步內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力 種種 類(lèi)：熱應(yīng)力、組織應(yīng)力類(lèi)：熱應(yīng)力、組織應(yīng)力 改進(jìn)方法改進(jìn)方法分級(jí)淬火、等溫淬火分級(jí)淬火、等溫淬火第九章第九章 習(xí)題與思考題習(xí)題與思考題 1 確定下列鋼件的退火方法，并指出退火的目確定下列鋼件的退火方法，并指出退火