2022年金属热处理知识点要点.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 1 热处理的目的、分类、条件；定义：通过加热、保温顺冷却的方法,使金属的内部组织结构发生变化,从 而获得所要求的性能的一种工艺方法；目的： 1 、排除毛坯中的缺陷,改善工艺性能,为切削加工或热处理做组织和 性能上的预备； 2、提高金属材料的力学性能,充分发挥材料的潜力,节省材料延长 零件使用寿命；分类：特点：热处理区分于其他加工工艺如铸造、压力加工等的特点是只通过转变工 件的组织来转变性能,而不转变其外形；热处理条件：（1）有固态相变发生的金属或合金（2）加热时溶解度有显著变化的合金- 1 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页

2、,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 热处理过程中四个重要因素 : 1加热速度 V； 2最高加热温度 T; 3保温时间 h; 4冷却速度 Vt. 2 什么是铁素体、 奥氏体、渗碳体？其结构与性能； Ac1、Ar1、Ac3、Ar3、Accm、Arcm临界温度的意义；奥氏体的形成条件；奥氏体界面形核的缘由 / 条件；以共析钢为例,具体分析奥氏体的形成机理；影响奥氏体转变速度的因素；影响奥氏体晶粒长大的因素；铁素体：碳溶于 -Fe 中形成的间隙固溶体 , 以 F 或 表示；结构：体心立方结构；组织：多边形晶粒性能：铁素体的塑性、韧性很好（=3050%、aKU=160200J

3、cm2）,但强度、硬度较低 b=180280MPa、 s=100170MPa、硬度为 5080HBS；其力学 性能几乎与纯铁相同； -Fe 中的间隙固溶体；用A或 表示- 2 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 结构：面心立方晶格性能：奥氏体常存在于727以上,是铁碳合金中重要的高温相,强度和硬度不高,但塑性和韧性很好 b400 MPa、 4050%、硬度为 160200HBS,易锻压成形；钢材热加工都在 区进行；组织：多边形等轴晶粒,在晶粒内部往往存在孪晶亚结构渗碳体：铁与碳形成的金属化合物,是钢铁中的强化相,

4、高温下可分解, Fe3C 3Fe+C石墨 ；结构：复杂斜方性能：渗碳体中碳的质量分数为6.69%,熔点为 1227,硬度很高 800HBW,塑性和韧性极低 0、aKU0 ,脆性大；渗碳体是钢中的主要强化相,其数量、外形、大小及分布状况对钢的性能影响很大； -Fe 中的溶解度很小, 因而常温下碳在铁碳合金中主要以 Fe3C 或石墨的形式存在；- 3 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 五个重要的成份点 : P 、S、E、C、F；- 4 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 38 页精选学习资料

5、 - - - - - - - - - 四条重要的线 : ECF 、ES、GS、PSK；三个重要转变 : 包晶转变反应式、共晶转变反应式、共析转变反应式；两个重要温度 : 1148 、727 ；奥氏体1. -Fe 中的间隙固溶体；用A或 表示结构：面心立方晶格组织：多边形等轴晶粒,在晶粒内部往往存在孪晶亚结构性能：奥氏体常存在于727以上,是铁碳合金中重要的高温相,强度和硬度不高,但塑性和韧性很好 b400 MPa、 4050%、硬度为 160200HBS,易锻压成形；钢材热加工都在 区进行；室温不稳固相 高塑性、低屈服强度（利用奥氏体量改善材料塑性）顺磁性能（测残余奥氏体和相变点）线膨胀系数大

6、（应用于外表元件）导热性能差（耐热钢）比容最小（利用残余奥氏体量削减材料淬火变形）2.Ac1 、Ar1、Ac3、Ar3、Accm、Arcm临界温度的意义 Ac1 加热时珠光体向奥氏体转变的开头温度； Ar1 冷却时奥氏体向珠光体转变的开头温度； Ac3 加热时先共析铁素体全部转变为奥氏体的终了温度； Ar3 冷却时奥氏体开头析出先共析铁素体的温度； Accm- 加热时二次渗碳体全部溶入奥氏体的终了温度- 5 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - Arcm 冷却时奥氏体开头析出二次渗碳体的温度 3. 奥氏体的形成条件

