AIAG金屬材料和熱處理基本概念及基礎(chǔ)知識training

1、熱處理工藝控制及系統(tǒng)審核熱處理工藝控制及系統(tǒng)審核金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的物理性能金屬材料的物理性能金屬材料表現(xiàn)在物理范疇內(nèi)的性能,主要有密度、熔點(diǎn)、熱膨脹性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、磁性等AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的物理性能金屬材料的物理性能. 密度密度 單位體積物質(zhì)所具有的質(zhì)量稱為密度。其單位是kg/m3鋼的密度大還是鐵的密度大?AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料

2、和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的物理性能金屬材料的物理性能. 熔點(diǎn)熔點(diǎn) 金屬材料從固體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w時的溫度稱為熔點(diǎn)，不同金屬熔點(diǎn)不同。當(dāng)一種金屬加入一種或多種其它元素時，其熔點(diǎn)一般比純金屬要低，加入元素越多，其熔點(diǎn)也更低些，有低熔點(diǎn)和高熔點(diǎn)金屬，制定工藝時應(yīng)考慮。 鋼35和鋼45哪一種鋼的熔點(diǎn)高?AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的物理性能金屬材料的物理性能. 熱膨脹性熱膨脹性： 金屬材料受熱時，其體積膨脹而變大的性能叫熱膨脹性熱膨脹性又有兩大特點(diǎn)：一是可逆的，即熱漲量與冷縮量相同；二是不可避免的，因此工程上應(yīng)引起重視。 隨著溫度

3、升高，金屬材料熱膨脹性系數(shù)會改變嗎？AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的物理性能金屬材料的物理性能導(dǎo)熱性：導(dǎo)熱性： 金屬材料傳導(dǎo)熱量的能力稱為導(dǎo)熱性。一般用導(dǎo)熱率表示，單位是：E/（m.k）.各種金屬材料的導(dǎo)熱性是不同的。 純金屬的導(dǎo)熱性為什么比合金的要好？AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的物理性能金屬材料的物理性能. 導(dǎo)電性導(dǎo)電性: 金屬材料傳導(dǎo)電流的性能稱為導(dǎo)電性，用電導(dǎo)率表示，與電阻率互為倒數(shù)，銀的導(dǎo)電性（電導(dǎo)率100%）最好，其次是銅、鋁。AIAG AIAG 金

4、屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的物理性能金屬材料的物理性能. 磁性：磁性： 金屬材料能夠被磁鐵吸引的性能稱為磁性。在眾多的金屬材料中，只有鐵、鎳、鈷具有明顯的磁性。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的化學(xué)性能金屬材料的化學(xué)性能 金屬材料的化學(xué)性能金屬材料的化學(xué)性能就是指金屬在室溫或高溫下抵抗各種腐蝕性介質(zhì)對其進(jìn)行化學(xué)侵蝕的能力。當(dāng)制造在腐蝕性介質(zhì)中工作的機(jī)械設(shè)備及其零件時，應(yīng)考慮材料的化學(xué)性能AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的

5、化學(xué)性能金屬材料的化學(xué)性能 抗氧化性：抗氧化性：. 金屬材料在高溫下抵抗產(chǎn)生氧化的能力稱為抗氧化性。提高抗氧化能力的主要途徑是合金化，即加入合金元素Cr、Al、Si、Ni等，在鋼表面形成致密的氧化物，以保護(hù)其表面不再繼續(xù)氧化。 . 可以用增重或減重的腐蝕速度來計算（5級）AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的化學(xué)性能金屬材料的化學(xué)性能 . 耐腐蝕性耐腐蝕性: 腐蝕是指金屬和周圍的介質(zhì)如空氣、水分、酸、堿、鹽等接觸，發(fā)生化學(xué)變化，使其表面受到侵蝕。金屬材料抵抗上述各種化學(xué)腐蝕的能力稱為耐腐蝕性。一般分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)（有電流產(chǎn)生）腐蝕

6、，根據(jù)其破壞特征可分為：一般腐蝕、晶間腐蝕、電腐蝕、應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞等 AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的機(jī)械性能金屬材料的機(jī)械性能 機(jī)械性能指金屬材料對外力作用的抵抗能力，以彈性、塑性、韌性、強(qiáng)度、硬度、疲勞、斷裂韌性等指標(biāo)衡量. 彈性：彈性： 金屬材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后又恢復(fù)到原來的形狀和大小的一種特性，一般用彈性模數(shù)，彈性極限等衡量AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的機(jī)械性能金屬材料的機(jī)械性能. 塑性：塑性： 塑性是指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生變形

7、而不破壞，當(dāng)外力去除后仍能使其變形保留下來的性能，它是與脆性相反的性能。用伸長率和斷面收縮率衡量，數(shù)值越高，越容易壓力加工AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的機(jī)械性能金屬材料的機(jī)械性能. 強(qiáng)度強(qiáng)度 金屬材料在外力作用時，對變形或斷裂的抵抗能力稱為強(qiáng)度。用抗拉、抗彎、抗壓、抗剪、抗扭強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度等衡量。 對于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼、爐用耐熱鋼其抗拉強(qiáng)度是依次遞增或遞減？AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的機(jī)械性能金屬材料的機(jī)械性能. 硬度：硬度： 硬度是指金屬材料抵抗其

