1、以共析鋼爲(wèi)例：共析鋼從高溫爐冷變成粗波來(lái)鐵空冷變成中波來(lái)鐵油冷變成 細(xì)波來(lái)鐵+麻田散鐵+殘留沃斯田鐵 水冷變成麻田散鐵+殘留沃斯田鐵 產(chǎn)生殘留沃斯田鐵主要是因?yàn)槔鋮s速度不夠快，及冷 卻液的冷卻能力。鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變:過(guò)冷奧氏體在一個(gè)溫度范圍 內(nèi)，隨溫度下降發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，同樣可用“連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線” “CCT曲線C continuous;C cooling； T transformation”分析組織轉(zhuǎn)變過(guò)程和產(chǎn)物。共析 鋼的“CCT曲線”測(cè)量過(guò)程示意圖如下圖。圖中Vi （爐 冷）、V2 （空冷）、V3 （油冷）、V4 （水冷）代表熱處 理中四種常用的連續(xù)冷卻方式。水冷 

2、5;k 汕冷 Vki時(shí)間（山工）共析鋼的連續(xù)轉(zhuǎn)變圖建立過(guò)程示意圖（CCT曲線）爐冷V1:隨爐冷卻（相當(dāng)于退火），比較緩慢， 它分別與C曲線的轉(zhuǎn)變開(kāi)始和轉(zhuǎn)變終了線相交于 1、2 點(diǎn)，這兩點(diǎn)位于C曲線上部珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)域，估計(jì)它 的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為珠光體，硬度170220HBS （珠光體是 奧氏體（奧氏體是碳溶解在y- Fe中的間隙固溶體）發(fā) 生共析轉(zhuǎn)變所形成的鐵素體與滲碳體的共析體。得名 自其珍珠般（pearl-like ）的光澤。其形態(tài)為鐵素體薄 層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復(fù)相物，也稱(chēng)片狀珠 光體。）空冷匕：在空氣中冷卻（相當(dāng)于正火），它分別與C 曲線的轉(zhuǎn)變開(kāi)始線和轉(zhuǎn)變終了線相交于 3、4點(diǎn)，位于

3、C曲線珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)域中下部分，故可判斷其轉(zhuǎn)變產(chǎn) 物為索氏體，硬度2535HRC在中等硬度情況下，洛氏硬度HRC與布氏硬度HBS之間關(guān)系約為1 : 10。 （索氏體：鋼經(jīng)正火或等溫轉(zhuǎn)變 所得到的 鐵素體與 滲碳體的機(jī)械混合物。屬于珠光體類(lèi)型的組織，但 其組織比珠光體組織細(xì)。將淬火鋼在450-600 C進(jìn)行 回火，所得到的索氏體稱(chēng)為回火索氏體（temperedsorbite）。回火索氏體中的碳化物分散度很大，呈球 狀。故比索氏體具有更好的機(jī)械性能。這就是為什 么多數(shù)結(jié)構(gòu)零件要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理（淬火+高溫回火）的原因。索氏體，是在光學(xué)金相顯微鏡下放大600倍以上才能分辨片層的細(xì)珠光體，其實(shí)質(zhì)是一種珠 光

4、體，是鋼的高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，是片層的鐵素體與滲 碳體的雙相混合組織，其層片間距較小（250 350nm）,碳在鐵素體中已無(wú)過(guò)飽和度，是一種平衡組織。）油冷V3：在油中的冷卻（相當(dāng)于 在油中淬火），與C 曲線的轉(zhuǎn)變開(kāi)始線交于5、6點(diǎn)，沒(méi)有與轉(zhuǎn)變終了線相 交，所以?xún)H有一部分過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橥惺象w ，其余 部分在冷卻至M線以下轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織。因此，轉(zhuǎn) 變產(chǎn)物應(yīng)是托氏體和馬氏體的混合組織，硬度 4555HRC （托氏體/屈氏體：troostite ，奧氏體等 溫轉(zhuǎn)變所得到的由鐵素體與滲碳體組成的極彌散的 混合物。是一種 最細(xì)的珠光體 類(lèi)型組織，其組織比索氏體組織還細(xì)。鋼經(jīng)淬火后在300450 C回火所得

