金屬的晶體結(jié)構(gòu)與二元合金相圖

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET. HYPERLINK 第二章 金屬的的晶體結(jié)結(jié)構(gòu)（1）、晶晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)的基本本概念： 1、金屬屬的晶體體結(jié)構(gòu)：金屬材材料內(nèi)部部的原子子排列的的規(guī)律，決決定著材材料的顯顯微組織織特性和和材料的的宏觀性性能。 2、晶格格：用于于描述原原子在晶晶體中排排列規(guī)律律的三維維空間集集合點(diǎn)陣陣。 3、晶胞胞：晶格格中存在在能夠代代表晶格格特征的的最小集集幾何單單元。 4、晶格格參數(shù)：用來(lái)描描述晶胞胞大小與與形狀的的幾何參參數(shù)，包包括晶胞胞的三個(gè)個(gè)棱邊長(zhǎng)長(zhǎng)度a、b、c和三個(gè)個(gè)

2、棱邊夾夾角A、B、R，共六六個(gè)參數(shù)數(shù)。 5、晶格格常數(shù)：決定晶晶胞大小小的三個(gè)個(gè)棱長(zhǎng)。（2）、金金屬中常常見(jiàn)的晶晶格：體心立方晶晶格面心立方晶晶格密排六方晶晶格（3）、晶晶格的致致密度：1、致密度度：每個(gè)個(gè)晶胞中中原子所所占的總總體積與晶胞的的體積之之比。（4）、晶晶粒與亞亞晶粒：1、晶粒：晶格位位向基本本一致的的區(qū)域，并并有邊界界與鄰區(qū)區(qū)分開(kāi)就就稱(chēng)為一一個(gè)晶粒粒。2、晶界：晶粒之之間原子子排列不不規(guī)則的的區(qū)域。3、晶粒大大小決定定因素：出取決決于金屬屬種類(lèi)外外，主要要取決于于結(jié)晶條條件和熱熱處理工工藝。4、“為無(wú)無(wú)向性”（5）、晶晶體缺陷陷：1、凡是原原子排列列不規(guī)則則的區(qū)域域都是晶晶體缺陷

3、陷。2、點(diǎn)缺陷陷：以一一個(gè)點(diǎn)為為中心，在在它的周周?chē)斐沙稍优排帕胁灰?guī)規(guī)則，產(chǎn)產(chǎn)生晶格格畸變和和內(nèi)應(yīng)力力的晶體體缺陷。主主要有間間隙原子子、置換換原子、晶晶格空位位三種。 a、正畸畸變：大大直徑原原子置換換引起晶晶格局部部“撐開(kāi)”現(xiàn)象。 b、負(fù)畸畸變：小直直徑原子子置換引引起晶格格局部“靠攏”現(xiàn)象。c、點(diǎn)缺陷陷處于不不斷變化化和運(yùn)動(dòng)動(dòng)之中，位位置隨時(shí)時(shí)在變。是是原子擴(kuò)擴(kuò)散的一一種主要要方式，也也是金屬屬在固態(tài)態(tài)下“相變”和化學(xué)學(xué)熱處理理工藝的的基礎(chǔ)。3、線缺陷陷：主要要是指各各種形式式的位錯(cuò)錯(cuò)。 a、位錯(cuò)錯(cuò)：晶體體中某一一列或若若干列原原子發(fā)生生了有規(guī)規(guī)律的錯(cuò)錯(cuò)排現(xiàn)象象。 b、刃形形位錯(cuò)，位

4、位錯(cuò)線，正正負(fù)刃形形位錯(cuò)。 c、位錯(cuò)錯(cuò)密度：?jiǎn)挝惑w體積內(nèi)位位錯(cuò)線的的長(zhǎng)度。塑塑性變形形中，位位錯(cuò)密度度大幅增增加。退退火可使使位錯(cuò)密密度降到到最低值值，淬火火可使位位錯(cuò)密度度有所增增加。 d、金屬屬材料受受外力作作用能夠夠產(chǎn)生宏宏觀塑性性變形的的實(shí)質(zhì)，主主要都是是位錯(cuò)在在微觀上上運(yùn)動(dòng)結(jié)果。4、面缺陷陷：晶界界和亞晶晶界。 a、面缺缺陷是有有一定厚厚度的原原子排列列不規(guī)則則的過(guò)渡渡帶，其其厚度取取決于晶晶格位向向差的大大小及晶晶體的純純度。晶晶格位向向差愈小小、純度度越高、面面缺陷越越薄、反反之越厚厚。（6）、合合金基本本概念：1、合金：一種金金屬元素素與另外外一種或或多種金金屬或非非金屬元元素

