1、第二章第二章碳鋼碳鋼本章主要內容本章主要內容碳鋼的分類和牌號碳鋼的分類和牌號純鐵的結晶和晶體結構純鐵的結晶和晶體結構鐵碳合金中的相和組織組成物鐵碳合金中的相和組織組成物fe-fe3c相圖相圖雜質元素對鋼性能的影響雜質元素對鋼性能的影響壓力加工對鋼組織和性能的影響壓力加工對鋼組織和性能的影響第一節第一節 純鐵的組織和性能純鐵的組織和性能問問 題題 什么是過冷現象和過冷度？什么是過冷現象和過冷度？ 什么是晶體和晶體結構？什么是晶體和晶體結構？ 什么是晶體缺陷？可分為幾類？對晶體什么是晶體缺陷？可分為幾類？對晶體的性能有哪些影響？的性能有哪些影響？ 純鐵的同素異構體有哪些？具有哪種的純鐵的同素異構體

2、有哪些？具有哪種的晶體結構？晶體結構？一、純鐵的結晶一、純鐵的結晶1結晶：晶體由液態變成固態的過程。結晶：晶體由液態變成固態的過程。2 過冷現象和過冷度過冷現象和過冷度過冷度：理論結晶溫過冷度：理論結晶溫度和實際開始結晶溫度和實際開始結晶溫度之差。度之差。結晶過程(a)(b)(c)(d)(e)(f)形成晶核晶核長大全部結晶3結晶過程：形成晶核和晶核長大結晶過程：形成晶核和晶核長大二、晶體結構二、晶體結構1晶體結構：原子、分子或者離子在空間的具體晶體結構：原子、分子或者離子在空間的具體排列稱為晶體結構。排列稱為晶體結構。2 如何研究晶體結構？如何研究晶體結構？晶體原子晶體原子 點點 點陣點陣 晶

3、格晶格 晶胞晶胞晶體晶體結構結構晶胞參數晶胞參數晶胞晶胞：構成晶格的最基本的單元。：構成晶格的最基本的單元。3金屬中常見的晶體結構類型金屬中常見的晶體結構類型 體心立方體心立方(bcc）面心立方（面心立方（fcc）密排六方（密排六方（hcp)鐵（-fe）,鎢(w) ,鉻（cr）,鉬（mo）,釩（v)等a=b=c,=90鋁(al)、銅(cu)、 銀(ag)、金(au)、鎳(ni)、鉛(pb)鐵（fe)等a=b=c,=90鈦（ti）、鋯（zr、鎂（mg)、鋅（zn）等a=bc,=90 =120晶體結構與材料性能：晶體結構與材料性能： （一般規律）（一般規律）面心立方面心立方的金屬塑性的金屬塑性最好

4、最好，體心立方次之體心立方次之，密排六方密排六方的金屬的金屬較差較差。體心立方體心立方 bcc面心立方面心立方 fcc密排六方密排六方 hcp4純鐵的同素異構轉變純鐵的同素異構轉變1394c-fe面心立方面心立方-fe體心立方體心立方d-d-fe體心立方體心立方912c三、晶體缺陷三、晶體缺陷1晶體缺陷：實際晶體中排列不規則的區域稱晶體缺陷：實際晶體中排列不規則的區域稱為晶體缺陷。為晶體缺陷。2分類（按空間尺寸分）分類（按空間尺寸分）點缺陷點缺陷：不規則區域在空間三個方向上的尺：不規則區域在空間三個方向上的尺寸都很小，例如寸都很小，例如空位、置換原子、間隙原子?？瘴?、置換原子、間隙原子。同素異

5、構轉變：同素異構轉變：同一種元素同一種元素在在固態下固態下由于溫度變化而發生的由于溫度變化而發生的晶體晶體結構結構的變化。的變化。線缺陷線缺陷：不規則區域：不規則區域在一個方向的尺寸很在一個方向的尺寸很大，在另外兩個方向大，在另外兩個方向的尺寸都很小的尺寸都很小, 例如例如位位錯錯。鈦合金中的位錯線位錯線刃位錯刃位錯空位空位空位空位置換原子置換原子置換原子置換原子間隙原子間隙原子間隙原子間隙原子 面缺陷面缺陷：不規則區域在兩個方向的尺寸很大，在另外一個方：不規則區域在兩個方向的尺寸很大，在另外一個方向的尺寸很小，例如晶界、亞晶界。向的尺寸很小，例如晶界、亞晶界。工業純鐵的晶界晶界晶界亞晶界亞晶

6、界abcd3 晶體缺陷對晶體性能的影響晶體缺陷對晶體性能的影響位錯密度很位錯密度很低低或者很或者很高高時，晶體的強度比時，晶體的強度比較較高高。點缺陷點缺陷點缺陷周圍晶格發生畸變，材料的屈服強點缺陷周圍晶格發生畸變，材料的屈服強度提高，塑性韌性下降，電阻增加。度提高，塑性韌性下降，電阻增加。線缺陷線缺陷附近的晶格畸變，對強度影響顯著。強度的變附近的晶格畸變，對強度影響顯著。強度的變化與化與位錯密度位錯密度有關。有關。強強度度位錯密度位錯密度面缺陷面缺陷：晶格發生畸變，晶界增多能顯著提高材料的強度，也晶格發生畸變，晶界增多能顯著提高材料的強度，也可提高材料的塑性和韌性，但是容易發生高溫氧化，耐腐

7、蝕性可提高材料的塑性和韌性，但是容易發生高溫氧化，耐腐蝕性能降低。能降低。細晶強化細晶強化：通過細化晶粒而使材料強度提高的方法稱為細晶強化。通過細化晶粒而使材料強度提高的方法稱為細晶強化。強化材料的方法之一1組織：室溫下退火態的組織由等軸晶粒組成。2性能：強度低，塑性、韌性好。（性能隨晶粒尺寸的改變而改變，晶粒越小，純鐵的強度越高，塑性、韌性越好。）3應用：作為功能材料使用，如變壓器的鐵芯等。四、工業純鐵的組織、性能和應用四、工業純鐵的組織、性能和應用細晶強化細晶強化晶粒度級別晶粒度級別晶粒度級別越高，晶粒越細。工業中常用的細晶粒是晶粒度級別越高，晶粒越細。工業中常用的細晶粒是7-8級，晶粒尺