5、到的屈氏體稱(chēng)為回火屈氏體，是過(guò)冷奧氏體冷卻到350 500C左右形成的片間距約為300800nm的珠 光體。）（馬氏體/麻田散鐵，是純金屬或合金從某一 固相轉(zhuǎn)變成另一固相時(shí)的產(chǎn)物；馬氏體最先在淬火鋼 中發(fā)現(xiàn)，是由奧氏體轉(zhuǎn)變成的，是 碳在a鐵中的過(guò)飽 和固溶體。馬氏體的開(kāi)始和終止溫度，分別稱(chēng)為 M始 點(diǎn)和M終點(diǎn)；鋼中的馬氏體在顯微鏡下常呈 針狀，并伴 有未經(jīng)轉(zhuǎn)變的奧氏體（殘留奧氏體）；鋼中的馬氏體的 硬度隨碳量增加而增高；高碳鋼的馬氏體的硬度高而 脆，而低碳鋼的馬氏體具有較高的韌性。）水冷乂:在水中冷卻（相當(dāng)于在 水中淬火的）， 它不與C曲線相交，過(guò)冷奧氏體將直接冷卻至M以下 進(jìn)行馬氏體轉(zhuǎn)變。最

6、后得到馬氏體和殘余奧氏體組織， 硬度5565HRC等溫轉(zhuǎn)變“ TTT曲線”在連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變中的應(yīng) 用：由于連續(xù)冷卻"CCT轉(zhuǎn)變曲線"的測(cè)定較為困 難，而連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變可以看作由許多溫度相差很小的 等溫轉(zhuǎn)變過(guò)程所組成的，所以連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變得到的組 織可認(rèn)為是不同溫度下等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的混合物。故生產(chǎn)中常用TTT曲線（C曲線）近似地分析連續(xù)冷卻過(guò) 程。溫度TTT曲線”在連續(xù)冷卻過(guò)程中的應(yīng)用馬氏體:碳在a -Fe中的過(guò)飽和固溶體 稱(chēng)為 馬氏體，用符號(hào)“ M表示。在M線以下過(guò)冷奧氏體 發(fā)生的轉(zhuǎn)變稱(chēng)馬氏體轉(zhuǎn)變，馬氏體轉(zhuǎn)變通常在連續(xù)冷 卻時(shí)進(jìn)行，是一種低溫轉(zhuǎn)變。 馬氏體組織形貌：低碳 馬氏體組織

7、通常呈 板條狀M ;高碳馬氏體組織通常呈 針葉狀M。100 OJ 0.2 03 0.4 0.5 0.6 05 0.8 0.9 LO馬氏體的碳濃度Wcx 100OO207060鈾40祀20(OHH 1 翌«ds)百鏗懣£館 o o Q0 008 4 0 01 1 U 6200氏體轉(zhuǎn)馬氏體的碳含量與性能的關(guān)系馬氏體轉(zhuǎn)變特點(diǎn):奧氏體含碳量對(duì)馬氏體轉(zhuǎn)變溫度的影響馬氏體轉(zhuǎn)變具有不完全性 。奧氏體過(guò)冷到室溫不 能得到全部馬氏體，而保留一定量的奧氏體，這種在 冷卻過(guò)程中 發(fā)生相變后仍在環(huán)境溫度下存在 的奧氏體 稱(chēng)殘余奧氏體 。殘余奧氏體不僅 降低鋼件的硬度和耐 磨性 ，而且影響鋼件的尺寸