5、，通通過(guò)熔煉煉或燒結(jié)結(jié)等方法法所形成成的具有有金屬性性質(zhì)的新新金屬材材料。2、組元：組成合合金的最最基本的的、能獨(dú)獨(dú)立存在在的物質(zhì)質(zhì)，簡(jiǎn)稱(chēng)稱(chēng)元。組組成合金金的各個(gè)個(gè)化學(xué)元元素及穩(wěn)穩(wěn)定的化化合物都都是組員員。合金金中有幾幾種組元元就稱(chēng)之之為幾元元合金。3、合金系系：有相相同組元元，而成成分比例例不同的的一系列列合金。4.、相：凡是化化學(xué)成分分相同、晶晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)相同并并有界面面與其它它部分隔隔開(kāi)來(lái)的的一個(gè)均均勻區(qū)域域。一個(gè)個(gè)相中可可以有多多個(gè)晶粒粒，但是是一個(gè)晶晶粒之中中只能是是同一個(gè)個(gè)相。5、顯微組組織：在在顯微鏡鏡下看到到的相和和晶粒的的形態(tài)、大大小和分分布。6、相組成成物：合合金顯微微組織中

6、中的基本本相。7、組織組組成物：由基本本相組成成的單相相組織和和共晶體體等基本本組織。8、基本組組織：由由一個(gè)單單獨(dú)的相相構(gòu)成的的單相組組織和由由兩個(gè)以以上的相相按一定定比例組組成的機(jī)機(jī)械混合合物，如如：共析析體，共共晶體等等。（7）、合合金相結(jié)結(jié)構(gòu)：1、固溶體體：合金金結(jié)晶成成固態(tài)時(shí)時(shí)，含量量少的組組元（溶溶質(zhì)）原原子分布布在含量量多的組組元（溶溶劑）晶晶格中形形成一種與與溶劑有有相同晶晶格的相相，稱(chēng)為為固溶體體。 a、固溶溶體與溶溶劑有相相同晶格格結(jié)構(gòu)。 b、固溶溶體分類(lèi)類(lèi)： （a）、間間隙固溶溶體、置置換固溶溶體 （b）、有有序固溶溶體、無(wú)無(wú)序固溶溶體 （c）、有有限固溶溶體、無(wú)無(wú)限固溶

7、溶體 c、間隙隙固溶體體都是有有限固溶溶體，無(wú)無(wú)限固溶溶體都是是置換固固溶體，有有序固溶溶體都是是置換固固溶體。 d、影響響固溶體體溶解度度的主要要因素：原子直直徑因素素、負(fù)電電性因素素、電子子濃度因因素、晶晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)因素、溫溫度因素素。 e、固溶溶強(qiáng)化：通常把把溶入元元素形成成固溶體體而使金金屬的強(qiáng)強(qiáng)度、硬硬度升高高的現(xiàn)象象。 f、強(qiáng)化化方法：固溶強(qiáng)強(qiáng)化、細(xì)細(xì)晶強(qiáng)化、第第二彌散散強(qiáng)化、熱熱處理相相變強(qiáng)化化、加工工硬化等等。（8）、金金屬化合合物：1、在合金金中，當(dāng)當(dāng)溶質(zhì)組組元的質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)數(shù)超過(guò)固固溶體的的溶解度度將會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生新相相。這一一新相可可能是以以另一組組元為溶溶劑的另另一種固固溶體。2

