1、第三章 鋼的熱處理主要內(nèi)容：1.熱處理的基本概念及分類(lèi)。2.熱處理加熱與冷卻的組織轉(zhuǎn)變。3.退火、正火、淬火、回火的原理、目的。1歷史在從石器時(shí)代進(jìn)展到銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代的過(guò)程中，熱處理的作用逐漸為人們所認(rèn)識(shí)。早在公元前770前222年，中國(guó)人在生產(chǎn)實(shí)踐中就已發(fā)現(xiàn)，銅鐵的性能會(huì)因溫度和加壓變形的影響而變化。白口鑄鐵的柔化處理就是制造農(nóng)具的重要工藝。公元前六世紀(jì)，鋼鐵兵器逐漸被采用，為了提高鋼的硬度，淬火工藝得到迅速發(fā)展。中國(guó)河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟，其顯微組織中都有馬氏體存在，說(shuō)明是經(jīng)過(guò)淬火的。歷史三國(guó)蜀人蒲元曾在今陜西斜谷為諸葛亮打制3000把刀，相傳是派人到成都取水淬火的。這說(shuō)

2、明中國(guó)在古代就注意到不同水質(zhì)的冷卻能力了，同時(shí)也注意了油和尿的冷卻能力。中國(guó)出土的西漢(公元前206公元24)中山靖王墓中的寶劍,心部含碳量為0.150.4%，而表面含碳量卻達(dá)0.6%以上，說(shuō)明已應(yīng)用了滲碳工藝。但當(dāng)時(shí)作為個(gè)人“手藝”的秘密，不肯外傳，因而發(fā)展很慢。1863年，英國(guó)金相學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家展示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相組織，證明了鋼在加熱和冷卻時(shí)，內(nèi)部會(huì)發(fā)生組織改變，鋼中高溫時(shí)的相在急冷時(shí)可轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N較硬的相。法國(guó)人奧斯蒙德確立的鐵的同素異構(gòu)理論，以及英國(guó)人奧斯汀最早制定的鐵碳相圖，為現(xiàn)代熱處理工藝初步奠定了理論基礎(chǔ)。 第一節(jié) 概述鋼的熱處理的概念、目的鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變鋼的冷卻

3、轉(zhuǎn)變 概念：鋼在固態(tài)下，通過(guò)加熱、保溫并以一定的速度冷卻到室溫 ，以改變鋼的內(nèi)部組織，從而獲得所需性能的一種工藝方法。1. 鋼熱處理的概念與目的熱處理的目的：通過(guò)改變組織達(dá)到改變性能的目的。 熱處理的過(guò)程：任何一種熱處理都要經(jīng)過(guò)加熱，保溫，冷卻三個(gè)過(guò)程，因此，最高加熱溫度，保溫時(shí)間，冷卻速度就成為熱處理工藝的三大要素。三個(gè)要素：1. 加熱到預(yù)定的溫度（最高加熱溫度）2. 在預(yù)定的溫度下適當(dāng)保溫（保溫時(shí)間），保溫的時(shí)間與工件的尺寸和性能有關(guān)；3. 以預(yù)定的冷卻速度冷卻（冷卻速度）。冷卻速度取決于所需的組織和性能。熱處理工藝曲線的示意圖熱處理分類(lèi) 根據(jù)熱處理的目的和工藝方法的不同，熱處理可分為三大

4、類(lèi)：普通熱處理：退火、正火、淬火、回火表面熱處理：表面淬火、化學(xué)熱處理（滲碳、滲氮等）其他熱處理：形變熱處理、超細(xì)化熱處理、真空熱處理、離子轟擊熱處理、激光熱處理、電子束熱處理等常用的熱處理工藝方法2. 鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變 鋼在室溫下的組織（即奧氏體化前的組織為平衡組織的情況） ： 對(duì)于亞共析鋼 F+P 共 析 鋼 P 過(guò)共析鋼 P+ Fe3C加熱目的：使鋼發(fā)生同素異晶轉(zhuǎn)變（得到奧氏體A，消除鐵素體F）過(guò)熱度與過(guò)冷度對(duì)于加熱：非平衡條件下的相變溫度高于平衡條件下的相變溫度；對(duì)于冷卻：非平衡條件下的相變溫度低于平衡條件下的相變溫度。這個(gè)溫差叫滯后度：加熱轉(zhuǎn)變 過(guò)熱度 冷卻轉(zhuǎn)變 過(guò)冷度，加熱與冷卻速