7、 过热（ TA1）4. 奥氏体界面形核的缘由 / 条件 1 易获得形成 A所需浓度起伏,结构起伏和能量起伏 . 2 在相界面形核使界面能和应变能的增加削减； G = - Gv + Gs + Ge Gv体积自由能差, Gs 表面能, Ge 弹性应变能 相界面 Gs 、 Ge 较小,更易满意热力学条件G 垂直于片层长大速度（3）残余碳化物的溶解 残余碳化物 : 当 F 完全转变为 A时,仍有部分 Fe3C没有转变为 A,称为残余碳- 6 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 化物； A/F 界面对 F 推移速度 A/F

8、e3C 界面对 Fe3C推移速度刚形成的 A平均含碳量 G各种因素中, T 的影响作用最剧烈 2、原始组织的影响 片状 P 转变速度 球状 P 薄片较厚片转变快 3、碳含量的影响 C, A形成速度4、合金元素的影响- 7 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - （1）对 A 形成速度的影响转变临界点位置；影响碳在A 中的扩散系数；合金碳化物在A中溶解难易程度的牵制；对原始组织的影响（2）对 A 匀称化的影响 合金钢需要更长匀称化时间 7. 影响奥氏体晶粒长大的因素（1）加热温度和保温时间 随加热温度上升,奥氏体晶粒长

9、大速度成指数关系快速增大；加热温度上升时,保温时间应相应缩短,这样才能获得细小的奥氏体晶粒；（2）加热速度：加热速度快,奥氏体实际形成温度高,形核率增高,由于时间短奥氏体晶粒 来不及长大,可获得细小的起始晶粒度（3）钢的碳含量的影响 碳在固溶于奥氏体的情形下, 由于提高了铁的自扩散系数, 将促进晶界的迁移,使奥氏体晶粒长大；共析碳钢最简洁长大；当碳以未溶二次渗碳体形式存在时,由于其阻碍晶界迁移,所以将阻碍奥氏体晶粒长大；过共析碳钢的加热温度一般选在 Ac1 - Accm 两相区,为的就是保留肯定的残留渗碳体；（4）合金元素的影响 Mn,P 促进奥氏体晶粒长大： Mn - 在奥氏体晶界偏聚,提高

10、晶界能； P - 在奥氏体晶界偏聚,提高铁的自扩散系数；- 8 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 强碳氮化物形成元素 Ti ,Nb,V 形成高熔点难溶碳氮化物（如 TiC,NbN）,阻 碍晶界迁移,细化奥氏体晶粒；（5）冶炼方法 用 Al 脱氧,可形成 AlN - 本质细晶粒钢 用 Si、Mn脱氧- 本质粗晶粒钢（6）原始组织 主要影响 A的起始晶粒；原始组织越细,起始晶粒越细小；但晶粒长大倾向大,即过热敏锐性增大,不行采纳过高的加热温度和长时间保 温,宜采纳快速加热、短时保温的工艺方法；3 何谓过冷奥氏体,过

11、冷奥氏体等温转变曲线,转变产物；珠光体的组织外形和性 能；珠光体的转变机理与影响因素；1. 珠光体的组织外形和性能 组织外形：层片状、粒状、其他 片状珠光体：其 F、Fe3C呈层状分布重量比： F: Fe3C = 8:1 珠光体的存在：钢的退火或正火组织中 力学性能：片间距,强度和硬度,同时塑性和韧性有所改善 粒状珠光体：在铁素体基体上分布着粒状渗碳体的两相机械混合物称为粒状珠光 体；粒状珠光体一般经球化退火而得到,也可以通过淬火加回火处理得到；性能： Fe3C 细小,分布匀称,就强度、硬度较高,韧性也；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 38 页精选学习资料 - - -