8、寸為級，晶粒尺寸為0.022mm第二節第二節 鐵碳合金中的相和組織組成物鐵碳合金中的相和組織組成物 鐵和碳的相互作用表現在哪些方面？鐵和碳的相互作用表現在哪些方面？ 什么是固溶體？分為哪幾類？什么是固溶體？分為哪幾類？ 什么是固溶強化和細晶強化？什么是固溶強化和細晶強化？ 鐵碳合金中的相和組織組成物有哪些？鐵碳合金中的相和組織組成物有哪些？一、鐵和碳的相互作用一、鐵和碳的相互作用鐵和碳的相互作用表現為兩方面鐵和碳的相互作用表現為兩方面1 鐵和碳形成固溶體鐵和碳形成固溶體（1）固溶體固溶體：就是固體溶液，是溶質原子就是固體溶液，是溶質原子溶入溶入溶劑中溶劑中所形成的晶體，保持所形成的晶體，保持溶

9、劑元素溶劑元素的的晶體結構。晶體結構。形成固溶體形成固溶體 形成化合物形成化合物（2）固溶體的分類固溶體的分類：置換固溶體置換固溶體間隙固溶體間隙固溶體置換固溶體：溶質原子和溶劑置換固溶體：溶質原子和溶劑原子尺寸相差較小原子尺寸相差較小，形成固溶體時，形成固溶體時溶質原子溶質原子替換替換了溶劑晶格中的一部分原子，就形成了置換固溶體。了溶劑晶格中的一部分原子，就形成了置換固溶體。如：如：fe與與mn、si 、al 、cr 、ti 、nb等形成置換固溶體等形成置換固溶體間隙固溶體：間隙固溶體：溶質原子和溶劑原子溶質原子和溶劑原子直徑相差較大直徑相差較大，溶質原子處于，溶質原子處于溶劑晶體結構的溶劑

10、晶體結構的間隙位置間隙位置上，則形成間隙固溶體。上，則形成間隙固溶體。 例如：例如：fe fe 與與 c ,n ,o ,h c ,n ,o ,h 形成間隙固溶體形成間隙固溶體 置換固置換固溶體溶體間隙固間隙固溶體溶體溶劑原子溶劑原子溶質原子溶質原子溶劑原子溶劑原子溶質原子溶質原子ab（3）鐵與碳形成的固溶體鐵與碳形成的固溶體 （4）固溶體的性能）固溶體的性能與基體金屬相比，強度硬度增加，塑性韌性與基體金屬相比，強度硬度增加，塑性韌性降低，電阻、矯頑力增加。降低，電阻、矯頑力增加。鐵素體鐵素體：碳溶于：碳溶于 鐵鐵中形成的固溶體稱為鐵素體，用中形成的固溶體稱為鐵素體，用 或者或者f表示。表示。奧

11、氏體奧氏體：碳溶于：碳溶于 鐵鐵中形成的固溶體稱為奧氏體，用中形成的固溶體稱為奧氏體，用 或者或者a表示。表示。固溶強化固溶強化：通過溶入某種合金元素形成固溶體而使材通過溶入某種合金元素形成固溶體而使材料強度增加的現象稱為固溶強化。料強度增加的現象稱為固溶強化。強化材料的方法之一強化材料的方法之一2 鐵與碳形成化合物（加入較多的碳）鐵與碳形成化合物（加入較多的碳）（1）鐵與碳形成的化合物：）鐵與碳形成的化合物：滲碳體（滲碳體（fe3c)（2）化合物的性能特點：晶體結構和性能不同于其組）化合物的性能特點：晶體結構和性能不同于其組成元素，晶體結構復雜，熔點高、硬而脆。成元素，晶體結構復雜，熔點高、

12、硬而脆。（3）對合金性能的影響）對合金性能的影響滲碳體滲碳體能提高合金的硬度、耐磨性，會降低合金能提高合金的硬度、耐磨性，會降低合金的塑性和韌性。的塑性和韌性。 以層片狀或者球形均勻分布在組織中，能提高合金以層片狀或者球形均勻分布在組織中，能提高合金的強度；的強度； 以連續網狀、粗大的片狀或者作為基體出現時，急以連續網狀、粗大的片狀或者作為基體出現時，急劇降低材料的強度、塑性韌性。劇降低材料的強度、塑性韌性。二、鐵碳合金中的相和組織組成物二、鐵碳合金中的相和組織組成物1相：相：指系統中具有指系統中具有同一聚集狀態、同一化學成分、同一聚集狀態、同一化學成分、同一結構并以界面相互隔開同一結構并以界

13、面相互隔開的均勻組成部分。的均勻組成部分。2 組織組成物：指的是構成顯微組織的獨立部分，組織組成物：指的是構成顯微組織的獨立部分，可以是單相，也可一是兩相或者多相混合物。可以是單相，也可一是兩相或者多相混合物。鐵碳合金中的相有鐵碳合金中的相有：鐵素體、奧氏體和滲碳體鐵素體、奧氏體和滲碳體鐵碳合金中的鐵碳合金中的組織組成物組織組成物：鐵素體、奧氏鐵素體、奧氏體、滲碳體、體、滲碳體、珠光體和萊氏珠光體和萊氏體。體。鐵素體鐵素體珠光體珠光體第三節第三節 fe-fe3c相圖相圖需要掌握知識點需要掌握知識點 fe-fe3c相圖中重要的點、線和相區。相圖中重要的點、線和相區。 fe-fe3c相圖中的重要轉

14、變及產物。相圖中的重要轉變及產物。 應用應用fe-fe3c相圖分析典型成分鐵碳合金的結晶過程。相圖分析典型成分鐵碳合金的結晶過程。分析室溫下得到的相和組織組成物。分析室溫下得到的相和組織組成物。 會用杠桿定律計算室溫下相和組織組成物的質量分數。會用杠桿定律計算室溫下相和組織組成物的質量分數。 碳對鐵碳合金平衡組織和性能的影響碳對鐵碳合金平衡組織和性能的影響。一、基本概念一、基本概念1相圖：表示合金在相圖：表示合金在緩慢冷卻的平衡狀態緩慢冷卻的平衡狀態下相或者下相或者組組織與溫度、成分間織與溫度、成分間關系的圖形，又稱狀態圖或平衡關系的圖形，又稱狀態圖或平衡圖。圖。2相圖的分類相圖的分類（根據組

15、元數量分）（根據組元數量分）二元相圖（兩個組元配成的合金體系）二元相圖（兩個組元配成的合金體系）三元相圖（三個組元配成的合金體系）三元相圖（三個組元配成的合金體系）3 相圖的建立：實相圖的建立：實驗測定不同成分合驗測定不同成分合金的轉變溫度，將金的轉變溫度，將所有的開始轉變點所有的開始轉變點連接起來，將所有連接起來，將所有的轉變結束點連接的轉變結束點連接起來。起來。液相線液相線固相線固相線二、二、fe-fe3c相圖相圖1相圖中的點相圖中的點（14個）個）（1）組元的熔點組元的熔點： a (0, 1538) 鐵的熔點d (6.69, 1227) fe3c的熔點（2）同素異構轉變點同素異構轉變點n