8、、金屬化化合物：具有金金屬性質(zhì)質(zhì)的化合合物。3、第二相相彌散強(qiáng)強(qiáng)化：在在合金中中，金屬屬化合物物若以細(xì)細(xì)小的粒粒狀均勻勻分布在在固溶體體相的基基體上會(huì)會(huì)使合金金的強(qiáng)度度、硬度度進(jìn)一步步提高的的現(xiàn)象。金屬的結(jié)晶晶與二元元合金相相圖（1）、鑄鑄態(tài)組織織：1、鑄態(tài)組組織：結(jié)結(jié)晶之后后得到的的金屬材材料的顯顯微組織織。2、鑄態(tài)組組織決定定著鑄態(tài)態(tài)材料的的使用性性能和加加工工藝藝性能。（2）、金金屬結(jié)晶溫度與與過(guò)冷現(xiàn)現(xiàn)象：1、液態(tài)金金屬的冷冷卻過(guò)程程可以用用熱分析析法測(cè)出出冷卻曲曲線。2、過(guò)冷度度：理論論結(jié)晶溫溫度與實(shí)實(shí)際結(jié)晶晶溫度之之差。金金屬的結(jié)結(jié)晶都是是在達(dá)到到一定的的過(guò)冷度度后才進(jìn)進(jìn)行的，這這種

9、現(xiàn)象象稱(chēng)為過(guò)過(guò)冷現(xiàn)象象。3、過(guò)冷度度大小主主要取決決于金屬屬液的冷冷卻速度度和金屬屬液中雜雜質(zhì)的含含量。冷冷卻速度度越大，金金屬純度度越高，過(guò)過(guò)冷度越越大。 4、結(jié)晶晶條件：動(dòng)力學(xué)學(xué)條件（自自由能差差或是過(guò)過(guò)冷度）、熱熱力學(xué)條條件（足足夠的溫溫度）、結(jié)結(jié)構(gòu)條件件。（3）、金金屬的結(jié)結(jié)晶：1、過(guò)程包包括成核核和長(zhǎng)大大，兩過(guò)過(guò)程同時(shí)時(shí)進(jìn)行。2、成核：均勻成成核（自自由成核核）、非非均勻成成核。 a、均勻勻成核（自自發(fā)成核核）：在均均勻的液液態(tài)母相相中自發(fā)發(fā)地形成成新晶核核的過(guò)程程。過(guò)冷冷度越大大越易自自發(fā)成核核。 b、非均均勻成核核（非自自發(fā)成核核）：凡凡是依附附于母相相中某種種現(xiàn)成界界面而成成核

10、的過(guò)過(guò)程。 c、均勻勻成核和和非均勻勻成核在在金屬結(jié)結(jié)晶中同同時(shí)存在在。3、成核率率（N）：?jiǎn)挝晃粫r(shí)間和和單位母母相體積積內(nèi)所形形成的晶晶核數(shù)目目，表示示了母相相在相同同條件下下長(zhǎng)生晶晶核的能能力。成成核率越越大，結(jié)結(jié)晶后晶晶體中的的晶粒越越細(xì)小。4、長(zhǎng)大線線速度（C）：?jiǎn)螁挝粫r(shí)間間晶核界界面向母母相推進(jìn)進(jìn)的距離離。5、晶核長(zhǎng)長(zhǎng)大方式式：“生長(zhǎng)臺(tái)臺(tái)階”形式長(zhǎng)長(zhǎng)大、枝枝晶形式式長(zhǎng)大。6、晶粒度度：?jiǎn)挝晃唤孛娣e積內(nèi)晶粒粒數(shù)目，表表示了晶晶粒的大大小。7、細(xì)晶強(qiáng)強(qiáng)化：通通過(guò)細(xì)化化晶粒而而使金屬屬材料力力學(xué)性能能提高的的方法。8、結(jié)晶時(shí)時(shí)冷卻速速度越大大，得到到的晶粒粒越細(xì)小小。（4）、細(xì)細(xì)化晶粒粒主