12、- - - - - - 与同成分片状 P相比：强度硬度稍低,塑韧性较高 粒状珠光体的力学性能主要取决于渗碳体颗粒的大小、外形与分布；2. 何谓过冷奥氏体 过冷奥氏体处于临界温度之下临时存在的奥氏体；3. 过冷奥氏体等温转变曲线,转变产物4. 珠光体的转变机理与影响因素- 10 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一. 片状珠光体的转变机理 两个基本过程：形核长大（1）珠光体的形核（i ）领先相 与化学成分有关 亚共析钢： F 过共析钢： Fe3C 共析钢：两者均可,一般认为是 Fe3C （）珠光体形核位置 领先

13、相大多在奥氏体晶界或相界面（奥氏体与先共析相界面）上形核；由于这些区域缺陷较多,能量较高,原子简洁扩散,简洁满意形核所需要的成分起伏、能量 起伏和结构起伏的条件；长大：扩散进行 长大方式：纵向长大,沿着珠光体片长轴方向长大；横向长大,沿着珠光体片垂直方向长大；二、粒状珠光体的形成机制粒状珠光体可通过球化退火和马氏体组织回火得到；- 11 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三、亚（过）共析钢的珠光体转变由偏离共析成分的过冷奥氏体所形成的珠光体称为伪共析体或伪珠光体；影响因素：一、奥氏体成分与组织（1）碳含量共析

14、成分的 C曲线最靠右（共析 A最稳固）,成分偏离共析点, C曲线将左移（先析相的析出,- 12 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 降低过冷 A的稳固性）；成分偏离共析点越多, C曲线左移越多；（2）奥氏体晶粒度 晶粒细小,可促进 P转变（3）奥氏体成分不匀称性 成分不匀称,有利形核,加速 P转变（4）合金元素 除了 Co,大部分使 C曲线右移,降低 P的转变 二、外界条件（1）加热温度和保温时间 加热 T 低,保温 t 短,将加速 P转变（2）应力和变形 拉应力和变形均加速转变 4 马氏体的定义：晶体结构、组

15、织外形、性能；马氏体具有高硬度、高强度的本质；Ms、Mf 点；影响 Ms点的主要因素；马氏体的形成条件与转变特点；1. 马氏体的定义：马氏体是C 在 -Fe 中的过饱和间隙式固溶体；具有体心立方点阵C%极低钢 或体心正方 淬火亚稳相 点阵；马氏体相变：钢铁在经过奥氏体化温度后实行快速冷却,抑制其扩散分解,在较 低温度（ Ms）下发生的无扩散型相变；晶体结构：体心正方晶格（ a = b c）轴比 c/a 马氏体的正方度钢中马氏体的本质：- 13 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 马氏体是碳溶于-Fe 中的过饱和

16、间隙式固溶体,记为M或 ；其中的碳择优分布在 c 轴方向上的八面体间隙位置；这使得c 轴伸长, a 轴缩短,晶体结构为体心正方；其轴比 c/a 称为正方度,马氏体含碳量愈高,正方度愈大；马氏体的晶体结构类型（两种） ：体心立方结构（ WC0.2%）组织外形：板条,片状,蝴蝶状、薄板状及薄片状 性能：一. 马氏体的强度和硬度 钢中马氏体的主要特性是高硬度和高强度；马氏体高强度高硬度的本质 相变强化 马氏体相变的切变特性,造成马氏体晶体内产生大量的微观缺陷（位错、孪晶、层错等）使马氏体强化,称为相变强化；固溶强化 马氏体中以间隙式溶入过饱和碳原子将引起剧烈点阵畸变,形成以碳原子为 中心应力场,并与

17、位错发生交互作用,使碳原子钉扎位错,强化马氏体；马氏体时效强化 马氏体发生碳原子偏聚和析出,从而产生时效强化；二. 马氏体的塑性和韧性 1 韧性- 14 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 马氏体的韧性主要打算于亚结构； C%:0.4%,韧性低,硬而脆；-马氏体的相变诱发塑性；仅从韧性考虑,含C量不宜 0.4% 2马氏体的相变诱发塑性在马氏体转变过程中塑性有所增加2. 马氏体的形成条件与转变特点；马氏体的形成条件：（1 快冷 V Vc 防止 A向 P、B转变（2 深冷 T MS 供应足够的驱动力 转变特点：（1