16、（0，1394）d-fe feg（0，912） fe -fe （3）碳在鐵中最大溶解度點碳在鐵中最大溶解度點 p（0.218，727）碳在）碳在 - -fe 中的最大溶解度中的最大溶解度 e（2.11，1148）碳在）碳在 - -fe 中的最大溶解度中的最大溶解度 h (0.09，1495）碳在）碳在 d-d-fe中的最大溶解度中的最大溶解度 q（0.0008，rt）室溫下碳在）室溫下碳在 - -fe 中的溶解度中的溶解度fe-fe3c相圖相圖(4) 三相共存點三相共存點s（共析點）（共析點）（ fe3c）c（共晶點）（共晶點）（ l fe3c） j（包晶點）（包晶點）（ d d l ）2 相

17、圖中的線相圖中的線液相線液相線():結晶時液相的成分，在其上體系為液相結晶時液相的成分，在其上體系為液相固相線（）：結晶時固相的成分，其下為固相。固相線（）：結晶時固相的成分，其下為固相。fe-fe3c相圖相圖（5 5）其它點）其它點 b b（0.530.53，14951495）發生包晶反應時液相的成）發生包晶反應時液相的成分分 f（6.69,1148) 滲碳體滲碳體 k (6.69,727) 滲碳體滲碳體表示恒溫轉變的線：表示恒溫轉變的線：hjb 包晶轉變包晶轉變 ecf 共晶轉變共晶轉變 psk 共析轉變共析轉變3相圖中的相區相圖中的相區單相區（單相區（4個個1個）個） l、 、 、d d

18、 （ fe3c） 兩相區（兩相區（7個）個）l + l + d, d, l + fel + fe3 3c c，l + l + , , d + , + d + , + + + fefe3 3c ,c , + + fefe3 3 固溶度線：固溶度線： es碳在奧氏體中的最大溶解度隨溫度的變化線碳在奧氏體中的最大溶解度隨溫度的變化線 （溫度（溫度 ，最大溶解度，最大溶解度 ）；（）；（0.77%-2.11%0.77%-2.11%） pq ：碳在鐵素體中的最大溶解度隨溫度的變化線：碳在鐵素體中的最大溶解度隨溫度的變化線 （溫度（溫度 ，最大溶解度，最大溶解度 ） (0.0008%(0.0008%0.0

19、218%)0.0218%) 同素異構轉變線：同素異構轉變線：nh 和和 nj，gs 和和 gp（1）勻晶轉變：由液相直接結晶出單一固相的轉變，屬于非恒溫轉變。4 fe-fe3c相圖中的轉變相圖中的轉變強調！強調！ 根據相圖規則，根據相圖規則，兩個單相區兩個單相區之間必然夾一個之間必然夾一個兩相區兩相區，兩相區的兩個相就由這兩相區的兩個相就由這兩個單相區的相組成兩個單相區的相組成。l : : 由液相中直接結晶出 相。（合金的成分線成分線和b bc線線相交，即含碳量wc：0.53% 4.3%l fe3c : : 由液相中直接結晶出fe3c相。（合金的成分線成分線和cd線相交，即含碳量wc：4.3%

20、6.69%l d d : : 由液相中直接結晶出d相。（合金的成分線成分線和abab線線相交，即含碳量wc：00.53%）過合金的成分點作垂直于橫過合金的成分點作垂直于橫坐標的直線，稱為成分線坐標的直線，稱為成分線（2）同素異構轉變）同素異構轉變 d ( d (b.c.c) ( (f.c.c)nh （開始線）（開始線） nj（結束線）（結束線） ( (f.c.c) ( (b.c.c)gs（開始線）（開始線） gp（結束線）（結束線）鐵與碳形成固溶體之間鐵與碳形成固溶體之間的同素異構轉變的同素異構轉變（3）析出轉變：從一個固相中析出另一個固相的轉變。）析出轉變：從一個固相中析出另一個固相的轉變。

21、溫度降低，溫度降低，c在在fe中的溶解度也降低，合金的含碳量就超過溶中的溶解度也降低，合金的含碳量就超過溶解度，多余的碳就以解度，多余的碳就以fe3c析出。析出。 fe3cii （二次滲碳體）（二次滲碳體）析出析出 fe3ciii （三次滲碳體）（三次滲碳體）析出析出二次滲碳體多以二次滲碳體多以網狀網狀形式析出，形式析出，損害損害材料材料的強度、塑性韌性的強度、塑性韌性（4）恒溫轉變）恒溫轉變 1 1）包晶轉變）包晶轉變 hjb hjb 線線 dh0.09lb0.53j0.17+1495c 含義含義：由：由一定一定成分的成分的液相液相和和一定一定成分的成分的固相固相生成另一個生成另一個一一定成

22、分新固相定成分新固相地反應地反應-包晶轉換反應。包晶轉換反應。（具有具有j j點成分的鐵點成分的鐵- -碳合金冷卻至碳合金冷卻至149514950 0c c，體系中的液相和，體系中的液相和d d相在轉變過程中恰好全部消耗完，得到單一的相在轉變過程中恰好全部消耗完，得到單一的 j j 相。相。 ） 發生包晶反應的合金成分：發生包晶反應的合金成分： c%c%：0.09%-0.53% 0.09%-0.53% 即合金即合金的成分線與的成分線與hjbhjb線相交；線相交； 產物：產物：單相奧氏體（單相奧氏體（ j j ） 包晶點包晶點 （j j點點）：（：（0.170.17，14951495） ld d

23、 2）共晶轉變）共晶轉變 含義含義：由一定成分的：由一定成分的液相液相在恒溫下同時轉變成在恒溫下同時轉變成兩個一定成分兩個一定成分的的固相固相的轉變。的轉變。（ fe- fefe- fe3 3c c系：由系：由c c點成分的液相在點成分的液相在114811480 0c c下同時生成具有下同時生成具有e e點成分的點成分的 相相和和fefe3 3c c。 ） 發生共晶反應的成分范圍：發生共晶反應的成分范圍：wc wc ：2.11 %2.11 %6.69% (6.69% (合金成分合金成分線與線與ecfecf線相交線相交) ) 產物產物： e e和和fefe3 3c c兩相混合物，稱為兩相混合物，