5、度越大，導(dǎo)致過(guò)熱度與過(guò)冷度越大。此外，過(guò)熱度與過(guò)冷度的增大會(huì)導(dǎo)致相變驅(qū)動(dòng)力的增大，從而使相變?nèi)菀装l(fā)生。 鋼在加熱和冷卻時(shí)的相變臨界點(diǎn) 實(shí)際相變溫度與理論轉(zhuǎn)變溫度之間的關(guān)系 平衡狀態(tài)相變線：A1、A3、Acm加熱實(shí)際相變線：Ac1、Ac3、Accm冷卻實(shí)際相變線：Ar1、Ar3、Arcm共析鋼加熱轉(zhuǎn)變（奧氏體形成）過(guò)程溫度： 室溫 Ac1 F + Fe3C A結(jié)構(gòu)： 體心 復(fù)雜 面心含碳量： 0.0218 6.69 0.77A形成過(guò)程組織轉(zhuǎn)變示意圖1、奧氏體形核 （在 F / Fe3C相界面上形核） A 形核A 長(zhǎng)大 2、奧氏體晶核長(zhǎng)大 （F A晶格重構(gòu)，F(xiàn)e3C 溶解，C A中擴(kuò)散）A形成過(guò)程

6、組織轉(zhuǎn)變示意圖 A 成分均勻化4、奧氏體均勻化殘余Fe3C溶解3、殘余Fe3C溶解亞共析鋼和過(guò)共析鋼加熱（A形成）過(guò)程的轉(zhuǎn)變珠光體的轉(zhuǎn)變：亞共析鋼和過(guò)共析鋼與共析鋼的區(qū)別是存在先析相。其奧氏體的形成過(guò)程是先完成珠光體向奧氏體的轉(zhuǎn)變，此轉(zhuǎn)變過(guò)程同共析鋼同。先析相的溶解： 對(duì)于亞共析鋼，平衡組織F+P，當(dāng)加熱到AC1以上溫度時(shí)，PA；在AC1AC3的升溫過(guò)程中，先析的F逐漸溶入A。即 P + F A + F A 對(duì)于過(guò)共析鋼，平衡組織Fe3C+P，當(dāng)加熱到AC1以上時(shí)，PA；在AC1ACCM的升溫過(guò)程中，二次滲碳體逐步溶入奧氏體中。 即P + Fe3C A + Fe3C A 影響奧氏體形成速度的因

7、素 1. 加熱速度的影響 加熱速度越快，奧氏體化溫度越高，過(guò)熱度越大，相變驅(qū)動(dòng)力也越大；同時(shí)由于奧氏體化溫度高，原子擴(kuò)散速度也加快，提高形核與長(zhǎng)大的速度，從而加快奧氏體的形成。2. 化學(xué)成分的影響 鋼中含碳量增加，碳化物數(shù)量相應(yīng)增多，F(xiàn)和Fe3C的相界面增多，奧氏體晶核數(shù)增多，其轉(zhuǎn)變速度加快。 鋼中的合金元素不改變奧氏體的形成過(guò)程，但能影響奧氏體的形成速度。因?yàn)楹辖鹪啬芨淖冧摰呐R界點(diǎn)，并影響碳的擴(kuò)散速度，且它自身也存在擴(kuò)散和重新分布的過(guò)程，所以合金鋼的奧氏體形成速度一般比碳鋼慢，尤其高合金鋼，奧氏體化溫度比碳鋼要高，保溫時(shí)間也較長(zhǎng)。3. 原始組織的影響 鋼中原始珠光體越細(xì)，其片間距越小，相界