18、）、表面浮凸效应和共格切变 表面浮凸效应切变使马氏体表面显现一边凹陷、一边凸起,并带动邻近奥 氏体也发生弹性切变；马氏体转变以切变方式进行界面上原子为马氏体与奥氏体共有；（2）无扩散相变（3）M转变的位向关系及惯习面 位向关系 相变时,整体相互移动一段距离,相邻原子的相对位置无变化；作小于一个原 子间距位置的位移,因此奥氏体与马氏体保持肯定的严格的晶体学位向关系；位向关系有：（1）KS 关系（2）西山（ N）关系- 15 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - （3）GT 关系 惯习面：马氏体是在母相的肯定晶面上开

19、头形成的,这个晶面就是惯习面；（4）马氏体转变不完全性（非恒温性）（5）马氏体转变的可逆性 3.Ms、Mf 点 马氏体转变开头的温度称上马氏体点,用 Ms 表示；马氏体转变终了温度称下马氏体点,用 Mf 表示. 4. 影响 Ms点的主要因素 1）化学成分 1C% 影响 C% 的影响最为明显； C% 上升, Ms 和 Mf 均下降,马氏体转变温度区间移向低温,残余奥氏体量 增加； C%增加, Ms呈连续下降趋势,当C%0.6%时,Ms下降比 Mf 下降显著,当C%增加到 C%0.6%时,Mf 下降缓慢直至基本不变；2 合金元素 合金元素对 Ms点影响比较复杂,多种合金元素同时作用的影响和一种合金

20、元 素的影响也不相同；总体上： 除了 Co、Al 提高 Ms外,合金元素均有降低 Ms作用；Ms点影响不大； 强碳化物形成元素加热时溶入奥氏体中很少,对 合金元素对 Ms点的影响表现在影响平稳温度T0 和对奥氏体的强化作用；- 16 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3）奥氏体化条件对 MS的影响具有双重性,加热温度高和保温时间长,有利于 C 及合金元素原子充分溶入到奥氏体中 固溶强化 ,降低 Ms点；但同时奥氏体晶粒长大,缺陷削减,晶界强化作用降低,切变阻力减小,Ms点有提高趋势；4）淬火速度目前观点不统一

21、一般认为：淬火速度较低时,即淬火温度较高,“ C 原子气团” 可以形成足够大的尺寸并在缺陷处偏聚,强化奥氏体,使Ms点降低,淬火速度较高时,即淬火温度较低,抑制了“C 原子气团” 形成,对奥氏体强化作用降低,使 Ms点上升；也有人为：高速淬火 Ms点上升是淬火应力引起的；5）磁场 1增加磁场只是提高Ms点,对 Ms点以下的马氏体转变和总的转变量无影响； 2 转变过程中增加磁场,转变量的增加趋势与未加磁场相同,撤去磁场,转变量又回到未加磁场状态； 3 磁场对 Ms点影响与形变诱发马氏体影响相像,增加磁能补充了相变所需的驱动力,使马氏体相变能够产生；5 典型贝氏体的形成温度、组织外形和机械性能；贝

22、氏体相变的基本特点； 1. 贝氏体相变的基本特点 兼有 P转变与 M转变的某些特点；（1）转变有上、下限温度（2）转变产物为非层片状（3）形核及长大- 17 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - （4）转变的不完全性（5）转变的扩散性指碳原子的扩散,中温区,Fe 及 Me原子就不发生扩散（6）贝氏体转变的晶体学 BF 与母相 A之间存在惯习面和位向关系（7）BF也为碳过饱和固溶体 过饱和程度随 B形成温度的降低而增加,但低于 M过饱和程度 2. 典型贝氏体的形成温度、组织外形和机械性能 一、上贝氏体 1. 形成温