24、稱為萊氏體萊氏體。用。用ldld表示。表示。 （fefe3 3c c為基體；為基體； e e 呈粒狀或桿狀分布在基體上）呈粒狀或桿狀分布在基體上） 共晶點共晶點c c (4.3,1148)(4.3,1148) e2.11lc4.3fe3c6.69+1148c efe3c萊氏體萊氏體3）共析轉變）共析轉變 含義：在恒溫下由含義：在恒溫下由一個固定成分的固相同一個固定成分的固相同時生成時生成兩個固定成分兩個固定成分的新的新固相固相的轉變。的轉變。 ( (在在fefefefe3 3c c體系中，在體系中，在7277270 0c c下由下由s s點成分的點成分的 相同是生成相同是生成p p點點成分的成

25、分的 相和相和fefe3 3c c； 產物：產物： 相和相和fefe3 3c c的兩相混合物，以層片形式混合，稱為的兩相混合物，以層片形式混合，稱為珠光珠光體，用體，用p p表示。表示。 合金范圍：合金范圍： wc: 0.0218 %wc: 0.0218 %6.69%(6.69%(合金成分線與合金成分線與pskpsk線相交線相交) ) s s點點: :共析點，（共析點，（0.770.77，727727） ( (具有具有s s點成分的點成分的fefec c合金冷合金冷卻至卻至7277270 0c c時，合金時，合金全部全部發生共析轉變，生成珠光體。發生共析轉變，生成珠光體。) ) p0.0218

26、s0.77fe3c6.69+727c珠光體珠光體5 典型鐵碳合金結晶過程分析典型鐵碳合金結晶過程分析方法和步驟方法和步驟 在相圖的橫坐標上找出給定的成分點，過該點作成在相圖的橫坐標上找出給定的成分點，過該點作成分線；分線； 在成分線與相圖的各條線的交點作標記（一般用在成分線與相圖的各條線的交點作標記（一般用1、2、3、4等）等） 根據每條線表示的轉變，寫出每兩個點之間或者重根據每條線表示的轉變，寫出每兩個點之間或者重要點上發生的轉變；由液相分析至室溫。要點上發生的轉變；由液相分析至室溫。 室溫下該成分線所在的相區，合金室溫下就具有那室溫下該成分線所在的相區，合金室溫下就具有那個相。組織組成物則

27、取決于冷卻過程中發生的轉變。個相。組織組成物則取決于冷卻過程中發生的轉變。6 幾種典型鐵碳合金的結晶過程分析1 wc0.77%的鐵碳合金的結晶過程成分線如線（成分線如線（1）所示，成分線與相圖中的各條線的交點記作）所示，成分線與相圖中的各條線的交點記作1, 2, 3t t1t1tt2t3 tt2t t3 室溫下的相：+fe3c 組織組成物組織組成物：p(珠光體）（100） 形貌： 和fe3c層片狀混合物問問 題？題？已知：合金的總質量為已知：合金的總質量為1，含碳量為，含碳量為0.77%。室溫下。室溫下由由和fe3c兩相組成，其中中含碳量為0.0008%, fe3c中含碳量為6.69%.求：合

28、金室溫下求：合金室溫下 相相的質量分數的質量分數m 和和fe3c質量分數質量分數m fe3c。（寫出表達式即可）？珠光體珠光體 杠桿定律杠桿定律用來計算二元相圖中兩相平衡狀態下平衡相的相對質量。用來計算二元相圖中兩相平衡狀態下平衡相的相對質量。杠桿的杠桿的支點支點是兩個相的平均質量分數（是兩個相的平均質量分數（合金的成分點），端點合金的成分點），端點分別是兩個相的成分點。分別是兩個相的成分點。%1000008. 069. 60008. 077. 03-cfem%1000008. 069. 677. 069. 6-m 相的質量分數相的質量分數fe3c相的質量分數相的質量分數fe3ca(0.000

29、8)b(6.69)0.77c2wc=0.6%的鐵碳合金（的鐵碳合金（見相圖中的成分線（見相圖中的成分線（2）成分線與相圖上各條線的交點記做成分線與相圖上各條線的交點記做1,2,3,4t1t2t2t3t3t4tt1t1t2t2t3t3t4tt4tt1：開始結晶，：開始結晶，t=t2:晶界過程結束，體系為固相晶界過程結束，體系為固相 t3t4：開始從：開始從 相中析出相中析出fe3cii, 沿沿 相中晶界分布，成網狀。相中晶界分布，成網狀。tt4：發生共析轉變，：發生共析轉變， s 全部轉變成珠光體。全部轉變成珠光體。t12鋼的組織鋼的組織1234共晶白口鑄鐵室溫下的組織組成物：共晶白口鑄鐵室溫下

30、的組織組成物： 萊氏體萊氏體過共晶白口鑄鐵室溫組織組成物：過共晶白口鑄鐵室溫組織組成物：一次滲碳體萊氏體一次滲碳體萊氏體亞共晶白口鑄鐵室溫組織組成物：亞共晶白口鑄鐵室溫組織組成物：珠光體二次滲碳體萊氏體珠光體二次滲碳體萊氏體4 wc=4.3%鐵碳合金的結晶過程分析鐵碳合金的結晶過程分析5 wc=3.0%鐵碳合金的結晶過程分析鐵碳合金的結晶過程分析6 wc=5.0%鐵碳合金的結晶過程分析鐵碳合金的結晶過程分析室溫萊氏體室溫萊氏體亞共晶白口鑄鐵室亞共晶白口鑄鐵室溫下的組織形貌溫下的組織形貌過共晶白口鑄鐵過共晶白口鑄鐵室溫組織形貌室溫組織形貌四、碳對鐵碳合金平衡組織和力學性能的影響四、碳對鐵碳合金平

31、衡組織和力學性能的影響1 鐵碳合金按碳的質量分數和碳的質量分數和平衡組織平衡組織的分類白口鑄鐵白口鑄鐵工業純鐵工業純鐵wc0.0218%組織：鐵素體和少量三次滲碳體組織：鐵素體和少量三次滲碳體鋼鋼亞共析鋼（亞共析鋼（wc0.77%)組織：鐵素體和珠光體組織：鐵素體和珠光體組織：珠光體和二次滲碳體組織：珠光體和二次滲碳體組織：珠光體組織：珠光體亞共晶白口鑄鐵亞共晶白口鑄鐵 (wc2.11%) 組織：珠光體二次滲碳體組織：珠光體二次滲碳體 萊氏體萊氏體共晶白口鑄鐵共晶白口鑄鐵 (wc4.3%) 組織：組織：萊氏體萊氏體過共晶白口鑄鐵過共晶白口鑄鐵 (wc4.3%)組織：一次滲碳體組織：一次滲碳體萊