8、面越多，越有利于形核，同時(shí)由于片間距小，碳原子的擴(kuò)散距離小，擴(kuò)散速度加快導(dǎo)致奧氏體形成速度加快。同樣片狀P比粒狀P的奧氏體形成速度快。3. 鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變過(guò)冷奧氏體高溫時(shí)所形成的奧氏體冷卻到A1點(diǎn)以下尚未發(fā)生轉(zhuǎn)變的奧氏體 。 冷卻方式：等溫冷卻和連續(xù)冷卻 。冷卻方式不同、冷卻速度不同，組織轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物不同、鋼的性能也不同。共析鋼過(guò)冷奧氏體等溫冷卻轉(zhuǎn)變 (1)珠光體型轉(zhuǎn)變（高溫轉(zhuǎn)變）珠光體型組成：F 和 Fe3C 片層的機(jī)械混合物轉(zhuǎn)變溫度范圍與轉(zhuǎn)變產(chǎn)物形態(tài)： A1650 ：珠光體 P 20HRc 650600 ：索氏體 S（細(xì)P） 600550 ：托氏體 T 40HRc （極細(xì)P又稱(chēng)屈氏體）

9、珠光體性能： 珠光體片越細(xì) HB，b且，k珠光體組織特征圖(a)珠光體 (b) 索氏體(c)屈氏體(2)貝氏體轉(zhuǎn)變（中溫轉(zhuǎn)變）貝氏體組成：F 和針狀的Fe3C的機(jī)械混合物轉(zhuǎn)變溫度與轉(zhuǎn)變產(chǎn)物形態(tài)： 550350：上貝氏體（B上） 羽毛狀組織 塑性差，40-45HRc 350230：下貝氏體（B下） 針片狀組織 （Ms） 綜合性能好，45-50HRc上貝氏組織特征圖下貝氏體組織金相圖共析鋼過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變 馬氏體轉(zhuǎn)變： 過(guò)冷A 單相 M（無(wú)滲碳體） - Fe - Fe馬氏體組成：碳在- Fe中的過(guò)飽和固溶體 形態(tài)： 低碳 M（C1.0%) 片狀 M 碳含量（0.21.0%）混合 M硬度：主要

10、取決于馬氏體的含碳量（即母相奧氏體的含碳量） 低碳M（板條M）強(qiáng)而韌 高碳M（片狀M）硬而脆塑性和韌性： 低碳M 塑性、韌性好 高碳M 塑性、韌性差。馬氏體性能：低碳板條狀馬氏體組織金相圖高碳針片狀馬氏體組織金相圖第二節(jié) 退火與正火退火（annealing）和正火（normalizing）是生產(chǎn)上應(yīng)用很廣泛的預(yù)備熱處理工藝，大部分鋼制構(gòu)建經(jīng)退火和正火后，其力學(xué)性能和工藝性能都得到改善和調(diào)整。一、退火將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間，隨后緩慢冷卻（隨爐冷卻）以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝，稱(chēng)為退火。常用的退火工藝有完全退火、球化退火、擴(kuò)散退火、去應(yīng)力退火等。退火的主要目的在于調(diào)整和改善鋼材的

11、力學(xué)性能和工藝性能（降低硬度，改善切削加工性；細(xì)化晶粒，提高塑性和韌性；消除內(nèi)應(yīng)力、為最終熱處理做好組織準(zhǔn)備 ），減少鋼材化學(xué)成分和組織的不均勻性（擴(kuò)散退火）。 （1）完全退火將鋼加熱到Ac3以上3050，保溫一定時(shí)間后，隨爐緩慢冷卻到500以下，再出爐在空氣中冷卻到室溫，最后得到平衡組織鐵素體和片狀珠光體。3加熱保溫23500后空冷時(shí)間/h溫度/Ac +(3050)停爐冷卻完全退火工藝曲線15/h （ 16h）主要用于亞共析碳鋼和合金鋼的鑄、鍛、焊、軋制件，目的是細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性能。（2）球化退火把過(guò)共析鋼加熱到Ac1以上2030并保溫后，以適當(dāng)?shù)姆绞嚼鋮s，使鋼中