8、它更硬物體壓入其表面的能力。硬度是通過試驗機(jī)測定的，可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的機(jī)械性能金屬材料的機(jī)械性能. 韌性：韌性： 金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不被破壞的能力稱為韌性，可分為大能量一次沖擊（沖擊韌性和沖擊功）和小能量多次沖擊抗力，工程上很多承受沖擊載荷的零件多數(shù)以小能量多次沖擊而導(dǎo)致斷裂的。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的機(jī)械性能金屬材料的機(jī)械性能. 疲勞：疲勞： 金屬材料在極限強(qiáng)度下，長期承受交變負(fù)荷（即大小、方向

9、反復(fù)變化的載荷）的作用，在不發(fā)生顯著塑性變形的情況下抵抗斷裂的能力，用疲勞極限衡量。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的機(jī)械性能金屬材料的機(jī)械性能. 斷裂韌性：斷裂韌性： 金屬材料在裂紋存在的情況下抵抗脆性開裂的能力，是強(qiáng)度和塑性的綜合指標(biāo)?？筛鶕?jù)其和無損探傷的方法預(yù)知零件在工作中有無脆性斷裂的危險，以采取合金化和熱處理的措施滿足使用性能的要求。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的工藝性能金屬材料的工藝性能 金屬材料是否易于加工的性能稱為工藝性能工藝性能，包括鑄造性能、鍛

10、壓性能、焊接性能和切削加工性能和熱處理工藝性能等。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的工藝性能金屬材料的工藝性能. 鑄造性能：鑄造性能： 金屬材料的鑄造性能包括流動性、收縮性和偏析傾向等。 流動性指液態(tài)金屬充滿鑄型的能力。 收縮性是指金屬由液態(tài)凝固時和凝固后體積收縮的程度。 金屬的偏析傾向指金屬凝固過程中產(chǎn)生的化學(xué)成分和組織上的不均勻性，大型鑄件更易產(chǎn)生偏析AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的工藝性能金屬材料的工藝性能. 鍛壓性能：鍛壓性能： 金屬材料受鍛壓后，可改變自己

11、的形狀而不產(chǎn)生破裂的能力。如果金屬材料的可塑性好，易于鍛造而不發(fā)生破裂，即可鍛性好。銅、鋁的合金在冷態(tài)下具有很好的可鍛性，碳鋼在加熱狀態(tài)下可鍛性也好，脆性材料（鑄鐵）幾乎不可鍛。（控制好加熱和冷卻規(guī)范）AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的工藝性能金屬材料的工藝性能. 焊接性能：焊接性能： 金屬材料是否容易用焊接的方法焊成優(yōu)良的接頭的性能稱為焊接性能。用接頭強(qiáng)度與母材強(qiáng)度相比來衡量可焊接性，兩者接近可焊性好，一般低碳鋼具有良好的可焊性，中碳鋼中等，高碳鋼、高合金鋼、鑄鐵、鋁合金的焊接性較差。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念

12、及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的機(jī)工藝性能金屬材料的機(jī)工藝性能. 熱處理性能：熱處理性能： 金屬材料能否通過加熱、保溫、和冷卻的方法以改變內(nèi)部組織的性能，衡量的指標(biāo)為：淬硬性、淬透性、淬火變形及開裂趨勢、表面氧化及脫碳趨勢、過熱及過燒敏感趨勢、回火穩(wěn)定性、回火脆性等AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料的工藝性能金屬材料的工藝性能. 切削加工性能（可切削性）切削加工性能（可切削性） 金屬材料是否容易被刀具切削的性能稱為切削加工性能。它與材料的組織成分、硬度、強(qiáng)度、塑性、韌性、導(dǎo)電性、表面硬化程度及熱處理等因素有關(guān)。

13、一般，有色比黑色材料可切削性好。鑄鐵比鋼好，中碳鋼比低碳鋼好，不銹鋼和耐熱鋼差。（適宜的硬度HB170-230足夠的脆性）AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識晶體晶體. 構(gòu)成晶體物質(zhì)的原子都是按一定幾何形狀有規(guī)則地排列的，所有的固體金屬和合金都是晶體. 晶體與非晶體比較有如下特點(diǎn)： 組成晶體的原子在空間呈有規(guī)則排列 晶體都有一定的熔點(diǎn) 晶體具有各向異性AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識晶格晶格. 晶體內(nèi)部的原子是按一定規(guī)則排列，為了便

14、于分析研究和描述，人為地把原子看成一個點(diǎn)，用假象的線條將各原子中心連接起來，這樣用于描述原子在晶體中排列形式的空間格架稱為結(jié)晶格子，簡稱晶格晶胞晶胞. 為了簡化起見，從晶格中取出一個完整反映晶格結(jié)構(gòu)特征的最小單元，稱為晶胞。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識常見的晶格類型常見的晶格類型 主要有三種：主要有三種：1）體心立方晶格 它的晶胞是一個立方體。在立方體的八個角和立方體的中心，各排列一個原子。屬于這類晶格類型的金屬有鎢、鉻、釩及鐵等AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念

15、及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識常見的晶格類型常見的晶格類型 主要有三種：主要有三種：2）面心立方晶格 它的晶胞也是一個立方體。在立方體的 八個角和六個面的中心，各排列一個原子。屬于這類晶 格類型的金屬有銅、鋁、金及鐵等。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識常見的晶格類型常見的晶格類型 主要有三種：主要有三種：3）密排六方晶格 它的晶胞是一個立方柱體。在柱體的每個角上，以及上、下底面的中心都排列一個原子，在晶胞中間還排列有三個原子。屬于這類晶格類型的金屬有鎂、鈹、鎘幾鋅等AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基