32、氏體萊氏體2 碳對合金平衡組織的影響（碳對合金平衡組織的影響（ fe3c的形態的形態)f+ +fe3ciiife3c位于晶界，細小的薄片位于晶界，細小的薄片f+pfe3c呈層片狀與鐵素體片混合（相間呈層片狀與鐵素體片混合（相間 ）p fe3ciip fe3c呈層片狀與鐵素體片混合（相間呈層片狀與鐵素體片混合（相間 ）fe3c呈層片狀與鐵素體片混合（相間呈層片狀與鐵素體片混合（相間 ）還有一部分還有一部分fe3c沿晶界分布呈連續網狀沿晶界分布呈連續網狀pfe3ciildfe3c呈層片狀與鐵素體片混合（相間呈層片狀與鐵素體片混合（相間 ）fe3c作為萊氏體的基體作為萊氏體的基體ldfe3c作為萊氏

33、體的基體作為萊氏體的基體ld +fe3ci fe3c為粗大長片狀為粗大長片狀 fe3c作為萊氏體的基體作為萊氏體的基體含碳量逐漸增加含碳量逐漸增加3 含碳量對力學性能的影響含碳量對力學性能的影響（1）含碳量增加，硬）含碳量增加，硬度增加度增加（2）含碳量增加，塑性）含碳量增加，塑性韌性降低韌性降低（3）含碳量增加，強）含碳量增加，強度先增后降（度先增后降（0.9%最最高）高）鐵素體鐵素體(f)：軟而韌：軟而韌滲碳體滲碳體(fe3c):硬而脆硬而脆四四 fefe3c相圖的應用相圖的應用1 1 為選材提供成分依據為選材提供成分依據。 2 2 為制定熱加工工為制定熱加工工藝提供依據。藝提供依據。（1

34、 1）制定熱處理工藝的）制定熱處理工藝的依據依據 （2 2）為制定熱加工工藝）為制定熱加工工藝提供依據，包括鑄造、鍛提供依據，包括鑄造、鍛造、焊接、熱處理）造、焊接、熱處理）第四節第四節 鋼中雜質元素對鋼性能的影響鋼中雜質元素對鋼性能的影響 鋼的性能與含碳量有關；還受鋼中雜質鋼的性能與含碳量有關；還受鋼中雜質元素的影響。元素的影響。 了解鋼中的合金元素及其對性能的影響。了解鋼中的合金元素及其對性能的影響。一、硅和錳一、硅和錳溶入鐵素體中，產生固溶強化作溶入鐵素體中，產生固溶強化作用，提高鋼的強度和硬度用，提高鋼的強度和硬度少量的少量的硅和錳有利有利si形成形成sio2, mn形成形成mns，形

35、成，形成夾雜物，降低鋼的性能夾雜物，降低鋼的性能較多的較多的硅和錳有害有害鋼中規定：鋼中規定：wsi 0.5%， wmn 0.8% 二、硫和磷二、硫和磷1 硫：引起硫：引起熱脆；熱脆；磷：引起磷：引起冷脆冷脆 硫磷降低鋼的焊接性能硫磷降低鋼的焊接性能2 適當增加硫、磷含量，可提高鋼的切削加工性能；適當增加硫、磷含量，可提高鋼的切削加工性能； 磷可增加鋼在大氣中的耐腐蝕性能磷可增加鋼在大氣中的耐腐蝕性能三、鋼中氣體對鋼的作用三、鋼中氣體對鋼的作用1 氫：引起氫：引起氫脆。氫脆。在鋼中產生裂紋，降低鋼的塑性韌性；在鋼中產生裂紋，降低鋼的塑性韌性；容易在焊縫處產生裂紋。容易在焊縫處產生裂紋。2 氮：

36、引起氮：引起應變時效應變時效，增加鋼的，增加鋼的脆性脆性；(不利）不利） 鋼中有鋼中有al、v、ti 、nb時，時，氮氮可細化晶粒，可細化晶粒，提高鋼的強度；提高鋼的強度；氮氮也可提高鋼的耐熱性能。也可提高鋼的耐熱性能。(有利）有利）第六節 壓力加工對鋼組織和性能的影響 知識要點知識要點（1）壓力加工的分類；冷加工和熱加工的定義。）壓力加工的分類；冷加工和熱加工的定義。（2）冷加工對金屬組織和性能的影響。（加工硬化）冷加工對金屬組織和性能的影響。（加工硬化）（3）冷變形組織加熱過程中組織和性能的變化。）冷變形組織加熱過程中組織和性能的變化。 （三個階段）（三個階段）（4）去應力退火和再結晶退火

37、的應用。）去應力退火和再結晶退火的應用。一一 基本概念基本概念1 壓力加工壓力加工： 金屬材料在外力作用下發生的一種塑性變形金屬材料在外力作用下發生的一種塑性變形過程。過程。（工業生產上將鋼錠鍛造、擠壓、軋制、拉拔成各種型鋼、鋼板、鋼管或者鋼絲等規定尺寸和形狀的零件和產品的過程。）2 壓力加工的目的壓力加工的目的（1）獲得規定形狀和尺寸的零件和產品（2）改變鋼的組織和性能3 壓力加工的分類壓力加工的分類冷(壓力)加工（t t再）按加工溫度是否高于再結晶溫度二二 冷加工對組織和性能的影響冷加工對組織和性能的影響1 冷加工對金屬材料微觀組織的影響冷加工對金屬材料微觀組織的影響（1）隨著應變量的增加

38、，晶粒被拉長或者壓扁，呈細條狀或者）隨著應變量的增加，晶粒被拉長或者壓扁，呈細條狀或者纖維狀；纖維狀；（2）晶粒破碎，晶格扭曲，位錯密度急劇增加。）晶粒破碎，晶格扭曲，位錯密度急劇增加。晶粒被拉長或者壓扁晶粒被拉長或者壓扁成為細條狀組織和纖維組織，等軸晶粒未變形原始晶粒輕微變形的滑移線拉長或壓扁的晶粒細條狀組織和纖維組織2 冷加工對性能的影響（1）力學性能力學性能: 隨變形量增加，強度、硬度增加，塑性韌性降強度、硬度增加，塑性韌性降低低。加工硬化：把金屬材料經過冷變形后，隨變形度增加強度、加工硬化：把金屬材料經過冷變形后，隨變形度增加強度、硬度增加，塑性、韌性下降的現象稱為加工硬化。硬度增加，