12、的網(wǎng)狀碳化物球化，這種熱處理工藝稱(chēng)為球化退火。(從A中經(jīng)共析反應(yīng)析出的滲碳體以未溶滲碳體為晶核，呈球狀析出）主要用于過(guò)共析鋼及合金工具鋼的退火。由于過(guò)共析鋼中存在網(wǎng)狀二次滲碳體，在切削加工時(shí)，對(duì)刀具磨損很大，使切削加工性能變壞，而球狀珠光體硬度低，節(jié)省刀具。過(guò)共析鋼熱處理前的顯微組織T10鋼球化退火組織 ( 化染 ) 500 （3）去應(yīng)力退火（低溫退火）去應(yīng)力退火又稱(chēng)低溫退火，其工藝是將工件緩慢加熱至500650（A1），保溫一定時(shí)間后，隨爐緩慢冷卻至200，再出爐空冷。 溫度時(shí)間t500650（A1） 200出爐空冷 其目的是消除鑄件、鍛件、焊接件、冷沖壓件以及機(jī)加工件的殘余應(yīng)力，防止產(chǎn)生變

13、形。（4）擴(kuò)散退火（又稱(chēng)為均勻退火） 將工件加熱到Ac3以上150-200（1050-1150 ），長(zhǎng)時(shí)間保溫（10-15h)后隨爐緩冷。適用于合金鋼大型鑄、鍛件，目的是消除其化學(xué)成分的偏析和組織的不均勻性。但擴(kuò)散退火容易使鋼的晶粒粗大，影響力學(xué)性能，因此一般擴(kuò)散退火仍需進(jìn)行完全退火和正火。二、正火將鋼加熱到Ac3或Accm以上3050，保溫后在空氣中冷卻得到珠光體基體組織的熱處理工藝，稱(chēng)正火。特點(diǎn)：a)冷卻速度比退火快，周期短、能耗少。b)組織細(xì)小（索氏體），因而鋼的力學(xué)性能有所提高。正火的主要目的:細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度，提高低碳鋼和低合金鋼硬度，改善切削加工性（避免“粘刀”現(xiàn)象） 。對(duì)過(guò)共析

14、鋼進(jìn)行正火，可減少或消除網(wǎng)狀碳化物（二次滲碳體），為球化退火做準(zhǔn)備；取代部分完全退火（正火操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)周期短，消耗少），對(duì)低碳鋼、含碳較低的中碳鋼可達(dá)到消除應(yīng)力。可作為淬火前的預(yù)備熱處理，也可用于普通零件的最終熱處理。退火與正火的比較各種退火和正火的加熱溫度范圍不同（見(jiàn)圖)，正火比退火加熱溫度高。正火比退火冷卻速度快。正火得到的索氏體組織比退火得到的珠光體細(xì)，所以對(duì)于同一種材料正火比退火具有較高的力學(xué)性能。正火比退火的生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)率高、操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好。退火強(qiáng)調(diào)軟化，正火強(qiáng)調(diào)高效率 。第三節(jié) 淬火與回火鋼的淬火（quenching）與回火（tempering）是熱處理工藝中最重要、用途