23、度范畴550350；转变温度区的较高温度区域,对中、高碳钢,约 B组织外形 2. 由成束的、大致平行的 铁素体（羽毛状）F 板条加碳化物组成；束内相邻 F 位向差很小,束与束之间位向差较大；亚结构是位错； C0.03%,接近平稳浓度； F 有浮凸 ; F 惯习面 111, 与 A位向关系接近 KS；碳化物 分布在 F 条之间,为渗碳体型碳化物 外形取决于含碳量：碳含量低时,沿条间呈不连续粒状或链珠状分布；随钢中含碳量的增加,上贝氏体板条变薄,渗碳体量增多,短杆状,甚至可分布在铁素体板条内；- 18 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 38 页精选学习资料 - - -

24、- - - - - - 与 A 有位向关系,从 A中析出 ; 二、下贝氏体 1、形成温度范畴 B转变区域的低温范畴形成,约在350以下；碳含量低时,形成温度可略高于 350；2、组织外形 F 和 两相混合组织；贝氏体 F 的外形与 M很相像,亦与 A碳含量有关,随碳含量的变化而变化；碳 含量低时呈板条状,高时呈透镜片状,中等时两种外形兼有；由于 B片间互成交角,F,BF内部总 金相显微镜下常可观看到的“ 竹叶状” 组织；条状、片状的下贝氏体 有微小碳化物沉淀；为 或 碳化物,碳化物呈极细的片状或颗粒状,排列成行,约以 5560 的角度与下 B的长轴相交,且仅分布在 F 内部；下贝氏体 F 亚结

25、构为位错,密度较高可形成缠结；未发觉孪晶亚结构；下 B中碳化物匀称分布在F 内；极细,光镜下无法辨论,与回火M极相像的黑色针状组织,电镜下碳化物呈短杆状,与F 长轴成 55 60 角的方向整齐地排列；下 B中碳化物也是 型,但形成温度低时,最初是 转变为 碳化物；在含 Si 钢中,由于 Si 能阻挡 碳化物的析出,故 B 转变时主要析出 碳化物；三、无碳化物贝氏体钢中含肯定量硅或铝时, B组织由板条 F 及富碳残 A组成,F 间为富碳 A,F 与 A- 19 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 内均无碳化物析出

26、,是贝氏体的一种特别外形；1、形成温度范畴：在 B转变的最高温度范畴内形成；2、组织外形 主要由大致平行的 F 板条组成；四、粒状贝氏体低碳或中碳合金钢中以肯定的速度连续冷却时获得；1、形成温度范畴：稍高于上 B形成温度；2、组织外形 俞德刚：由条状铁素体构成的铁素体块和其中有序分布的岛状组织所组成；贝氏体转变产物的力学性能：取决于B外形、尺寸大小和分布,以及B 与其它组织的相对量等； F 和 是 B中最主要的组成相,且 基础；F 是基本,因此 F 的强度是 B强度的1. 贝氏体的强度、硬度随形成温度的降低而提高；2. 下 B冲击韧性优于上B,韧脆转化温度明显低于上B,随着上 B屈服强度的上升

27、,韧脆转化温度明显上升,而形成下 度的上升,韧脆转化温度又上升；B时,其韧脆转化温度突然下降,以后随屈服强名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3. 贝氏体的抗疲惫性能和耐磨性能硬度相同时,等温淬火B组织较淬火回火组织有更高的疲惫性能,因B较其他组织具有正确的强韧性协作,疲惫裂纹的产生和扩展都较困难；此外,在重载和大的冲击载荷工作条件下,应首选 性协作较佳的组织为最好；B作为使用组织,由于抗冲击耐磨损性能亦以强韧6 退火、正火的定义、目的和分类；常用退火工艺方法；退火、正火后钢的组织和 性能；退火和正火属于预备热处理

28、工艺；一 退火 1 定义： 将组织偏离平稳状态的金属或合金加热到适当的温度,保持肯定时间,然 后缓慢冷却以达到接近平稳状态组织的热处理工艺；2 目的: 匀称化学成分、改善切削加工性能和冷塑性变形性能、排除或削减内应力、为零件最终热处理预备合适的内部组织；3. 分类: 依据加热温度分两类：在临界温度以上的退火（相变重结晶退火）,包括完全退火 匀称化退火）、不完全退- 21 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 火、扩散退火、球化退火；临界温度以下的退火,包括软化退火,再结晶退火,去应力退火 . 二 正火1 定义:

29、将钢材或钢件加热到Ac3（对于亚共析钢）或Accm （对于过共析钢）以上适当温度（ 3050）,保温适当时间,使之完全奥氏体化,然后在空气中冷却,以 得到珠光体组织的热处理工艺；2 目的: 细化晶粒、提高硬度、获得比较匀称的组织和性能；常用退火工艺方法- 22 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - - 23 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一、扩散退火 : 定义：将金属铸锭、铸件、锻件或锻坯在略低于固相线的温度下长期加热,保

30、温后缓慢冷至室温的热处理工艺；扩散退火又称匀称化退火；二、完全退火 定义: 将钢件或钢材加热到 Ac3 点以上 2030, 使之完全奥氏体化,然后缓慢冷却,获得接近于平稳组织的热处理工艺；或者：将亚共析钢加热到 Ac3+（2030）,保；温后随炉缓慢冷却到 500 以下后在空气中连续冷却 三、不完全退火 定义: 将钢件加热至 Ac1和 Ac3之间,或 Ac1与 Accm之间, 经保温冷却 , 以获得 接近平稳组织的热处理工艺 . 四、球化退火：使钢中的碳化物球化,或获得球状珠光体的退火工艺；五、再结晶退火 经过冷变形后的金属加热到再结晶温度以上,保持适当时间,使形变晶粒重新转变为匀称的等轴晶粒

31、,以排除形变强化和残余应力的热处理工艺；六、去应力退火：为了去除由于形变加工、锻造、焊接等所引起的及铸件内存在的 残余应力 但不引起组织的变化 而进行的退火；退火 正火后钢的组织和性能 1、组织比较 相同点：均是珠光体型组织不同点：正火得到的珠光体,过冷度较大,片间距细小；完全退火得到的珠光体- 24 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 片间距较大；2性能比较 亚共析钢,正火的强度、硬度、韧性较高,塑性相仿；过共析钢,退火后强度、硬度、韧性均低于正火的,只有球化退火的,因其所得组 织为球状珠光体,故其综合性能优

32、于正火的；总之,对于含碳量相同的工件,正火后的强度和硬度要高于的退火的；7 淬火的定义、目的和分类；常用淬火介质；冷却过程三阶段；钢的淬透性及影响 因素；淬硬性及影响因素；淬火方法及应用；淬火缺陷；1. 钢的淬火将钢加热到临界温度（A1 或 A3）以上,保温肯定时间使其奥氏体化,以大于临界冷却速度进行冷却的工艺；2. 淬火目的：提高硬度和耐磨性：刀具、量具、磨具 提高强韧性：轴类、杆件、销、受力件 提高硬磁性：用高碳钢、磁钢制的永久磁铁（马氏体磁性）提高弹性：各类弹簧 提高耐蚀和耐热性：耐热钢和不锈钢 获得 M组织 3. 淬火分类 按加热温度：完全淬火、不完全淬火、循环加热淬火 按加热速度：一

33、般淬火、快速加热淬火、超快速加热淬火 按加热介质及热源条件： 光亮淬火、 真空淬火、 铅浴加热淬火、 盐浴加热淬火、- 25 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 火焰加热淬火、感应加热淬火、高频脉冲淬火、接触电加热淬火、电解液加热淬火、电子束加热淬火、激光加热淬火 按淬火部位：整体淬火、局部淬火、表面淬火 按冷却方式：单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火、预冷淬火；马氏体 等温淬火、贝氏体等温淬火等 4. 常用淬火介质 抱负淬火介质具备：高温慢冷；奥氏体鼻子温度快冷；马氏体转变慢冷；1 无物态变化的淬火介质

34、冷却机理 : 辐射、传导和对流将工件的热量带走,使工件冷却常用的淬火介质：硝酸盐和碱,使用温度在 2 有物态变化的淬火介质 冷却机理：150550之间；辐射、传导和对流将工件的热量带走,使工件冷却 汽化沸腾,使工件剧烈散热 冷却才能强 5. 冷却过程三阶段- 26 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6. 钢的淬透性及影响因素 1. 淬透性钢在淬火时能够获得马氏体的才能；其大小是用规定条件下淬硬层深度来表示；淬硬层深度由工件表面到半马氏体区 2. 影响淬透性的因素50%M + 50%P的深度；打算因素 : 临界