39、塑性、韌性下降的現象稱為加工硬化。強化材料的方法之一強化材料的方法之一（2）物理化學性能物理化學性能: 電阻增加，抗腐蝕性能降低。（3）大變形量形成的織構帶來各向異性。（4）產生殘余應力，使零件尺寸不穩定；殘余壓應力壓應力可提高疲勞強度，殘余拉應力拉應力降低腐蝕性能?！凹庸び不庸び不笔菑娀饘俨牧系囊环N手段，尤其是對那是強化金屬材料的一種手段，尤其是對那些些不能用熱處理方法不能用熱處理方法強化的金屬。強化的金屬。 制耳現象制耳現象三三 冷變形鋼在加熱過程中組織和性能的變化冷變形鋼在加熱過程中組織和性能的變化隨著加熱溫度的升高冷變形鋼經歷三個階段：回復、再結晶、晶粒長大回復、再結晶、晶粒長大

40、。 1 回復階段：回復階段：基本上保持加工硬化效果基本上保持加工硬化效果 。（1 1）顯微組織形貌保持不變；（2 2）強度硬度略有降低，）強度硬度略有降低， 內應力明顯下降；內應力明顯下降；（3 3）原子排列畸變程度減輕，空位劇烈減少，電阻明顯降低電阻明顯降低。（4)此階段稱為“去應力退火去應力退火”組織隨加熱組織隨加熱溫度的變化溫度的變化 2 2 再結晶：溫度較高，加工硬化效果消除，恢復材再結晶：溫度較高，加工硬化效果消除，恢復材料的塑性變形能力。料的塑性變形能力。 （1 1）組織：碎的，拉長的晶粒）組織：碎的，拉長的晶粒轉變細小的等軸晶粒。轉變細小的等軸晶粒。 （2 2）內應力：完全消失）

41、內應力：完全消失 （3 3）性能：恢復塑性韌性，）性能：恢復塑性韌性，s sb、hb, hb, d d 、 （4 4）此階段又稱再結晶退火。）此階段又稱再結晶退火。3 晶粒長大：在結晶結束后，加熱溫度繼續升高或者延長時晶粒長大：在結晶結束后，加熱溫度繼續升高或者延長時間，晶粒長大。帶來的后果是強度、塑性韌性下降。間，晶粒長大。帶來的后果是強度、塑性韌性下降。組織隨加熱組織隨加熱溫度的變化溫度的變化4 影響再結晶晶粒大小的因素影響再結晶晶粒大小的因素 臨界變形度臨界變形度: 金屬冷變形后再結晶時晶粒極易長得粗大，這時所對應的應變量，稱為臨界變形度。 金屬材料的臨界變形度一般為（2%10）。（1）

42、變形度）變形度大于臨界變形度，變形度越大，大于臨界變形度，變形度越大，退火后晶粒尺寸越小。退火后晶粒尺寸越小。強調！冷熱加工都要避開臨界變形度，避免組織粗大。強調！冷熱加工都要避開臨界變形度，避免組織粗大。（2）退火溫度：不宜過高，也不能太低。）退火溫度：不宜過高，也不能太低。 工業中常用的再結晶溫度為：工業中常用的再結晶溫度為： t = tt = t再再 + 150-250+ 150-2500 0c ( tc ( t再再 = 0.4tm )= 0.4tm ) t t再再是金屬最低再結晶溫度是金屬最低再結晶溫度作 業（第二章） 新版教材新版教材 8384頁頁1、3、4、6、9(只分析只分析wc

43、=0.6、0.77、1.2）、）、10、11、15第三章 鋼的熱處理 知識要點（1）過冷奧氏體的定義。（2）過冷奧氏體的等溫轉變曲線，等溫轉變產物及其性能；等溫轉變曲線的應用。（3）鋼的普通熱處理工藝及應用。（4）鋼的表面熱處理工藝及應用。 (5) 編寫典型零件（如軸、齒輪）的工藝路線。第一節 鋼在加熱時的轉變（一般了解）1 復習“鋼在室溫下的組織”：亞共析鋼，共析鋼，過共析鋼的組織組成物。2以共析鋼為例，了解鋼在加熱時（727c以上）組織的轉變。（相圖上組織和相的轉變是可逆的。）3影響奧氏體晶粒大小的因素。fe-fe3c相圖相圖一 鋼在加熱時組織的轉變（以共析鋼為例）1 共析鋼加熱到727c

44、（a1)以上，珠光體轉變成奧氏體。（四個階段）轉變步驟轉變步驟奧氏體奧氏體形核形核奧氏體奧氏體核長大核長大殘余滲碳殘余滲碳體溶解體溶解奧氏體成奧氏體成分均勻化分均勻化(a)(b)(c)(d)二二 奧氏體晶粒大小奧氏體晶粒大?。? 1） 影響因素：加熱溫度和保溫時間。影響因素：加熱溫度和保溫時間。（2）鋼加熱時的缺陷：過熱；氧化；脫碳）鋼加熱時的缺陷：過熱；氧化；脫碳第二節第二節 過冷奧氏體轉變圖（重點內容）過冷奧氏體轉變圖（重點內容） 知識要點知識要點 過冷奧氏體等溫轉變產物及其性能；過冷奧氏體等溫轉變產物及其性能； 影響影響c曲線的因素曲線的因素 應用等溫轉變圖判斷鋼冷卻至室溫的組織應用等溫

45、轉變圖判斷鋼冷卻至室溫的組織1過冷奧氏體過冷奧氏體定義：把在定義：把在727 c以下尚未發生轉變的不穩定奧氏體以下尚未發生轉變的不穩定奧氏體稱為過冷奧氏體。稱為過冷奧氏體。過冷奧氏體轉變是在臨界點以下某個恒溫下某個恒溫下發生，就稱為過冷奧氏體的等溫轉變等溫轉變。轉變在連續冷卻連續冷卻的過程中發生，稱為過冷奧氏體的連續冷卻轉變連續冷卻轉變。 2過冷奧氏體等溫轉變圖（共析鋼）過冷奧氏體等溫轉變圖（共析鋼）1 等溫轉變圖的建立等溫轉變圖的建立試驗測定試驗測定2 等溫轉變圖等溫轉變圖又稱又稱ttt圖圖或者或者c曲線曲線轉變開始線轉變開始線轉變終止線轉變終止線三、過冷奧氏體等溫轉變類型及其產物三、過冷奧