11、要方方式：1、提高冷冷卻速度度（提高高過(guò)冷度度）。2、變質(zhì)處處理（用用于大鑄鑄件）。3、振動(dòng)攪攪拌。（5）、鑄鑄錠鑄態(tài)態(tài)組織機(jī)機(jī)缺陷：1、表層細(xì)細(xì)晶區(qū)： a、表層層組織細(xì)細(xì)密，力力學(xué)性能能好，但但是很薄薄，對(duì)整整個(gè)鑄錠錠性能影影響不大大。2、柱狀晶晶區(qū)： a、柱狀狀晶區(qū)有有明顯的的各向異異性。 b、在鑄鑄造工藝藝上，常常采用振振動(dòng)方法法來(lái)破壞壞柱狀晶晶區(qū)的形形成和長(zhǎng)長(zhǎng)大，也也常采用用變質(zhì)處處理來(lái)阻阻礙柱狀狀晶長(zhǎng)大大，并促促進(jìn)中心心等軸晶晶區(qū)的擴(kuò)擴(kuò)大來(lái)減減少柱狀狀晶區(qū)。 c、避免免金屬液液過(guò)熱澆澆注也會(huì)會(huì)防止柱柱狀晶區(qū)區(qū)長(zhǎng)大。3、中心等等軸晶區(qū)區(qū)： a、對(duì)鋼鋼錠來(lái)說(shuō)說(shuō)，一般般是希望望等軸晶晶區(qū)越

12、大大越好。4、柱狀晶晶區(qū)的長(zhǎng)長(zhǎng)度和等等軸晶區(qū)區(qū)的尺寸寸主要取取決于澆澆注溫度度和合金金元素。隨隨澆注溫溫度升高高柱狀晶晶長(zhǎng)度增增加，等等軸晶區(qū)區(qū)尺寸增增大；合合金元素素增加可可使柱狀狀晶長(zhǎng)度度減短，等等軸晶粒粒尺寸減減小。5、提高澆澆注溫度度、加快快冷卻速速度或采采用定向向冷卻散散熱方法法，并較較少液體體中產(chǎn)生生非自發(fā)發(fā)晶核等等條件則則有利于于柱狀晶晶區(qū)的形形成和擴(kuò)擴(kuò)展。反反之，有有利于等等軸晶區(qū)區(qū)的形成成和擴(kuò)展展。（6）、二二元合金金相圖：1、相圖是是在平衡衡狀態(tài)下下測(cè)畫(huà)出出來(lái)的，又又稱(chēng)合金金的平衡衡狀態(tài)圖圖。2、勻晶相相圖：對(duì)對(duì)于合金金組元在在液相和和固相下下均能無(wú)無(wú)限互溶溶，結(jié)晶晶時(shí)只能

13、能結(jié)晶出出單相固固溶體組組織，這這種合金金系的相相圖就是是勻晶相相圖。 a、勻晶晶轉(zhuǎn)變：由液相相直接結(jié)結(jié)晶成單單相固溶溶體的結(jié)結(jié)晶轉(zhuǎn)變變。 b、在不不同溫度度下剛剛剛結(jié)晶出出來(lái)的固固相的化化學(xué)成分分是不同同的，其其變化規(guī)規(guī)律沿著著固相線線變化，剩剩余液相相化學(xué)成成分也相相應(yīng)沿著著液相線線變化。 c、晶內(nèi)內(nèi)偏析：在實(shí)際際生產(chǎn)中中冷卻速速度較快快，原子子擴(kuò)散遷遷移滯后后于結(jié)晶晶，固相相化學(xué)成成分的均均勻性得得不到保保證。這這時(shí)就會(huì)會(huì)出現(xiàn)在在一個(gè)晶晶粒內(nèi)，各各處成分分的不均均勻現(xiàn)象象。以枝枝晶方式式結(jié)晶，所所以又稱(chēng)稱(chēng)枝晶偏偏析。 d、在低低于固相相線1000-2000的溫度度下進(jìn)行行較長(zhǎng)時(shí)時(shí)間的加加