35、冷却速度 ; 取决于材料化学成分； C 曲线越靠右 , 淬火临界冷却速度越小 , 钢的淬透性越好 因此使 C曲线右移的元素均使淬透性提高 ; 一般而言,碳钢的淬透性差,合金钢的淬透性好,且合金元素含量越高,淬透性 越好（除 Co）留意区分： 钢材本身的固有属性,与外部因素无关 钢的淬透性工件的淬透深度 取决于钢材淬透性 , 仍与冷却介质、- 27 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 工件尺寸等外部因素有关；淬透性与工件尺寸、冷却介质无关；它只用于不同材料之间的比较；是在尺寸、冷 却介质相同时,用不同材料的淬硬层

36、深度来进行比较的；7. 淬硬性及影响因素 淬硬性 : 钢在抱负条件下淬火后所能达到的最高硬度；影响因素 : 主要取决于马氏体的含碳量；C 马氏体硬度、 韧性与含碳量的 % 关系- 28 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 8. 淬火方法及应用1单液淬火法 概念：把已加热到淬火温度的工件淬入一种淬火介质,使其完全冷却；如曲线 a 所 示；适用条件：适用于外形简洁的碳钢,合金钢工件；- 29 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 对碳

37、钢直径大于 35mm的工件水中淬火,更小的可采纳油淬；各类合金钢就以油为常用淬火介质；2双液淬火法 概念：把加热到淬火温度的工件,先在冷却才能强的淬火介质中冷却至接近 MS点,然后转入冷却才能弱的淬火介质中冷却至室温；如曲线 b 所示；说明：一般用水做快冷淬火介质,用油或空气做慢冷淬火介质,但较少采纳空气,在水中停留时间为每 56mm有效厚度约 1 秒；适用条件：尺寸较大的碳素钢工件；3喷射淬火法 概念：向工件喷射水流的淬火方法；适用条件：主要用于局部淬火；4分级淬火法 概念： 把工件由奥氏体化温度淬入高于该钢种的马氏体开头转变温度的淬火介质（盐浴或碱浴炉）中,在其中冷却直至工件各部分温度达到

38、淬火介质的温度,然后缓冷至室温,发生马氏体转变；适用条件：只适用于尺寸较小的工件；5等温淬火法 概念：工件淬火加热后,如长期保持在下贝氏体转变区的温度使之完成奥氏体的 等温转变,获得下贝氏体组织,这种淬火方法称等温淬火法；等温淬火目的：获得变形小,硬度高并兼有良好韧性的工件；9. 淬火缺陷（1）淬火内应力- 30 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 淬火内应力是造成工件变形和开裂根本缘由；淬火内应力超过材料屈服强度-引起工件变形；淬火内应力超过材料断裂强度引起工件断裂；-淬火内应力分：热应力（温度应力）组织应力

39、（相变应力）热应力：由于工件心部和表面冷却速度不一样,其冷却收缩不同而造成的内应力；热应力产生过程：冷却初期,表面冷速快,表面收缩,产生拉应力；心部冷速慢,不收缩,产生压应力；冷却后期,表面冷速慢,表面不收缩,产生压应力；心部冷速快,收缩,产生拉应力；最终的淬火热应力：表面压应力、心部拉应力；组织应力：由于工件表层和心部发生马氏体转变的不同时性而造成的内应力；组织应力产生过程：冷却初期,表面受压,心部受拉；冷却后期,表层受拉,心部受压；（2）淬火变形 几何外形变化体积变化 热应力使工件沿着最大尺寸方向收缩,沿着最小尺寸方向胀大；变圆 组织应力使工件沿着最大尺寸方向伸长,沿着最小尺寸方向收缩；变尖（3）淬火裂纹 淬火裂纹产生缘由：淬火内应力超过材料断裂强度- 31 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 材料内部缺陷