8、穩(wěn)定性，要 使殘余奧氏體 繼續(xù)向馬氏體轉(zhuǎn)變 ，就要將淬火鋼 繼續(xù)冷卻至室溫以 下（如冰柜冷卻至0 C以下；干冰+灑精可冷卻至- 78C；液氮可冷卻至-183C），即冷處理。馬氏體轉(zhuǎn)變的速度極快， 屬非擴(kuò)散型相變 ，一般 不需要孕育期。 馬氏體轉(zhuǎn)變會(huì) 引起鋼的體積膨脹 。由 于馬氏體的比容比奧氏體大，通常又是在 較大的冷卻 速度下發(fā)生轉(zhuǎn)變，鋼件內(nèi)外溫差大 ，所以會(huì)產(chǎn)生 很大 的內(nèi)應(yīng)力，這是導(dǎo)致淬火鋼出現(xiàn) 變形和開(kāi)裂 的主要原 因。貝氏體 ，也稱(chēng)變韌鐵，是由奧氏體在珠光體溫 度范圍以下和馬氏體點(diǎn)（馬氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始的溫度）以 上的溫度范圍內(nèi)分解而成的 鐵素體和滲碳體的混合 體。貝氏體分為兩種，在較高溫

9、度（350550C ）形 成的稱(chēng)“上貝氏體”，其組織在光學(xué)顯微鏡下呈 羽毛狀； 在較低溫度形成的稱(chēng) “下貝氏體”，其組織在光學(xué)顯微 鏡下呈針狀或竹葉狀。貝氏體由于碳化物顆粒周?chē)?腐蝕而變得比較粗糙，故在顯微鏡下呈 黑色。淬火：將鋼加熱至臨界點(diǎn)AC3或ACq以 定溫度，保溫以后以大于臨界冷卻速度的速 度冷卻得到馬氏體（或下貝氏體）的熱處理11藝。以水為冷卻介質(zhì)的叫水淬，以油為冷卻介質(zhì) 的叫油淬。水的冷卻能力大于油的冷卻能力。介質(zhì)冷去卩能力越大，鋼的冷卻速度越快茫越 容易超過(guò)鋼的臨界淬火速度，則丁件越容易 淬硬，淬硬層的深度越深； h退火：是將鋼加熱至臨界點(diǎn)AC“以上或以下溫 度，保溫以后隨爐緩

10、慢冷卻以獲得近于平衡態(tài) 組織的熱處理工藝。其主要冃的是均勻鋼的化 學(xué)成分及組織.細(xì)化晶粒，調(diào)增硬度，消除內(nèi) 應(yīng)力和加工硬化，改善鋼的成形及切削加工性 能，并為淬火做好組織準(zhǔn)備。完全退火：AC3以上2030度°*不完全退火二ACi-ACat亞共析鋼）或AC十AC©m（過(guò)共析鋼）。”擴(kuò)散追火：加熱略低于固相線的溫度正火=是將鋼加熱到ACs（或ACcm）以上適當(dāng) 溫度，保溫以后A：空氣叩冷卻得到珠光體類(lèi) 組織的熱處理工藝。與完全追火相比，二者的加熱溫度相同，但 正火冷卻速度較快，轉(zhuǎn)變溫虞較低。因此， 正火后獲得的珠光體紐織較細(xì)，鋼的強(qiáng)度、 硬度也較高。亠irtfBJ/kyqt -