15、最廣泛的工序。通過(guò)淬火可以顯著提高鋼的強(qiáng)度和硬度；通過(guò)回火可以消除淬火鋼的殘余內(nèi)應(yīng)力、穩(wěn)定鋼的組織；淬火和回火工藝是密不可分的。一、淬火淬火是將鋼加熱到Ac3或Ac1以上3050，保溫后在淬火介質(zhì)中快速冷卻，以獲得馬氏體組織的熱處理工藝。目的：為了提高鋼的硬度和耐磨性 。關(guān)于加熱溫度亞共析鋼必須加熱到Ac3以上，進(jìn)行完全淬火。這是因?yàn)閬喒参鲣撊绻贏c1 Ac3之間加熱，必然淬火時(shí)有一部分鐵素體保留在淬火組織中，粗大且較軟的鐵素體塊分布在強(qiáng)硬的馬氏體基體上，嚴(yán)重降低了鋼的強(qiáng)度和韌性。而過(guò)共析鋼必須在Ac1 Accm之間加熱，進(jìn)行不完全淬火，使淬火組織中保留一定數(shù)量的細(xì)小彌散的碳化物顆粒，以提高

16、耐磨性。當(dāng)加熱溫度高于Accm時(shí)，淬火會(huì)得到粗大馬氏體和過(guò)量殘余奧氏體，這反而降低硬度和耐磨性，增大脆性和淬火應(yīng)力，使工件變形甚至開(kāi)裂。關(guān)于加熱時(shí)間加熱時(shí)間（包括零件的升溫時(shí)間和保溫時(shí)間）也是影響淬火質(zhì)量的因素之一。加熱時(shí)間的確定受到加熱速度、加熱溫度、鋼材成分、零件形狀和尺寸、裝爐方式的影響。在生產(chǎn)上有許多計(jì)算加熱時(shí)間的方法，其中較常用的一種方法是當(dāng)爐溫到達(dá)淬火溫度時(shí)，按工件單位有效厚度的加熱時(shí)間乘上工件的有效厚度來(lái)計(jì)算。例如：在箱式爐中，碳鋼的單位有效厚度的加熱時(shí)間為1-1.3min/mm;合金鋼1.5-2min/mm關(guān)于淬火介質(zhì)生產(chǎn)中常用的冷卻介質(zhì)分為是水、鹽（堿）溶液和油。 （1）水的

17、冷卻能力很大，但易使工件變形和開(kāi)裂，主要用于奧氏體穩(wěn)定性較差的碳鋼。 （2）鹽（堿）水的冷卻能力比水強(qiáng)，淬火后的工件硬度高而均勻、表面光潔，但極易使工件變形和開(kāi)裂且銹蝕。常用于形狀簡(jiǎn)單、硬度要求高、尺寸變形要求不嚴(yán)的碳鋼零件。 （3）油冷卻速度遠(yuǎn)小于水，有利于減少工件的變形與開(kāi)裂；但在650500冷卻能力差，容易造成碳素鋼中奧氏體分解而淬不透。所以，油類(lèi)冷卻介質(zhì)主要應(yīng)用于過(guò)冷奧氏體比較穩(wěn)定的合金鋼淬火。 常用淬火介質(zhì)冷卻能力比較淬火冷卻介質(zhì)冷卻能力（C /S）650500 C300200 C水（18 C ）600270水（50 C ）100270WNaCl10%的鹽水溶液（18 C ）1100

18、300WNaOH10%的鈉水溶液（18 C ）1200300肥皂水30200礦物機(jī)油（10號(hào)機(jī)油）15030淬火方法選擇適合方法，防止變形和裂紋常用的淬火方法有單介質(zhì)淬火、雙介質(zhì)淬火、馬氏體分級(jí)淬火法、貝氏體等溫淬火法、冷處理等。馬氏體分級(jí)淬火法是將奧氏體化的鋼件先浸入溫度在馬氏體點(diǎn)附近的鹽浴或堿浴中，待其表面與心部溫差減小后再取出空冷。所以此方法特別適用于形狀復(fù)雜、尺寸比較小的工件淬火。淬火方法選擇適合方法，防止變形和裂紋貝氏體等溫淬火法將奧氏體化的鋼件浸入溫度在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間（260-400 ）的鹽（堿）浴中等溫保持，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w，然后進(jìn)行空冷。冷處理是鋼件淬火冷卻到室溫后，