16、礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識晶粒-金屬結(jié)晶后由外型不規(guī)則的而內(nèi)部晶體排列方向一致的每個微小晶體稱為晶粒。晶粒度等級（ASTM）.晶粒與加熱溫度有關(guān)？.晶粒與碳含量有關(guān)？.晶粒與加熱時間和保溫時間有關(guān)？.晶粒和加熱速度有關(guān)？. AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識單晶體單晶體-晶體中由一個晶粒組成的晶體則稱此晶體為單晶體。單晶體中所有晶胞都按相同的方向排列，單晶體材料只在特定環(huán)境下使用，如制造半導(dǎo)體硅元件所用的材料，就是單晶體多晶體多晶體-由許多結(jié)晶方位不同的晶粒集合

17、組成的晶體稱為多晶體。工業(yè)中用的金屬材料一般都是多晶體。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識. .鐵的同素異構(gòu)現(xiàn)象鐵的同素異構(gòu)現(xiàn)象 有些金屬在固體下，其晶體結(jié)構(gòu)會隨溫度的變化而發(fā)生改變。金屬在固態(tài)下隨溫度的改變，由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格，這種現(xiàn)象稱為金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，由同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變得到的不同晶格的晶體，稱為同素異構(gòu)體。一般用西臘字母、表示。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識. .鐵碳合金鐵碳合金. .合金-是由兩種以上的金屬元素或

18、金屬元素與非金屬元素融合而成具有金屬特性的物質(zhì)。. . 常見的合金晶體結(jié)構(gòu) 固溶體 金屬化合物 機(jī)械化合物AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識. .鐵碳合金：鐵碳合金： 鋼和鑄鐵都是以鐵和碳兩種元素為主所組成的鐵碳合金。含碳量小于2.11%的鐵碳合金叫鋼，含碳量大于2.11%的鐵碳合金叫鑄鐵。根據(jù)含碳量的不同，鐵碳合金可分為以下幾種基本組織。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識. .鐵素體鐵素體-碳溶于-Fe晶格間隙中形成的間隙固溶體，

19、稱為鐵素體。用F表示。由于鐵素體的含碳量低，所以鐵素體的組織與純鐵相似，具有良好的塑性和韌性，而硬度和強(qiáng)度較低。(另有鐵素體。是碳溶于-Fe晶格間隙中形成的間隙固溶體）AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識. .奧氏體奧氏體-碳溶于-Fe晶格間隙中形成的間隙固溶體，稱為奧氏體，用A表示。由于奧氏體的溶碳比鐵素體多，因此奧氏體的強(qiáng)度和硬度較鐵素體高，并且是單一的固溶體，所以其塑性較好，變形抗力較低。絕大多數(shù)鋼在進(jìn)行壓力加工和熱處理時，都加熱到奧氏體區(qū)域。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱

20、處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識. .滲碳體滲碳體-滲碳體是Fe和C的金屬化合物，當(dāng)碳的含量超過在鐵中的溶解度時，多余的碳和鐵以一定的比例化合，形成Fe3C，稱為滲碳體。其含碳量為6.69%。滲碳體具有復(fù)雜的晶格，它的硬度很高，而塑性和韌性很差，脆性很大。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識. .珠光體珠光體-鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械化合物，稱為珠光體，用P表示。珠光體的含碳量為0.77%，由于它是硬的滲碳體和軟的鐵素體相間組成的機(jī)械化合物，所以其機(jī)械性能介于鐵素體和滲碳體之間，強(qiáng)度較高，有一定的

21、塑性。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識. .萊氏體萊氏體-奧氏體和滲碳體組成的機(jī)械化合物稱為萊氏體，用Ld表示。含碳量在4.3%，萊氏體的性能和滲碳體相似，硬度很高，塑性很差。. .具體詳見下頁具體詳見下頁Fe-FeFe-Fe3 3C C相圖相圖AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識 AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識相圖中幾個特性點(diǎn)的意義相圖中幾個特性點(diǎn)的意義. A點(diǎn)點(diǎn) 純鐵的熔

22、點(diǎn)。該點(diǎn)的溫度是1538，含碳量為零。在此點(diǎn)溫度以上，純鐵為液態(tài)，在此點(diǎn)溫度以下，純鐵為固態(tài)。. B點(diǎn)點(diǎn) 1493，包晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)，液態(tài)合金的碳溶度（0.53）AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識相圖中幾個特性點(diǎn)的意義相圖中幾個特性點(diǎn)的意義. C點(diǎn)點(diǎn) 共晶點(diǎn)。該點(diǎn)的溫度為1148，含碳量為4.3%，即含碳量為4.3%的液態(tài)合金，當(dāng)溫度下降到C點(diǎn)時，將從液態(tài)合金中結(jié)晶出奧氏體和滲碳體，所以C點(diǎn)稱為共晶點(diǎn)。含碳為4.3%的鐵碳合金，在1148時同時結(jié)晶出奧氏體和滲碳體的轉(zhuǎn)變稱為共晶轉(zhuǎn)變。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理