11、200200冷卻速度條件下.由于冷卻速度緩慢.當(dāng)緩冷至州點(diǎn)時(shí)，過(guò)冷奧氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變?yōu)?AP組織.紳續(xù)緩冷苓A4點(diǎn)以下時(shí).即會(huì)得到單一的珠光體組織。冷卻速度，表面上觀察該冷卻速度曲線似乎已經(jīng)切割了 C曲線，但仔細(xì)分析，在 臨界點(diǎn)以上的一段緩慢冷卻實(shí)屬保溫一定時(shí)間，此時(shí)該合金的組織仍為穩(wěn)定的奧氏 體，它如同仍在左上角的O點(diǎn)一樣，此時(shí)奧氏體并不會(huì)發(fā)生分解。只有繼續(xù)快速冷 卻.當(dāng)其實(shí)際冷卻速度大于上臨界冷卻速度時(shí)，就一定會(huì)獲得馬氏體組織。我們可 從O點(diǎn)作冷卻速度的平行線，并判斷其冷卻速度是否大于上臨界冷卻速度。在 此處.很顯然是大于上臨界冷卻速度的，故冷卻速度下最終的組織為M +ARz-在 冷卻速度曲線

12、的中下方有一水平臺(tái)階，它相當(dāng)于等溫冷卻，此等溫冷卻線斡:冷 > 奧氏體等溫冷卻轉(zhuǎn)變開(kāi)始線的下半部分相交，說(shuō)明會(huì)產(chǎn)生部分下貝氏心亦當(dāng)又" 繼續(xù)快速冷卻時(shí).剩余的過(guò)冷奧氏體將轉(zhuǎn)變?yōu)镸+g.登錄注V160015001400I MW1200160UI5(X»I4(M)1300120011001000900800700600500液怕沃?jǐn)嗵锍段炙笽H1S1102%M «? 冬+窩IEFQMIl4«a ；C茨呼j:mm哲砂1琰嵐 :I727°曲之210°11001000900MX>700«X>500200U(XW%04

13、 0.50.77 1.0過(guò)共析IM2.03.04 4.356 6.67100%_；_:啊0丁一 a» 口爲(wèi)ASM 200大分類(lèi)小分類(lèi)種類(lèi)F河（全鬼熱處理）連備冷卻熱髀送火、焊火、回火、正常化慶斯回火 '斛燈麻回火）耒而狀電注熱處理）表而硬化熱處理懣、餌匕'鳥(niǎo)恢淬火' 火焰濟(jì)火、雷斛火表佛化賊理軟鮎匕僵浴臨體）理尅匕表而滑化狀理滲硫（向溫 ' 攸溫）CVI） 51）、卜1）法（三礁鑰含礦呈對(duì)淬火后便度的彫響在正常淬火條件下他的含瑛甲越鬲.淬火石的枝度也越商。但含碳呈大丁 0肌的 鋼岸火啟換度增加不明顯。一般低碳鋼淬火后.硬度在HRC40左呑中碳鋼淬火后.

14、駛度可達(dá)HRC50伽 M 鋼淳火垢.咬度離達(dá)HRC62飛5。木實(shí)於所用45鋼金iE常熱處理坊的細(xì)織與性能如農(nóng)3-4所示衣3一415鋼正常熱處理后的組織與機(jī)械性能特點(diǎn)熱處理方法冷卻速度組織機(jī)械性能特點(diǎn)退火爐冷冷 速 遞 増狹索體及珠光體強(qiáng)度、婭度除 卻速度增人而遞正火空冷鐵素體及細(xì)珠光休淬火油冷屈氏（本、嗎氏體及殘余奧氏體淬火水冷馬氏體及殘余奧氏體回火低沮冋火馬氏體及殘余奧氏體保持高強(qiáng)度,脆 性比淬火時(shí)穩(wěn)定中溫回火屈氏體具有高彈性及較好的韌性高沮回火索氏體H有較好的機(jī)械 性能可能還冇少用先共析伙索體及VIK體.冋火前的細(xì)織為淬火馬氏休及少量殘余奧氏體©81熱處理之定義(1) 退火：爐冷