19、繼續(xù)在0 以下的介質(zhì)中冷卻的熱處理工藝。 二、回火淬火鋼一般不能直接使用。鋼的淬火組織是淬火馬氏體和殘余奧氏體，都是不穩(wěn)定組織，而淬火馬氏體又極脆，并存在很大的內(nèi)應(yīng)力，若不及時(shí)回火，會(huì)使工件發(fā)生變形甚至開(kāi)裂。回火是將淬火鋼重新加熱到Ac1點(diǎn)以下某一溫度，保溫后再冷卻至室溫的熱處理工藝。回火的目的（1）消除或降低內(nèi)應(yīng)力，降低脆性，防止變形和開(kāi)裂。（2）穩(wěn)定組織，穩(wěn)定尺寸和形狀，保證零件使用精度和性能。（3）通過(guò)不同的回火工藝，來(lái)調(diào)整零件的強(qiáng)度、 硬度，獲得所需要的韌性和塑性。回火工藝及應(yīng)用根據(jù)回火溫度的不同，回火方法主要有下列三種：1）低溫回火（150250）：組織為回火馬氏體，其目的是降低淬火

20、應(yīng)力和脆性，保持高硬度（HRC5564）和高耐磨性。常用于處理各種工模具以及滲碳淬火或表面淬火的工件。2）中溫回火（350500）：組織為回火托氏體，硬度HRC3545。中溫回火的目的是具有較高的彈性極限和屈服極限，并有一定的韌性和抗疲勞性，多用于各種彈簧和鍛模等。回火工藝及應(yīng)用3）高溫回火（500650）：組織為回火索氏體，硬度HRC2535。特點(diǎn)是在保持較高強(qiáng)度的同時(shí)，具有較好的塑性和韌性。調(diào)質(zhì)處理：淬火加高溫回火的熱處理又稱(chēng)為調(diào)質(zhì)處理，廣泛用于處理各類(lèi)重要零件，例如軸、齒輪、連桿、螺栓等。回火脆性淬火鋼在某些溫度區(qū)間回火或從回火溫度緩慢冷卻通過(guò)該溫度區(qū)間時(shí)，產(chǎn)生一種沖擊韌性顯著降低而脆性

21、高的組織，這種脆化現(xiàn)象稱(chēng)為回火脆性。回火脆性分為兩類(lèi)：低溫回火脆性和高溫回火脆性。 鋼的表面淬火在生產(chǎn)中，許多機(jī)械零件如軸、齒輪、凸輪等，要求表面有較高的耐磨性，而心部則要求有足夠的塑性和韌性。表面淬火就是通過(guò)快速將零件表面加熱使鋼表層奧氏體化，而心部未被加熱，然后淬火冷卻，使表層獲得馬氏體組織，而心部組織并未發(fā)生變化，達(dá)到“外硬內(nèi)韌”狀態(tài)。生產(chǎn)中應(yīng)用最多的是感應(yīng)加熱表面淬火和火焰加熱表面淬火。 感應(yīng)加熱表面淬火將工件至于通過(guò)交變電流的線圈中，由于電磁感應(yīng)和集膚效應(yīng)，將鋼件表層迅速加熱至淬火溫度，而心部電流幾乎為零、溫度變化很小，這時(shí)經(jīng)噴水冷卻，鋼件表層快冷淬火，得到一定深度的馬氏體層。感應(yīng)加