23、基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識相圖中幾個特性點(diǎn)的意義相圖中幾個特性點(diǎn)的意義. D點(diǎn)點(diǎn) 滲碳體熔點(diǎn)。該點(diǎn)溫度為1227，含碳量6.69%。.E點(diǎn)點(diǎn) 溫度是1148，含碳量2.11%，該含碳量是碳在-Fe中的最大溶解度.G 點(diǎn)點(diǎn) 純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)。該點(diǎn)溫度是912，含碳量為零。當(dāng)溫度升高時，由-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe，溫度下降時， -Fe轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識相圖中幾個特性點(diǎn)的意義相圖中幾個特性點(diǎn)的意義.H點(diǎn)點(diǎn) ： 溫度1495，含碳量0.09

24、%，是碳在-Fe中的最大溶解度.J點(diǎn)點(diǎn) ：溫度1495，含碳量0.17%，包晶點(diǎn).N點(diǎn)點(diǎn) ： 溫度1394，純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)，含碳量為零， -Fe轉(zhuǎn)變?yōu)?FeAIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識相圖中幾個特性點(diǎn)的意義相圖中幾個特性點(diǎn)的意義.S點(diǎn)點(diǎn) 共析點(diǎn)，該點(diǎn)溫度為727，含碳量0.77%。含碳量為0.77%的奧氏體溫度下降到S點(diǎn)時，奧氏體中析出鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物，即奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。這一轉(zhuǎn)變過程稱為共析轉(zhuǎn)變。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬

25、學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識Fe-Fe3C相圖中主要點(diǎn)的含義相圖中主要點(diǎn)的含義點(diǎn)的符號溫度含碳量(%) 說 明A1 5 3 80純鐵熔點(diǎn)C1 1 4 8 4. 3共晶點(diǎn)D1 2 2 76.69滲碳體的熔點(diǎn)E1 1 4 82. 11碳在-Fe中最大溶解度點(diǎn)G9 1 20純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)S7 2 70. 77共析點(diǎn)AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識相圖中幾條特性線的意義相圖中幾條特性線的意義. A C D線線 即液相線。此線以上全部是為液體，用L表示。鐵碳合金冷卻到此線開始結(jié)晶，在AC線以下從液態(tài)中結(jié)晶出奧氏體。在

26、C D線以下結(jié)晶出滲碳體。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識相圖中幾條特性線的意義相圖中幾條特性線的意義. A E C F 線線 即固相線。合金冷卻到此線，全部結(jié)晶為固體，此線以下為固體區(qū)。在液相線和固相線之間為合金的結(jié)晶區(qū)域，這個區(qū)域內(nèi)液態(tài)與固體并存；A E C 區(qū)域內(nèi)為液體+奧氏體；D C F區(qū)域為液態(tài)+滲碳體。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識相圖中幾條特性線的意義相圖中幾條特性線的意義 . G S 線線 是合金冷卻時奧氏體開

27、始析出鐵素體的溫度線，也是加熱時鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的終了線。G S 線通常稱為A3線。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識相圖中幾條特性線的意義相圖中幾條特性線的意義. E S 線線 是C 在-Fe中的溶解度曲線，隨溫度的變化，含碳量在0.77-2.11%之間變化，E S線通常稱為Acm線。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識相圖中幾條特性線的意義相圖中幾條特性線的意義. E C F 線線 共晶轉(zhuǎn)變線。合金冷卻到此線時，都要發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變

28、，從液態(tài)合金中同時結(jié)晶出奧氏體和滲碳體的機(jī)械混合物，即萊氏體AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識相圖中幾條特性線的意義相圖中幾條特性線的意義. P S K 線線 共析轉(zhuǎn)變線。合金冷卻到此線，都要發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，即從奧氏體中同時析出鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物，就是珠光體。P S K線簡稱為A1線。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識Fe-Fe3C 相圖中幾條特性線的意義相圖中幾條特性線的意義特性線說明A C D鐵碳合金的液相線A E C F

29、鐵碳合金的固相線G S 冷卻時，從奧氏體中析出鐵素體的開始線，A3表示E S碳在奧氏體中的溶解度曲線，Acm表示E C F共晶轉(zhuǎn)變線P S K共析轉(zhuǎn)變線，A1表示AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識鐵碳合金的分類鐵碳合金的分類 Fe-Fe3C相圖中各種不同成分的鐵碳合金，可根據(jù)其組織和性能的特點(diǎn)分為工業(yè)純鐵、鋼和白口鑄鐵三大類AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識鐵碳合金的分類鐵碳合金的分類 . 工業(yè)純鐵工業(yè)純鐵 含碳量小于0.0218%

30、的鐵碳合金。 . 鋼鋼 含碳量為0.0218%2.11%的鐵碳合金。 共析鋼-含碳量0.77%； 亞共析鋼-含碳量0.02180.77%； 過共析鋼-含碳量0.772.11%AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識典型鐵碳合金的組織（鋼）典型鐵碳合金的組織（鋼） 共析鋼共析鋼 . 含碳量為0.77%，室溫時的組織為珠光體，呈片狀。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識典型鐵碳合金的組織（鋼）典型鐵碳合金的組織（鋼） 亞共析鋼亞共析鋼 . 含碳

31、量小于0.77%，室溫組織為珠光體和鐵素體，隨含碳量的不同，珠光體和鐵素體的比例也不同，含碳量愈多，則珠光體的數(shù)量也愈多。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識典型鐵碳合金的組織（鋼）典型鐵碳合金的組織（鋼） 過共析鋼過共析鋼 . 含碳量0.77%2.11%，由奧氏體中單獨(dú)析出的滲碳體稱為“二次滲碳體”，用Fe3C表示，呈網(wǎng)狀，隨含碳量的增加，二次滲碳體的數(shù)量愈多。室溫組織是珠光體和二次滲碳體AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識白口鑄鐵白