15、(2) 正常化：空冷(3 )淬火：油冷或水冷(4)回火(30) 1O 70 o o o o o OO 20 o o o o o O8 77 6 5 4 3 2 1沃斯田鐵,波來(lái)鐵變態(tài)開(kāi)始曲線“90麻田散鐵II溥來(lái)鐵氏才細(xì)II波來(lái)食I粗一T0.1 110 102 103 104 105 106 時(shí)間(sec)1 ）退火：等溫退火將奧氏體化后的鋼快冷至珠光體形成溫度 等溫保溫，使過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，空冷至室溫。 球化退火 將過(guò)共析碳鋼加熱到Ac1以上2030 C, 保溫24h，使片狀滲碳體發(fā)生不完全溶解斷開(kāi)成細(xì) 小的鏈狀或點(diǎn)狀，彌散分布在奧氏體基體上，隨后的 緩冷過(guò)程中，或以原有的細(xì)小的滲碳體

16、質(zhì)點(diǎn)為核心， 或在奧氏體中富碳區(qū)域產(chǎn)生新的核心，形成均勻的顆 粒狀滲碳體。均勻化退火（擴(kuò)散退火）將工件加熱到1100 C左右， 保溫1015h，隨爐緩冷到350 C，再出爐空冷。 工件經(jīng)均勻化退火后，奧氏體 晶粒十分粗大，必須進(jìn) 行一次完全退火或正火來(lái)細(xì)化晶粒，消除過(guò)熱缺陷 去應(yīng)力退火 將工件隨爐緩慢加熱到500650 C, 保溫，隨爐緩慢冷卻至200 C出爐空冷。主要用于消 除加工應(yīng)力。再結(jié)晶退火將材料加熱至再結(jié)晶溫度以上，保溫后緩 慢冷卻的工藝方法。完全退火用于亞共析碳鋼和合金鋼的鑄、鍛件；等溫 退火用于奧氏體比較穩(wěn)定的合金鋼；球化退火用于共 析鋼、過(guò)共析鋼和合金工具鋼；均勻化退火用于高質(zhì)

17、 量要求的優(yōu)質(zhì)高合金鋼的鑄錠和成分偏析嚴(yán)重的合金 鋼鑄件；去應(yīng)力退火用于鑄件、鍛件、焊接件、冷沖 壓件及機(jī)加工件；再結(jié)晶退火主要用于去除加工硬化。 殘留應(yīng)力退火處理有殘留應(yīng)力的存在，若未經(jīng)適當(dāng)應(yīng)力退火處理，在不 當(dāng)?shù)谋┞鹅稛嵩聪拢瑫?huì)產(chǎn)生 變形的現(xiàn)象，另外殘餘應(yīng) 力經(jīng)常時(shí)高度集中在某一局部區(qū)域，因此會(huì) 局部降低 製品的機(jī)械強(qiáng)度。為避免這些問(wèn)題，我們必須採(cǎi)用殘 餘應(yīng)力退火處理。此處理是將製品緩慢而均勻的加熱 至一低於向變化點(diǎn)之溫度，然后置於此溫度一段時(shí)間， 再緩慢而均勻的逐步冷卻 下來(lái)，在此過(guò)程中最重要的 是必須保持製品各區(qū)域之冷卻速度相同，否則冷卻后， 由於各區(qū)冷卻速率的差異，會(huì)再度造成殘餘應(yīng)力

18、的出 現(xiàn)。應(yīng)力退火是利用原子在高溫有微小潛變的現(xiàn)象， 來(lái)重組原子位置以消除應(yīng)力 的存在。因此材料應(yīng)力退 火溫度隨著材料之高溫潛變能力不同而有所變化。 去應(yīng)力退火處理 主要的目的，在於清除因鍛造、鑄造、 機(jī)械加工或焊接所產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，這種殘存應(yīng)力常 導(dǎo)致工件強(qiáng)度降低、經(jīng)久變形，并對(duì)材料韌性、延展 性有不良影響，因此弛力退火熱處理對(duì)於尺寸經(jīng)度要 求嚴(yán)格的工件、有安全顧慮的機(jī)械構(gòu)件非常重要。 弛力退火的熱處理程序係將工件加熱到A1點(diǎn)以下的 適當(dāng)溫度，保持一段時(shí)間（不需像軟化退火熱處理那 麼久）后，徐緩冷至室溫。特別需要注意的是，加熱 時(shí)的速度要緩慢，尤其是大型物件或形狀復(fù)雜的工件 更要特別注意，否