22、熱表面淬火感應(yīng)加熱淬火的淬硬層深度與電流頻率有關(guān)電流頻率越高，淬火后工件淬硬層越薄。根據(jù)所用電流頻率，感應(yīng)加熱分為三種：高頻感應(yīng)加熱 常用頻率200300kHz，脆硬層深度0.52.5 mm，適用于中小尺寸軸類(lèi)零件及中小模數(shù)的齒輪等。中頻感應(yīng)加熱 常用頻率25008000Hz，脆硬層深度38mm，適用于較大尺寸的軸和大中模數(shù)的齒輪等。工頻感應(yīng)加熱電流頻率50kHz，脆硬層深度1020mm，適用于大直徑軋輥、火車(chē)車(chē)輪等的表面淬火。火焰加熱表面淬火用乙炔氧火焰對(duì)工件表面進(jìn)行快速加熱，當(dāng)達(dá)到淬火溫度時(shí)立即噴水冷卻，其淬硬層深度一般為26mm。 此法優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、不需要特殊設(shè)備、成本低、靈活性大，可

23、適合各種生產(chǎn)場(chǎng)合。缺點(diǎn)是加熱溫度不易控制，工件表面易過(guò)熱，淬火質(zhì)量不夠穩(wěn)定，對(duì)工人的技術(shù)水平要求較高。這種方法適用于單件小批量生產(chǎn)以及大型零件（如大型軸類(lèi)、大模數(shù)齒輪等）的表面淬火和需要局部淬火及外形復(fù)雜的零件。火焰表面淬火示意圖 1加熱層 2燒嘴 3噴水管 4淬硬層 5工件鋼的淬透性鋼的淬透性是在規(guī)定的淬火條件下，決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性（是鋼材本身固有的屬性）。通常用在規(guī)定的淬火條件下（工件尺寸、淬火介質(zhì)）所能獲得的淬硬層深度來(lái)表示。淬硬層深度是從淬硬的工件表面量至規(guī)定硬度值（是指馬氏體和非馬氏體組織各占50%的半馬氏體區(qū)）處的垂直距離。鋼的淬硬性是指鋼在淬火時(shí)所能獲得的最高硬度。

24、它是反映鋼材在淬火時(shí)的硬化能力。淬硬性大小主要決定于馬氏體的含碳量。淬透性的測(cè)量方法常用的測(cè)定方法有臨界直徑法和端淬實(shí)驗(yàn)法。臨界直徑法是把鋼材制成一系列直徑大小不同的式樣，在某種介質(zhì)中逐個(gè)淬冷后，測(cè)量心部得到全部馬氏體或半馬氏體組織的最大直徑（稱(chēng)為臨界直徑）的方法。端淬試驗(yàn)法是用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的端淬試樣（ 25*100mm)，經(jīng)奧氏體化后，在專(zhuān)用設(shè)備上對(duì)其一端面噴水冷卻后，沿軸線方向每隔一定距離測(cè)一次硬度，可得到硬度變化與距水冷端面距離的曲線，此曲線稱(chēng)為淬透性曲線。把淬透性曲線放到成分與硬度的坐標(biāo)系中變得到硬度與鋼的含碳量之間的關(guān)系。鋼的化學(xué)熱處理鋼的化學(xué)熱處理是將工件置于特定介質(zhì)中加熱和保溫，使一

25、種或幾種元素滲入工件表面，以改變表層的化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝。化學(xué)熱處理不僅可以使工件表面硬度、耐磨性提高，還可以使工件表面獲得一些特殊性能，如耐蝕性等。化學(xué)熱處理一般以滲入的元素來(lái)命名，如滲碳、氮化、碳氮共滲 。滲碳滲碳是為了增加鋼件表層的含碳量和使其具有一定的碳濃度，向低碳鋼（0.10.25%C）或低合金鋼的表層滲入碳原子的化學(xué)熱處理工藝。滲碳處理廣泛用于表層要求高硬度、高的耐磨性及疲勞強(qiáng)度，而心部要求一定強(qiáng)度和高韌性的零件，如汽車(chē)主軸和變速齒輪等。滲碳后的工件表層為過(guò)共析鋼組織，其硬度和耐磨性滿足不了零件要求，必須進(jìn)行淬火和低溫回火處理。常用的滲碳方法是氣體滲碳和固體滲碳。滲氮滲氮是向鋼的表面層滲入氮