32、口鑄鐵. 含碳量為2.116.69%的鐵碳合金。成分在E點(diǎn)與F點(diǎn)之間，根據(jù)白口鑄鐵室溫組織的特點(diǎn)，以C點(diǎn)為界分為三類： 共晶白口鑄鐵-含碳量4.30% 亞共晶白口鑄鐵-含碳量2.114.3% 過共晶白口鑄鐵-含碳量4.36.69%AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識典型鐵碳合金的組織（白口鑄鐵）典型鐵碳合金的組織（白口鑄鐵） 共晶白口鑄鐵共晶白口鑄鐵 . 含碳量為4.3%，室溫組織是珠光體+二次滲碳體+共 晶滲碳體。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知

33、識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識典型鐵碳合金的組織（白口鑄鐵）典型鐵碳合金的組織（白口鑄鐵） 亞共晶白口鑄鐵亞共晶白口鑄鐵 . 含碳量在2.114.3%，我們把珠光體+滲碳體稱為低溫萊氏體，以Ld表示。亞共晶白口鑄鐵在室溫時的組織為珠光體+二次滲碳體+低溫萊氏體AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識典型鐵碳合金的組織（白口鑄鐵）典型鐵碳合金的組織（白口鑄鐵） 過共晶白口鑄鐵過共晶白口鑄鐵 . 含碳量為4.3%6.69%，我們把從液態(tài)合金中結(jié)晶出的滲碳體，稱為一次滲碳體，以Fe3C1表示。過共晶白口鑄鐵在室溫時的組織為一次滲碳體+低溫

34、萊氏體AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬學(xué)基礎(chǔ)知識總結(jié)：總結(jié)： 鐵碳合金在1148發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變組織是奧氏體+共晶滲碳體。在727時發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。室溫下，鋼的組織中都有珠光體，而白口鑄鐵中都有萊氏體-珠光體和滲碳體的機(jī)械混合物。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理基本原理熱處理基本原理 熱處理熱處理是指金屬或合金在固態(tài)范圍內(nèi)，通過一定的加熱、保溫、和冷卻方法，以改變金屬或合金的內(nèi)部組織，而得到所需性能的一種工藝操作，在加熱和冷卻時內(nèi)部組織變化

35、的規(guī)律稱為熱處理原理熱處理原理。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理基礎(chǔ)知識熱處理基礎(chǔ)知識 . 鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變 在Fe-Fe3C相圖中，鋼的各種組織轉(zhuǎn)變的溫度點(diǎn)A1、A3、Acm也稱為臨界點(diǎn)。這些溫度點(diǎn)都是在極為緩慢的加熱和冷卻條件下測得的，實(shí)際生產(chǎn)上加熱和冷卻的速度都比較快，所以組織轉(zhuǎn)變溫度都有偏移，速度愈快，偏離愈大，加熱時溫度向臨界點(diǎn)上移，以Ac1、Ac3、Acm表示，冷卻時臨界點(diǎn)下移，以Ar1、Ar3、Arcm表示。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理基

36、礎(chǔ)知識熱處理基礎(chǔ)知識 . 鋼的實(shí)際臨界點(diǎn)的含義如下：鋼的實(shí)際臨界點(diǎn)的含義如下： Ac1 加熱時，珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的溫度， Ar1 冷卻時，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w的溫度； Ac3 加熱時，鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的終了溫度； Ar3 冷卻時，奧氏體中析出鐵素體的開始溫度； Accm 加熱時，二次滲碳體溶入奧氏體的終了溫度； Arcm 冷卻時，二次滲碳體從奧氏體中析出的開始溫度。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理基礎(chǔ)知識熱處理基礎(chǔ)知識 . 鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變 根據(jù)冷卻方法不同，奧氏體轉(zhuǎn)變可以分為兩種：連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變和等溫冷卻轉(zhuǎn)變。所謂

37、連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變就是奧氏體在連續(xù)冷卻過程中進(jìn)行的轉(zhuǎn)變。等溫冷卻轉(zhuǎn)變就是奧氏體過冷到A1以下在某一溫度下保持一定時間，在等溫過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)變。 AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理基礎(chǔ)知識熱處理基礎(chǔ)知識 . 等溫轉(zhuǎn)變曲線等溫轉(zhuǎn)變曲線 等溫轉(zhuǎn)變曲線就是過冷奧氏體在不同過冷度下的等溫過程中，轉(zhuǎn)變溫度、轉(zhuǎn)變時間與轉(zhuǎn)變產(chǎn)物量（轉(zhuǎn)變開始及終了）的關(guān)系曲線圖。 每一種鋼都有各自的C曲線，從曲線中就可以知道不同溫度、時間、組織的相互的關(guān)系。 AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理基礎(chǔ)知識熱處理基礎(chǔ)知識