19、則弛力退火的成效會(huì)大打折扣。 正火 保溫后的冷卻，一般可在空氣中冷卻，但一些 大型工件或在氣溫較高的夏天，有時(shí)也采用 吹風(fēng)或噴 霧冷卻。正火后組織與性能正火實(shí)質(zhì)上是退火的一個(gè)特例。兩者不同之處，主要 在于正火冷卻速度較快，過(guò)冷度較快，因而發(fā)生了偽 共析轉(zhuǎn)變，使組織中珠光體增多，且珠光體的片層間 距變小。正火后的強(qiáng)度、硬度、韌性都比退火后的高, 且塑性也并不降低。正火的應(yīng)用正火與退火相比，鋼的機(jī)械性能高，提價(jià)簡(jiǎn)便，生產(chǎn) 周期短，能耗少，故在可能條件下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用 正火處理。目前的應(yīng)用如下：1作為普通結(jié)構(gòu)零件的最終熱處理2.改善低碳鋼和低碳合金鋼的切削加工性3作為中碳結(jié)構(gòu)鋼制作的較重要零件的

20、預(yù)先熱處理。4.消除過(guò)共析鋼中風(fēng)狀二次滲碳體，為 球化退火作好組織準(zhǔn)備5. 一些大型的或形狀較復(fù)雜的零件， 淬火可能有開(kāi)裂 的危險(xiǎn) ，正火也往往代替淬火、回火處理 ，而作為這 類(lèi)零件的最終熱處理。為了 增加低碳鋼的硬度 ，可 適 當(dāng)提高正火溫度 。製程退火 ： 由於材料經(jīng)過(guò)相等程度 冷加工 后，會(huì)有 加工硬化 的現(xiàn)象，以至無(wú)法做進(jìn)一步的加工。因此我 們必須 於製程中加入一退火步驟 來(lái)消除此種不利的加 工硬化現(xiàn)象。此類(lèi)退火處理統(tǒng)稱(chēng)為 製程退火 。 球化處理 在退火處理后能獲得球狀之碳化物之一種 處理。一般可採(cǎi)用以下幾種方法得到。a. 長(zhǎng)時(shí)間 熱浸置於略低於 Ae 之溫度 。b. 輪番加熱及冷卻於

21、 Ae 溫度上下最好 剛剛高於 Ac 及低於 Ar 。c. 加熱至高於 Ac ，然后慢慢在 爐中冷卻 ，或停留 Ar 一長(zhǎng)時(shí)間。均勻化處理 ( Homogenization ) 利用在高溫進(jìn)行 長(zhǎng)時(shí)間加熱，使內(nèi)部的化學(xué)成分充分?jǐn)U散，因此又稱(chēng) 為擴(kuò)散退火 。加熱溫度會(huì)因鋼材種類(lèi)有所差異， 大鋼錠通常在1200 C至1300 C之間進(jìn)行均勻化處 理，高碳鋼在1100 C至1200 C之間，而一般鍛造 或軋延之鋼材則在1000 C至1200 C間進(jìn)行熱處理。 球化退火 主要的目的，希望藉由熱處理使鋼鐵材料內(nèi) 部的 層狀或網(wǎng)狀碳化物凝聚成為球狀 ，使 改善 鋼材之 切削性能及加工塑性 ，特別是高碳的工