14、熱，通通過(guò)原子子的相互互擴(kuò)散而而使成分分趨于均均勻，消消除枝晶晶偏析。此此法稱(chēng)作作均勻話話退火，又又稱(chēng)擴(kuò)散散退火。3、杠桿定定律：適適用于任任何二元元相圖的的任何一一個(gè)兩相相區(qū)中相相的相對(duì)對(duì)質(zhì)量百百分?jǐn)?shù)的的計(jì)算。4、共晶相相圖：在在二元合合金系中中，組元元在液相相時(shí)無(wú)限限互溶，在在固相時(shí)時(shí)則優(yōu)先先互溶，并并且結(jié)晶晶過(guò)程中中以共晶晶轉(zhuǎn)變?yōu)闉橹鞯南嘞鄨D。 a、共晶晶轉(zhuǎn)變：合金系系中某一一定化學(xué)學(xué)成分的的合金在在一定的的溫度下下，同時(shí)時(shí)由液相相中結(jié)晶晶出兩種種不同成成分和不不同晶體體結(jié)構(gòu)的的相圖。 b、共晶晶體：同同時(shí)結(jié)晶晶出來(lái)的的兩種固固相機(jī)械械地混合合在一起起，形成成有固定定化學(xué)成成分的基基本組

15、織織。c、共晶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變過(guò)程中L、三相可可以同時(shí)時(shí)存在。d、二次固固溶體：不是直直接從液液相中結(jié)結(jié)晶出來(lái)來(lái)的固溶溶體。盡盡管其化化學(xué)成分分和晶格格結(jié)構(gòu)與與直接從從液相中中結(jié)晶出出來(lái)的在在同樣溫溫度下是是完全一一樣的，但但是其形形態(tài)和分分布有所所不同，對(duì)對(duì)材料的的性能影影響也有有所不同同，故要要加以下下標(biāo)以示區(qū)區(qū)別。e、體積質(zhì)質(zhì)量偏析析：由于于體積質(zhì)質(zhì)量的原原因而引引起的鑄鑄件成分分偏析的的現(xiàn)象。其其偏析不不是在一一個(gè)晶粒粒之內(nèi)，而而是在一一個(gè)鑄件件的宏觀觀部位上上出現(xiàn)偏偏析。兩兩組元體體積質(zhì)量量差別越越大，引引起的體體積質(zhì)量量偏析越越嚴(yán)重。結(jié)結(jié)晶溫度度區(qū)間越越大的合合金，固固液兩相相共存的的時(shí)間也

16、也越長(zhǎng)，得得到上浮浮或下浮浮的時(shí)間間也越長(zhǎng)長(zhǎng)，體積積質(zhì)量偏偏析越嚴(yán)嚴(yán)重。冷卻速速度越慢慢也會(huì)造造成同樣樣的后果果。f、體積質(zhì)質(zhì)量偏析析一旦產(chǎn)產(chǎn)生，用用熱處理理方法也也不能消消除。盡盡量選用用靠近共共晶點(diǎn)成成分的合合金以減減小結(jié)晶晶溫度區(qū)區(qū)間；結(jié)結(jié)晶時(shí)冷冷卻速度度盡量快快些，澆澆注時(shí)注注意用攪攪拌以破破壞線共共晶相的的上浮或或下浮。5、包晶相相圖：兩兩組元哎哎液相時(shí)時(shí)無(wú)限互互溶而在在固相下下有限固固溶，并并在合金金結(jié)晶時(shí)時(shí)以包晶晶轉(zhuǎn)變?yōu)闉橹鞯暮虾辖鹣鄨D圖。 a、包晶晶轉(zhuǎn)變：在一定定溫度下下，由一一定成分分的固相相和一定定成分的的液相相相互作用用產(chǎn)生一一種新固固相的結(jié)結(jié)晶轉(zhuǎn)變變。 b、包晶晶偏析：