38、. 等溫轉(zhuǎn)變組織等溫轉(zhuǎn)變組織 三種類型： 高溫（A1550）轉(zhuǎn)變 中溫（550240）轉(zhuǎn)變 低溫（240以下）轉(zhuǎn)變AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理基礎(chǔ)知識熱處理基礎(chǔ)知識 . 等溫轉(zhuǎn)變組織等溫轉(zhuǎn)變組織 高溫轉(zhuǎn)變組織-珠光體型組織（過冷奧氏體在C曲線鼻尖上部溫度，即A1550之間等溫足夠時間后） 中溫轉(zhuǎn)變組織-貝氏體型組織（從鼻尖到Ms點(diǎn)， 即 550240之間）-有上貝氏體和下貝氏體 低溫轉(zhuǎn)變組織馬氏體（奧氏體快速過冷到Ms點(diǎn)約240 以下）-有低碳板條和高碳片狀A(yù)IAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基

39、礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 .熱處理就是通過控制鋼的加熱溫度、保溫時間及冷卻時間來改變鋼的性能，以滿足加工或使用要求的工藝過程。 . .熱處理要達(dá)到的目的不同，其處理方法也不同。最基本的熱處理方法有：退火、正火、 淬火、回火、表面淬火、滲碳、 滲氮、碳氮共滲、固溶處理、 時效處理等AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 退火退火 就是將鋼加熱到一個合適的溫度，保溫一段時間然后緩慢冷卻，以得到接近于平衡狀態(tài)組織的工藝過程 . .退火又分為臨界溫度以上：完全退火、不完全退火、等溫退火、球化退火、均勻化退

40、火（擴(kuò)散退火）及臨界溫度以下：再結(jié)晶退火、中間退火（軟化退火）、去應(yīng)力退火等AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹. 退火的目的退火的目的 1）降低硬度，便于切削加工 2）消除鍛、鑄、焊接件的組織缺陷。 3）細(xì)化晶粒，改善組織，作為預(yù)備熱處理為最終熱處理做準(zhǔn)備。 4）消除應(yīng)力，防止變形和開裂。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 完全退火完全退火 . 把鋼加熱到Ac3以上，保溫一段時間，使鋼完全變成奧氏體狀態(tài)，然后緩慢冷卻到600左右出爐

41、空冷的方法，稱為完全退火。完全退火主要用于亞共析鋼的中小型鑄件和鍛件，大型的鑄件和鍛件易變形、開裂 . .不能用于過共析鋼，否則會產(chǎn)生網(wǎng)狀碳化物，降低其韌性AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 完全退火的目的完全退火的目的 . .細(xì)化晶粒，消除魏氏組織和帶狀組織 . .降低硬度、提高塑性、消除內(nèi)應(yīng)力，便于加工 . .對于鑄件可消除粗晶，提高沖擊韌性、塑性和強(qiáng)度。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 完全退火的工藝參數(shù)完全退火的工藝參數(shù)

42、. .加熱溫度：一般是Ac3+（30-50） . .加熱速度：碳鋼件和合金元素含量低、形狀簡單的工件，可不控制加熱速度。但對形狀復(fù)雜，或是中、高合金鋼，則應(yīng)控制加熱速度，這是因為形狀復(fù)雜的工件加熱時易變形，推薦： 5-10T，150-200/h 15-30T，100-200/h 大于50T，50-75/hAIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 完全退火的工藝參數(shù)完全退火的工藝參數(shù) . .保溫時間 最簡單的計算方法是按有效厚度計算。在箱式爐中退火時，其保溫時間從爐溫到達(dá)規(guī)定溫度算起。一般按2-2.5min/mm計算。工

43、件愈大，裝量愈多，保溫時間愈長。也可以用保溫時間=（3-4）+ （0.4-0.5）Q 計算，Q為裝爐量（t）AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 完全退火的工藝參數(shù)完全退火的工藝參數(shù) . .冷卻速度 一般按實(shí)際要求而定，冷得太快，則硬度高，不便于加工，太慢則珠光體片粗大。一般冷卻速度是：碳鋼100-200/h，低合金鋼50-100 /h，中高合金鋼30-50 /h。完全退火不適用于過共析鋼，因為加熱到Acm以上時，過共析鋼在隨后緩冷過程中易得到網(wǎng)狀滲碳體組織，增加鋼的脆性及硬度，對機(jī)械加工及淬火帶來不利影響。AIA

44、G AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 不完全退火不完全退火 . .將鋼加熱到Ac1-Ac3之間，經(jīng)保溫后緩冷的方法，稱為不完全退火。 . .它適用于過共析鋼（無網(wǎng)狀碳化物），很少用于亞共析鋼，當(dāng)存在網(wǎng)狀碳化物，應(yīng)采用正火消除后，方可采用不完全退火AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 不完全退火的目的不完全退火的目的 . .將低硬度、提高塑性。消除內(nèi)應(yīng)力，改善切削加工性 . .這種退火，鋼的組織尚未全部奧氏體化，即鐵素體或滲碳體未完全溶于奧氏體

45、，所以退火后只能改變珠光體的組織，得到球狀珠光體，不細(xì)化組織 . .不完全退火除溫度低些外，其它工藝參數(shù)與完全退火相同AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 等溫退火等溫退火 . .將鋼加熱到Ac1或Ac3以上，保溫一定時間后，迅速冷卻到Ar以下某一溫度，并在此溫度下停留一定時間后，出爐冷卻。 . .等溫溫度按需要獲得的組織和硬度選擇。溫度高可得到珠光體，但硬度低。溫度低可得到索氏體和屈氏體，但硬度高。 . .等溫退火適用于合金鋼AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識