22、具鋼更是需要 此種退火處理。常見(jiàn)的球化退火處理包括：（ 1 ）在 鋼材 A1 溫度的上方、下方反覆加熱、冷卻數(shù)次 ，使 A1 變態(tài)所析出的雪明碳鐵， 繼續(xù)附著成長(zhǎng)在上述球化 的碳化物上；（2 ）加熱至鋼材 A3 或 Acm 溫度上方， 使碳化物完全固溶於沃斯田體后急冷 ，再依上述方法 進(jìn)行球化處理。使碳化物球化，尚可增加鋼材的淬火 后韌性、防止淬裂，亦可改善鋼材的淬火回火后機(jī)械 性質(zhì)、提高鋼材的使用壽命。軟化退火熱處理將工件加熱到600 C至650 C范圍內(nèi)（A1溫度下方），維持一段時(shí)間之后空冷，其主 要目的在於使以 加工硬化的工件再度軟化、回復(fù)原先 之韌性 ，以便能再進(jìn)一步加工。此種熱處理方

23、法常在 冷加工過(guò)程反覆實(shí)施，故 又稱(chēng)之為製程退火 。大部分 金屬在冷加工 后，材料 強(qiáng)度、硬度會(huì)隨著加工量漸增 而變大 ，也因此導(dǎo)致材料 延性降低、材質(zhì)變脆 ，若需 要再進(jìn)一步加工時(shí)，須先經(jīng)軟化退火熱處理才能繼續(xù) 加工。工件如何獲得性能優(yōu)異之微細(xì)波來(lái)體結(jié)構(gòu)？ 退火處理會(huì)使鋼材 變軟，淬火處理會(huì)使鋼材 變硬，正 常化處理，則可獲得 層狀波來(lái)鐵組織，可有效改善 鋼材的切削性及耐磨性，同時(shí)又兼具不會(huì)產(chǎn)生裂痕、 變形量少與操作方便等優(yōu)點(diǎn)。然而正常化處理是比較 難的一種熱處理技術(shù)，因?yàn)樗鼟?cǎi)用空冷的方式冷卻， 會(huì)受到許多因素而影響空冷效果，例如夏天和冬天之 冷卻效果不同、工件大小對(duì)空冷速率有別、甚至風(fēng)吹

24、也會(huì)影響冷卻速率。因此正常化處理要使用各種方法 來(lái)維持均一性，可利用遮陽(yáng)、圍幕、坑洞、風(fēng)扇等。正常化處理與退火處理之差異正常化處理加熱至A3點(diǎn)或Acm點(diǎn)以上4060 C保持一段時(shí)間，使鋼材組織變成均勻的 沃斯田鐵結(jié)構(gòu) 后，在靜止的空氣中冷卻至室溫的熱處理程序。對(duì)亞 共析鋼而言，可獲得晶粒細(xì)化的目的而擁有好的強(qiáng)度 與韌性；對(duì)過(guò)共析鋼而言，則可防止雪明碳鐵在沃斯 田鐵晶粒邊界上形成網(wǎng)狀析出，以 降低材料的韌性。 完全退火處理主要目的是要軟化鋼材、改善鋼材之切削性，其熱處理程序?yàn)榧訜嶂?A3點(diǎn)以上 2030 C （亞共析鋼）或A1點(diǎn)以上3050 C持溫 一段時(shí)間，使形成 完全沃斯田鐵組織 后（或沃斯

25、田體 加雪明碳體組織），在A1點(diǎn)下方50 C使充分發(fā)生波 來(lái)體變態(tài)，獲至軟化的鋼材。如何消除工件之殘留應(yīng)力？應(yīng)力消除退火 在變態(tài)點(diǎn)以下450650 C加熱 一段時(shí)間后 徐徐冷卻至室溫 ，可消除鋼材內(nèi)部在切 削、沖壓、鑄造、熔接過(guò)程所產(chǎn)生的 殘留應(yīng)力 。對(duì)碳 鋼而言，參考的加熱溫度爲(wèi)625± 25 C ;對(duì)合金鋼 而言，參考的加熱溫度爲(wèi)700± 25 C。持溫時(shí)間亦 會(huì)有所差異，對(duì) 碳鋼而言，保持時(shí)間為 每 25mm 厚 度持溫 1小時(shí);對(duì)合金鋼而言，保持時(shí)間為每 25mm 厚度持溫2小時(shí)，以25mm 以275 C/小時(shí)以下的 冷卻速率 冷卻之。如何預(yù)防加熱變形？ 預(yù)防加熱變

