1、熱處理普通熱處理表面熱處理 退火正火淬火回火表面淬火化學熱處理滲碳滲氮碳氮共滲其它熱處理形變真空激光 二二、鋼的熱處理鋼的熱處理工藝分類工藝分類第1頁/共27頁三、熱處理目的、熱處理目的改變鋼的組織改變鋼的性能1、消除毛坯中的缺陷，改善工藝性能，為切削加工或熱處理做組織和性能上的準備。叫預先熱處理。 鑄鍛件退火；硬軟切削加工2、提高金屬材料的力學性能，充分發揮材料的潛力，節約材料延長零件使用壽命。叫最終熱處理。例：鐵匠打刀第2頁/共27頁4-14-1 熱處理基本原理一、鋼在加熱時的轉變鋼在加熱時的轉變 大多數熱處理工藝需要將鋼大多數熱處理工藝需要將鋼加熱到臨界溫度以上（加熱到臨界溫度以上（A

2、A區域）區域）才能進行，所以加熱轉變主要才能進行，所以加熱轉變主要包括包括A A的形成和晶粒長大兩個過的形成和晶粒長大兩個過程。程。 第3頁/共27頁臨界溫度臨界溫度? ?1、A1 Ac1 Ar12、A3 Ac3 Ar33、Acm Accm Arcm第4頁/共27頁1、奧氏體的形成過程共析鋼：形核長大殘余Fe3C溶解 A均勻化關鍵：鐵碳原子擴散關鍵：鐵碳原子擴散第5頁/共27頁2 2、影響奧氏體形成的因素：、影響奧氏體形成的因素：溫度：溫度越高，原子擴散能力越大，加速奧氏體形成。原始組織：原始組織越細，相界面越多，提供的奧氏體晶核就愈多，碳原子的擴散距離也越短，加速奧氏體形成。鋼的成分：含碳量

3、增加，F和Fe3C相界面越多，加速奧氏體形成。加入合金元素后不改變A形成的基本過程，但會減緩A的形成速度，合金鋼加熱溫度較碳鋼高保溫時間比碳鋼長第6頁/共27頁3、奧氏體晶粒的控制隨著溫度的升高，奧氏體晶粒會逐漸長大。晶粒度：表示晶粒大小的尺度。分為十個等級。一級最粗，十級最細。影響:粗大的A晶粒冷卻后得到粗大的其他組織力學性能和工藝性能差措施:合理選擇加熱溫度和保溫時間。第7頁/共27頁二二、鋼在冷卻時的轉變室溫時鋼的力學性能，與A晶粒大小有關，決定于A經冷卻轉變后所獲得的組織。 A鋼冷卻至室溫有兩種方式：第8頁/共27頁1、連續冷卻與等溫冷卻1. 連續冷卻: 2. 等溫冷卻：第9頁/共27

4、頁1、過冷A的等溫轉變等溫轉變? 將A化工件迅速冷卻到A1以下某溫度,在此溫度等溫足夠時間,使A轉變為其他組織過冷A的等溫轉變C曲線？ 表示過冷A在不同的等溫溫度、等溫時間與轉變產物之間關系的曲線稱為C曲線。第10頁/共27頁（1）建立C曲線共析鋼A的等溫轉變曲線的建立:通過一系列不同的等溫冷卻實驗建立的。實驗：過冷A在恒溫下開始轉變和轉變終了的時間，畫到溫度時間坐標系中，然后把開始時間和轉變終了時間分別連接起來，即得共析鋼C曲線第11頁/共27頁過冷A的等溫轉變C曲線第12頁/共27頁（2）共析鋼過冷A等溫轉變產物組織和性能 珠光體類型：723550第13頁/共27頁（3）貝氏體形轉變：55

5、0- 350 上貝氏體 羽毛狀性能：脆性大350-240下貝氏體竹葉狀性能：強而韌第14頁/共27頁馬氏體型轉變：240 -40馬氏體？碳在-中的過飽和固溶體。 晶格？體心正方，晶格畸變嚴重， C%越高晶格畸變越嚴重.組織類型：板條狀馬氏體和釙片狀馬氏體板條狀(低碳)馬氏體：C0.25%,強而韌。 b800MPa 15%釙片狀(高碳)馬氏體： C0.8%,硬而脆。 HBW=800 2%第15頁/共27頁板條狀馬氏體 針片狀馬氏體第16頁/共27頁過冷A的等溫轉變C曲線第17頁/共27頁2、過冷A的連續冷卻轉變連續冷卻轉變? 邊冷卻,邊轉變。 如空冷；爐冷；水冷第18頁/共27頁過冷A的連續冷卻

6、轉變TTT曲線第19頁/共27頁連續冷卻曲線的特點與等溫冷卻曲線相比，連續冷卻曲線都處于右下方，說明轉變溫度低，孕育期長。共析鋼連續冷卻時，只有珠光體轉變而無貝氏體轉變；第20頁/共27頁臨界冷卻速度 ? Vk 當連續冷卻速度達到某一值時，冷卻曲線與C曲線相切，不發生珠光體轉變，而在低溫區發生馬氏體轉變，通常稱為臨界冷卻速度。第21頁/共27頁3、過冷奧氏體轉變C曲線的應用過冷奧氏體轉變圖是選擇鋼種及制訂熱處理工藝的基本依據之一。（1）不同成分的鋼具有不同的轉變圖，設計時可根據要求合理選擇適用而廉價的材料。（2）制定熱處理工藝，選擇冷卻介質。（3）估計零件在熱處理條件下各部位可能得到的組織。第22頁