46、熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 等溫退火的目的等溫退火的目的 . .由于奧氏體等溫分解在恒溫，得到均勻的珠光體，獲得均勻的機(jī)械性能（特別是大截面的零件） . .等溫溫度高，晶粒較粗，硬度低，反之，晶粒較細(xì)，硬度高。 . .可以使采用一般退火方法難以得到珠光體組織的鋼得到珠光體，以便于切削加工，并縮短生產(chǎn)周期。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 等溫退火工藝參數(shù)等溫退火工藝參數(shù) . .加熱溫度、等溫溫度、及保溫時間根據(jù)C曲線、性能要求、截面尺寸等確定 . .等溫時間的長短由等溫溫度和C曲線的轉(zhuǎn)變終了交點(diǎn)來確定。為了保

47、證轉(zhuǎn)變完了，一般等溫時間比選定的時間要延長一些。碳鋼：1-2h，低、中合金鋼3-5h AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 等溫退火工藝參數(shù)等溫退火工藝參數(shù) 等溫后的冷卻 . .從加熱溫度冷至等溫溫度時這一段的冷卻速度，不受嚴(yán)格限制。如果從經(jīng)濟(jì)角度考慮，冷卻速度應(yīng)快些，這樣可以縮短工藝周期。 . .等溫退火時奧氏體轉(zhuǎn)變成珠光體時是在等溫時進(jìn)行的，所以等溫完了，則轉(zhuǎn)變結(jié)束，隨后的冷卻速度，不會改變組織形態(tài)，對硬度也就無明顯影響。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱

48、處理工藝介紹熱處理工藝介紹 球化退火球化退火 . .球化退火是為了獲得球狀（實(shí)際是顆粒狀）珠光體而進(jìn)行的退火。 . .一般來說，含碳量高易球化。含碳0.45%以上的碳鋼，都可以球化，但隨著含碳量降低，球化愈來愈困難。 . .球化退火是不完全退火的特例和發(fā)展AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 球化退火的目的球化退火的目的 . . 降低硬度、提高塑性和韌性，改善切削加工性 . .球化退火組織對以后的淬火有利，與片狀碳化物相比，球狀碳化物加熱時溶解速度比較慢，因而可以阻礙晶粒長大，獲得細(xì)晶粒。 . .可作為淬火前的預(yù)備

49、熱處理AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 均勻化（擴(kuò)散）退火的目的均勻化（擴(kuò)散）退火的目的 . .適用于鑄錠和大型鑄件，對于高合金鋼鑄件是為后續(xù)的熱處理和機(jī)加工作準(zhǔn)備 . .消除鑄錠和鑄件的枝狀偏析，使成分和組織均勻，提高性能，易于切削 . .晶粒度過大，需再進(jìn)行一次完全退火或正火加以細(xì)化 . . 加熱溫度高、生產(chǎn)周期長、能耗大AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 均勻化（擴(kuò)散）退火的工藝參數(shù)均勻化（擴(kuò)散）退火的工藝參數(shù) . .加熱溫

50、度：Ac3或Acm以上150-300 . .加熱速度：一般100-200/h . .保溫時間：一般1.5-2.5min/mm或8.5+Q/4（裝爐量大時） . . 冷卻速度：一般50/h，降溫到600以下出爐空冷AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 再結(jié)晶退火的目的再結(jié)晶退火的目的 . .用于恢復(fù)冷變形的組織與性能（如冷軋、冷拉和冷沖件） . .消除冷作硬化和內(nèi)應(yīng)力 . .當(dāng)鋼件冷變形不均勻或處于臨界變形量（5%-15%）時，施以再結(jié)晶，易造成晶粒粗大 . .在再結(jié)晶溫度以上加熱，其受成分/變形量/保溫時間影響AI

51、AG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 再結(jié)晶退火的工藝參數(shù)再結(jié)晶退火的工藝參數(shù) . .加熱溫度：Ac1以下，一般650-700 . .加熱速度：一般100-200/h . .保溫時間：8.5+Q/4（為裝爐量t時） . .冷卻速度：可不受限制AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 中間（軟化）退火的目的中間（軟化）退火的目的 . .用于冷變形加工工序之間 . .消除應(yīng)力、降低硬度、恢復(fù)塑性 . .工藝參數(shù)與低溫退火相似 AIAG AIAG 金

52、屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 去應(yīng)力退火的目的去應(yīng)力退火的目的 . .適用于鑄鍛件和焊接件，如發(fā)動機(jī)缸體、變速箱殼體；對于高合金鋼，主要改善切削加工性能 . .消除內(nèi)應(yīng)力、降低硬度、穩(wěn)定尺寸，減少加工和使用中的變形 . .低碳鋼、中碳鋼選擇500-650，合金鋼為600-700 . .對于高精度零件，為消除加工后的應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸可采用更低的溫度（200-400）長時間保溫.AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 正火正火 . .正火的冷卻速度比退火要快

53、，生產(chǎn)周期短，設(shè)備利用率高，正火后可得到細(xì)片狀珠光體 . .適用于低、中碳鋼和低合金鋼，對高碳鋼和高合金鋼不常采用（僅當(dāng)有網(wǎng)狀碳化物時采用），因為會發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變 . .用于淬火返工件，消除內(nèi)應(yīng)力和細(xì)化組織，以防重淬時的變形和開裂AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 正火目的正火目的 . .提高低、中碳鋼的硬度，改善切削加工性 . .細(xì)化晶粒改善組織，消除魏氏組織、帶狀組織、大塊狀鐵素體和網(wǎng)狀碳化物，為最后熱處理作準(zhǔn)備. . .消除內(nèi)應(yīng)力，提高低碳鋼性能，作為最后熱處理 AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念