26、形的發(fā)生， 最好是緩慢加熱，并實(shí)施預(yù)熱 處理。一般鋼材在選擇預(yù)熱溫度時(shí)， 可依下列準(zhǔn)則來(lái) 選定預(yù)熱溫度：（ 1）以 變態(tài)點(diǎn)以下作為預(yù)熱溫度 ， 例如普通鋼約在650700 C,高速鋼則 800850 C左右。（2 ）以500 C左右作爲(wèi)預(yù)熱溫 度。（3）二段式預(yù)熱，先在500 C左右作第一段預(yù) 熱，保持一段時(shí)間充分預(yù)熱后， 在將預(yù)熱溫度 調(diào)高至 A1 變態(tài)點(diǎn)以下 。（4）三段式預(yù)熱，針對(duì)含有高含 量合金之大型鋼材，例如高速鋼，有時(shí)需要在10001050 C作第三段預(yù)熱。1 完全退火 又稱(chēng)重結(jié)晶退火 ，一般簡(jiǎn)稱(chēng)為退火， 這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼 的鑄，鍛件及熱軋型材， 有時(shí)也

27、用于焊接結(jié)構(gòu)。 一般 常作為一些 不重工件的最終熱處理 ，或作為某些工件 的預(yù)先熱處理。2 球化退火 主要用于過(guò)共析的碳鋼及合金工具鋼 （如制造刃具，量具，模具所用的鋼種）。其主要目 的在于降低硬度，改善切削加工性 ，并為以后 淬火作 好準(zhǔn)備。3 去應(yīng)力退火 又稱(chēng)低溫退火 （或高溫回火 ），這 種退火主要用來(lái)消除鑄件，鍛件，焊接件，熱軋件， 冷拉件等的 殘余應(yīng)力 。如果這些應(yīng)力不予消除， 將會(huì) 引起鋼件在一定時(shí)間以后， 或在隨后的切削加工過(guò)程 中產(chǎn)生變形或裂紋。二淬火時(shí)，最常用的 冷卻介質(zhì)是鹽水，水和油 。鹽 水淬火的工件，容易得到 高的硬度和光潔的表面 ，不 容易產(chǎn)生淬不硬的軟點(diǎn)， 但卻 易

28、使工件變形嚴(yán)重 ，甚 至發(fā)生 開(kāi)裂。而用油作淬火介質(zhì)只適用于過(guò)冷奧氏體 的穩(wěn)定性比較大的一些合金鋼或 小尺寸的碳鋼 工件 的淬火。1. 鋼的退火是將鋼加熱到 發(fā)生相變或部分相變的溫 度，經(jīng)過(guò) 保溫后緩慢冷卻 的熱處理方法。退火的目的， 是為了消除組織缺陷 ，改善組織 使成分均勻化 以及細(xì) 化晶粒 ，提高鋼的力學(xué)性能， 減少殘余應(yīng)力 ；同時(shí)可 降低硬度， 提高塑性和韌性 ，改善切削加工性能。 故 退火是屬于 半成品熱處理 ，又稱(chēng)預(yù)先熱處理 。 2. 鋼的正火是將鋼加熱到 臨界溫度以上 ，使鋼全部轉(zhuǎn) 變?yōu)榫鶆虻膴W氏體 ，然后在 空氣中自然冷卻 的熱處理 方法。它能消除過(guò)共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體， 對(duì)于亞共析 鋼正火可細(xì)化晶格， 提高綜合力學(xué)