46、氏體等溫轉變類型及其產物 1 1、珠光體轉變（共析轉變、珠光體轉變（共析轉變a p a p ） 發生溫度：發生溫度： 7277270 0c-560c-5600 0c c 產物：珠光體產物：珠光體7277270 0c-650c-6500 0c c：珠光體片層較粗，：珠光體片層較粗，p p（珠光體）（珠光體）6506500 0c-600c-6000 0c c：珠光體層片較細，：珠光體層片較細，s s （索氏體）（索氏體）6006000 0c-560c-5600 0c c： 珠光體層片極細，珠光體層片極細，t (t (托氏體托氏體) )層片變細，強度硬度增加，塑性韌性有所增加。層片變細，強度硬度增加

47、，塑性韌性有所增加。 珠光體的鐵素體和滲碳體層片粗細與轉變溫度有關。溫度珠光體的鐵素體和滲碳體層片粗細與轉變溫度有關。溫度越低，珠光體的層片越細。越低，珠光體的層片越細。珠光體形成珠光體形成2、貝氏體轉變 560-3500c: 貝氏體呈羽毛狀，稱為上貝氏體，記為貝氏體呈羽毛狀，稱為上貝氏體，記為b上上 . 350- ms 350- ms（2302300 0c c）：貝氏體呈針葉狀，稱之為下貝氏體，記為）：貝氏體呈針葉狀，稱之為下貝氏體，記為b b下。下。（1）轉變溫度：）轉變溫度： 560ms（2300c）（2）產物：貝氏體）產物：貝氏體（3）貝氏體：由過飽和鐵素體和滲碳體組成的混合物。）貝氏

48、體：由過飽和鐵素體和滲碳體組成的混合物。（4）貝氏體的形狀和性能：（與等溫溫度有關）貝氏體的形狀和性能：（與等溫溫度有關）上貝氏體形成過程與形貌下貝氏體形成過程與形貌特征下貝氏體形成過程與形貌特征（5) 5) 性能：上貝氏體的性能：上貝氏體的硬度高，塑性、韌性差，硬度高，塑性、韌性差，不不用。用。 下貝氏體高強度、硬度、塑性韌性較好，。下貝氏體高強度、硬度、塑性韌性較好，。 工業中應用于中碳鋼和中碳合金鋼制造的零件中。工業中應用于中碳鋼和中碳合金鋼制造的零件中。3 馬氏體轉變馬氏體轉變（1）轉變溫度：）轉變溫度： ms（230c）mf（2）產物：馬氏體）產物：馬氏體（3）馬氏體：）馬氏體：碳在

49、碳在-fefe中形成的過飽和鐵素體，具有體心正中形成的過飽和鐵素體，具有體心正方結構。方結構。 馬氏體形成示意圖馬氏體形成示意圖（4）形貌：）形貌： 低碳馬氏體：呈板條狀低碳馬氏體：呈板條狀 高碳馬氏體：呈透鏡狀，片狀，中間有脊線。高碳馬氏體：呈透鏡狀，片狀，中間有脊線。 馬氏體形貌馬氏體形貌（5）性能特點：硬而脆，且隨性能特點：硬而脆，且隨wcwc的增加而增加。的增加而增加。 必須經過回火才能使用必須經過回火才能使用。 回火后：高碳馬氏體具有高強度高硬度、高耐磨性?；鼗鸷螅焊咛捡R氏體具有高強度高硬度、高耐磨性。 低碳馬氏體具有好的綜合性能。低碳馬氏體具有好的綜合性能。（6）應用）應用高碳馬氏

50、體用于高碳馬氏體用于高硬度高耐磨性高硬度高耐磨性的零件，如車刀、銑刀等。的零件，如車刀、銑刀等。低碳馬氏體用于綜合性能好的零件，如發動機連桿螺栓、缸低碳馬氏體用于綜合性能好的零件，如發動機連桿螺栓、缸蓋螺栓，石油鉆井的吊環、吊鉗等。蓋螺栓，石油鉆井的吊環、吊鉗等。 四四 影響影響c c曲線的主要因素曲線的主要因素 1 含碳量含碳量含碳量含碳量合金元素合金元素等溫轉變圖等溫轉變圖2合金元素合金元素除除coco（鈷）（鈷）元素外，其它合金元素溶入奧氏體后使元素外，其它合金元素溶入奧氏體后使c c曲線右移。曲線右移。 c曲線的形狀曲線的形狀c曲線距縱坐標的距離曲線距縱坐標的距離ms 、 mf的溫度的

51、溫度影響影響五五 過冷奧氏體連續冷卻轉變過冷奧氏體連續冷卻轉變連續冷卻轉變圖：又稱連續冷卻轉變圖：又稱cct曲線曲線在連續冷卻轉變過程中，在連續冷卻轉變過程中，亞共析鋼有貝氏體轉變，亞共析鋼有貝氏體轉變，共析鋼和過共析鋼無貝氏共析鋼和過共析鋼無貝氏體轉變體轉變。cct曲線測定比曲線測定比ttt曲線曲線困難。困難。cct曲線曲線c曲線曲線cct曲線曲線六 c曲線的應用(用c曲線估計碳鋼連續冷卻至室溫得到的組織)apc曲線曲線冷卻速度線冷卻速度線a pa bam第三節第三節 鋼的普通熱處理鋼的普通熱處理知識要點知識要點“四把火四把火”（退火、正火、淬火、回火）的工藝過（退火、正火、淬火、回火）的工

52、藝過程；程；“四把火四把火”對零件加工和使用的影響和作用。對零件加工和使用的影響和作用。一一 普通熱處理的作用普通熱處理的作用 改善材料的切削加工性能；改善材料的切削加工性能； 提高材料的力學性能，保證零件安全運行提高材料的力學性能，保證零件安全運行。2退火和正火退火和正火1退火退火 ：采用爐冷，冷卻速度很低：采用爐冷，冷卻速度很低 球狀珠光體球狀珠光體完全退火完全退火球化退火球化退火去應力退火去應力退火再結晶退火再結晶退火亞共析成分的碳鋼和合金鋼亞共析成分的碳鋼和合金鋼共析或過共析碳鋼和合金鋼共析或過共析碳鋼和合金鋼分類分類2 正火（采用空冷，冷卻速度較快）正火（采用空冷，冷卻速度較快）目目

53、 的的低碳鋼：調整硬度（適當增加硬度），利于切削；低碳鋼：調整硬度（適當增加硬度），利于切削；過共析鋼：消除網狀二次滲碳體，利于珠光體球化。過共析鋼：消除網狀二次滲碳體，利于珠光體球化。中碳鋼：普通零件的最終熱處理；中碳鋼：普通零件的最終熱處理； 3退火和正火的選擇（從以下三個方面考慮）退火和正火的選擇（從以下三個方面考慮）提高切削加工性能提高切削加工性能性能性能成本成本三三 淬火和回火（最終熱處理）淬火和回火（最終熱處理）1淬火（采用水冷、油冷，冷卻速度很大）淬火（采用水冷、油冷，冷卻速度很大） 目的：獲得馬氏體目的：獲得馬氏體 工藝：加熱保溫水冷（油冷）工藝：加熱保溫水冷（油冷）常用的淬火