54、及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹 正火工藝參數(shù)正火工藝參數(shù) . .加熱溫度：加熱溫度：一般正火溫度為Ac3或Acm+30-50，但實(shí)際生產(chǎn)中一般都采用更高的溫度，這樣可以使奧氏體很快完成轉(zhuǎn)變，縮短生產(chǎn)周期，合金鋼內(nèi)的合金元素阻礙了奧氏體轉(zhuǎn)變，所以鋼中合金元素愈多，正火溫度可以選得稍高些。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹正火工藝參數(shù)正火工藝參數(shù) . .加熱時間：加熱時間的計算可參考下面的公式 T=K.D式中：T-加熱時間（s） K-不同鋼類及不同爐子的加熱系數(shù)（s/mm）

55、D-工件有效厚度（直徑）AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹正火工藝參數(shù)正火工藝參數(shù) . .冷卻方法：一般小件在空氣中冷卻。對于大件則可用吹風(fēng)或噴霧冷卻。具體的冷卻條件的選擇，應(yīng)根據(jù)鋼號，工件尺寸和形狀以及正火的性能要求來確定。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹淬火淬火 . .將鋼加熱到Ac1或Ac3以上的某一溫度，保溫后，迅速進(jìn)行冷卻，以獲得馬氏體的工藝過程，稱為淬火，可根據(jù)加熱溫度/方式/介質(zhì)和冷卻方式進(jìn)行分類。常見有： - 單液

56、淬火（水），形狀簡單的碳鋼和合金鋼件 - 雙液淬火（先水后油）-形狀復(fù)雜的碳素鋼（特別高碳鋼） - 分級淬火（溶鹽）形狀復(fù)雜、精度高的滾動軸承和齒輪 - 等溫淬火（先水或油，后入等溫浴槽）-形狀復(fù)雜、高硬度、高 沖擊韌性的彈簧、齒輪AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹淬火的目的淬火的目的 . .獲得馬氏體組織，提高硬度、強(qiáng)度和耐磨性 . .減少內(nèi)應(yīng)力，避免變形和開裂 . .與隨后的回火結(jié)合，使零件獲得良好的綜合機(jī)械性能 AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工

57、藝介紹熱處理工藝介紹淬火工藝參數(shù)淬火工藝參數(shù) . .加熱溫度：鋼的化學(xué)成分是確定加熱溫度的主要依據(jù)。對亞共析鋼，一般是加熱到Ac3以上30-50，過共析鋼的加溫度為Ac1以上30-50，共析鋼通常采用與過共析鋼相同的淬火溫度。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹淬火工藝參數(shù)淬火工藝參數(shù). 加熱時間：一般由兩部分時間組成：零件加熱到淬火溫度所需升溫時間，以及為了使零件透燒和奧氏體的均勻化所需保溫時間。對于尺寸小的零件，一般不分開計算，大型零件需較長時間才能透燒，升溫和保溫時可以分開計算。. 推薦t=a.K.D(min

58、) a-加熱系數(shù)(min/mm)； K-加熱時的裝爐修正系數(shù)； D-工件的有效厚度(mm)AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹淬火加熱介質(zhì)淬火加熱介質(zhì).空氣空氣 一般電阻爐如箱式爐、井式爐的加熱介質(zhì)都是空氣。.燃料氣燃料氣 用煤氣、天燃?xì)庾鳛闊嵩矗渲饕煞质荂O及CH4。.熔鹽熔鹽 一般把中性鹽如BaC12、NaCl、KCl等按一定比例配合、熔化，將工件浸入其中，通過熔鹽的溫度將鋼加熱到淬火溫度。AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹淬

59、火工藝參數(shù)淬火工藝參數(shù) . .冷卻方法冷卻方法 冷卻方法按特點(diǎn)分別為單液淬火、雙液淬火、分級淬火、等溫淬火和預(yù)冷淬火等AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹淬火冷卻介質(zhì)淬火冷卻介質(zhì) . .水水 水是激冷介質(zhì)，同時又是最便宜、安全、無公害的介質(zhì)。但不是理想的介質(zhì)（高低溫區(qū)的冷卻速度快） . 鹽水和堿水溶液鹽水和堿水溶液 . 礦物油礦物油 . 堿浴與鹽浴堿浴與鹽浴 .其它水溶液其它水溶液 三硝（NaN03、NaN02、KN03）及二硝（NaN03、NaN02）水溶液。 AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知

60、識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹回火回火 . 回火是將淬火后的工件，加熱到A1以下某一個溫度，保溫后冷卻至室溫?；鼗鹗菍Υ慊鸬恼{(diào)整和補(bǔ)充，兩工序緊密聯(lián)系在一起，構(gòu)成最終熱處理.回火包括低溫回火、中溫回火、高溫回火AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹回火的目的回火的目的. 減小應(yīng)力和脆性；調(diào)整工件的機(jī)械性能；穩(wěn)定工件尺寸；改善加工能力AIAG AIAG 金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識金屬材料和熱處理基礎(chǔ)概念及基礎(chǔ)知識熱處理工藝介紹熱處理工藝介紹回火時組織和性能的變化回火時組織和性能