54、介質常用的淬火介質 : 水、水、 鹽水、鹽水、 油油 2鋼的淬透性（鋼的一種性能）鋼的淬透性（鋼的一種性能）（1）定義：鋼在淬火時獲得馬氏體的能力。）定義：鋼在淬火時獲得馬氏體的能力。（2）淬透性的測定：）淬透性的測定：臨界直徑法臨界直徑法，頂端淬火法頂端淬火法（3）影響淬透性的因素：合金元素，碳含量）影響淬透性的因素：合金元素，碳含量（4）選材與淬透性）選材與淬透性理想淬火介質理想淬火介質 一般規律一般規律1 1）表面和心部力學性能一致的零件，即要求表面和心部組織）表面和心部力學性能一致的零件，即要求表面和心部組織一致；如一致；如螺栓、連桿、鍛模、錘桿（承受拉壓載荷）螺栓、連桿、鍛模、錘桿（

55、承受拉壓載荷） 選用淬透性選用淬透性高高的鋼；的鋼； 2 2）表面心部力學性能不一致（表面強度硬度要求高一些，心表面心部力學性能不一致（表面強度硬度要求高一些，心部塑性韌性要求高），組織可以不一致。如軸類零件，冷鐓模部塑性韌性要求高），組織可以不一致。如軸類零件，冷鐓模具、齒輪。具、齒輪。 選用淬透性選用淬透性低低的鋼的鋼。3 3）焊接件：）焊接件：選用淬透性選用淬透性低低的鋼的鋼。 3 回火（與淬火配合回火（與淬火配合）（1） 定義：將淬火鋼重新加熱至定義：將淬火鋼重新加熱至a1（727 c)溫度以下的某溫度以下的某個溫度，保溫一定時間后冷卻至室溫的工藝操作。個溫度，保溫一定時間后冷卻至室溫

56、的工藝操作。（2）目的：）目的：降低馬氏體的脆性，增加塑性韌性。降低馬氏體的脆性，增加塑性韌性。 穩定組織。穩定組織。 降低內應力。降低內應力。 調整鋼的硬度。調整鋼的硬度。 （3）回火的類型）回火的類型低溫回火低溫回火溫度：溫度：1501502002000 0c c ；得到的組織：得到的組織：m回回（過飽和鐵素體（過飽和鐵素體 + + e e碳化物）碳化物） 性能：性能：高硬度、高耐磨性，內應力、脆性降低。高硬度、高耐磨性，內應力、脆性降低。 應用：高碳鋼、高碳合金鋼制造的應用：高碳鋼、高碳合金鋼制造的工具和模具、滾動軸承；工具和模具、滾動軸承；滲碳和表面淬火零件滲碳和表面淬火零件.(.(w

57、c 0.6%)wc 0.6%) 中溫回火中溫回火溫度：溫度：3503505005000 0c c ；得到的組織：得到的組織：t回回（針葉狀鐵素體（針葉狀鐵素體 + + 極極細小顆粒滲細小顆粒滲碳體組成）碳體組成）性能：性能：高強度、硬度，高的高強度、硬度，高的彈性極限及屈服強度彈性極限及屈服強度； 具有一定的塑性、韌性；具有一定的塑性、韌性；應用：應用：wc = 0.5wc = 0.50.7%0.7%碳鋼碳鋼、合金鋼制造的合金鋼制造的各種彈簧各種彈簧。 高溫回火高溫回火溫度：溫度：500-650500-6500 0c c，組織：組織：s s回回（由等軸狀的鐵素體和球狀滲碳體組成）（由等軸狀的鐵

58、素體和球狀滲碳體組成）性能：性能： 具有具有適當的強度、硬度和足夠的塑性、韌性適當的強度、硬度和足夠的塑性、韌性（即良（即良好綜合性能）。好綜合性能）。應用：用于應用：用于wcwc為為0.30.30.5%0.5%的中碳鋼和合金鋼制造的的中碳鋼和合金鋼制造的軸、連軸、連桿、螺栓桿、螺栓等。等。 生產上將淬火和高溫回火稱為生產上將淬火和高溫回火稱為“調質處理調質處理”。 一般規律：隨回火溫度一般規律：隨回火溫度，強度、硬度，強度、硬度，塑性韌性，塑性韌性?；鼗饻囟扰c力學性能回火溫度與力學性能第四節 鋼的表面熱處理 知識要點 表面熱處理的目的、分類 常用的表面熱處理工藝 了解表面熱處理的典型零件一、

59、基本概念 目的：使零件具有“表硬心韌” 的性能特點。 二、分類二、分類表面淬火表面淬火表面化學熱處理表面化學熱處理3表面淬火：表面淬火：表面與心部的成分一致表面與心部的成分一致，組織不一樣。組織不一樣。 1 1 工藝：工藝： 將工件表面將工件表面快速快速加熱到加熱到奧氏體區奧氏體區，在熱量尚，在熱量尚未達到心部時未達到心部時立即迅速冷卻立即迅速冷卻，使，使表面得到一定深表面得到一定深度的淬硬層度的淬硬層，而，而心部仍保持原始組織心部仍保持原始組織的一種局部的一種局部淬火方法。淬火方法。 2 分類分類 火焰加熱火焰加熱表面淬火表面淬火感應加熱感應加熱表面淬火表面淬火激光加熱激光加熱表面淬火表面淬

60、火 火焰加熱表面淬火火焰加熱表面淬火 3 3材料及典型零件材料及典型零件中碳鋼（中碳鋼（wc 0.4wc 0.40.5%0.5%）, , 如如4040、4545鋼機床齒輪、軸等零件。鋼機床齒輪、軸等零件。常用的表面淬火方法常用的表面淬火方法淬硬層深度：淬硬層深度：2 26mm6mm優點：方法簡便；無需特殊設備；適用于單件、小批量生產零優點：方法簡便；無需特殊設備；適用于單件、小批量生產零件；件；缺點：需要操作熟練，否則造成質量不穩定缺點：需要操作熟練，否則造成質量不穩定 應用：應用： 軋鋼機齒輪、軋輥；軋鋼機齒輪、軋輥； 礦山機械齒輪、軸；礦山機械齒輪、軸； 機床導軌、齒輪；機床導軌、齒輪；