17、包晶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變是很很慢的，在在實(shí)際生生產(chǎn)中由由于冷卻卻速度不不可能非非常慢，因因此也會(huì)會(huì)產(chǎn)生成成分的偏偏析。這這種由于于包晶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變不能充充分完成成而產(chǎn)生生的化學(xué)學(xué)成分不不均勻的的現(xiàn)象。 c、包晶晶偏析課課以通過(guò)過(guò)擴(kuò)散退退火得到到減輕或或是消除除。（7）、合合金相圖圖和性能能的關(guān)系系：1、合金的的性能取取決于合合金的化化學(xué)成分分和它的的顯微組組織。2、固溶體體合金的的性能主主要取決決于組元元的性質(zhì)質(zhì)和溶質(zhì)質(zhì)元素的的濃度。3、固溶體體合金不不適合作作鑄件使使用，而而適宜作作鑄錠然然后軋制制成材使使用。4、共晶合合金系的的壓力加加工工藝藝差，切切切削工工藝性好好，其鑄鑄造性能能與具體體的合金金組織中中共

18、晶體體所占比比例有關(guān)關(guān)。共晶晶體越多多鑄造工工藝性越越好，共共晶成分分的合金金鑄造工工藝性最最好。 鐵碳合金金相圖及及碳素鋼鋼（1）、同同素異晶晶轉(zhuǎn)變：1、同素異異構(gòu)轉(zhuǎn)變變：金屬屬在結(jié)晶晶成固態(tài)態(tài)之后繼繼續(xù)冷卻卻的過(guò)程程中晶格格類(lèi)型隨隨溫度下下降而發(fā)發(fā)生轉(zhuǎn)變變的現(xiàn)象象，又稱(chēng)稱(chēng)同素異異晶轉(zhuǎn)變變。 a、同素素異晶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變也是是通過(guò)成成核長(zhǎng)大大的過(guò)程程來(lái)完成成原子重重新排列列的，也也是一種種結(jié)晶過(guò)過(guò)程，也也有結(jié)晶晶潛熱產(chǎn)產(chǎn)生。 b、同素素異晶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變也被被稱(chēng)為重重結(jié)晶，是是一種固固態(tài)相變變。 c、因?yàn)闉镕e具有這這種同素素異晶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變才使使得鋼也也存在多多種固體體相變，也也是鋼可可以進(jìn)行行各種熱熱處理的的

19、基礎(chǔ)。（2）、鐵鐵碳合金金中的相相：1、碳在FFe-CC合金中中存在形形式：固固溶到鐵鐵晶格間間隙中的的固溶碳碳、與Fe形成間間隙化合合物的化化合碳、游游離在Fe-C合金中中的游離離碳。2、鐵素體體：碳原原子固溶溶到Fe中形成成的間隙隙固溶體體。代號(hào)號(hào)為F或。（在在室溫時(shí)時(shí)常作為為基體相相存在）3、奧氏體體：碳原原子固溶溶到-Fe中所形形成的間間隙固溶溶體。代代號(hào)為A或。（熱熱變形加加工所需需要的相相，一般般不存在在與室溫溫）4、滲碳體體：鐵與與碳形成成的間隙隙化合物物。分子子式。（常常作為第第二相彌彌散強(qiáng)化化的強(qiáng)化化相）5、石墨：Fe-C合金中中游離存存在的碳碳。代號(hào)號(hào)為G。6、液相：鐵碳合

20、合金在液液態(tài)時(shí)。代代號(hào)L。（3）、基基本組織織：1、共析轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變：在在某一恒恒定溫度度時(shí)，一一定成分分的固相相有重新新結(jié)晶成成兩個(gè)不不同的固固相的機(jī)械混合合物。 a、共析析體：共共析轉(zhuǎn)變變產(chǎn)生的的機(jī)械混混合物，鐵鐵素體F+滲碳體體。代號(hào)號(hào)為P，命名名為珠光光體。 b、=00.777%，T=7727。2、共晶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變：在在某一恒恒定溫度度時(shí)，一一定成分分的液相相結(jié)晶成成兩個(gè)不不同的固固相的機(jī)機(jī)械混合合物。 a、共晶晶體：共共晶轉(zhuǎn)變變產(chǎn)生的的機(jī)械混混合物，奧奧氏體A+滲碳碳體。代號(hào)號(hào)為，命命名為高高溫萊氏氏體。 b、=44.3% ，T=111488。 c、在TT=7227。以下下高溫萊萊氏體又又發(fā)生轉(zhuǎn)

21、轉(zhuǎn)變，成成為低溫溫萊氏體體，又稱(chēng)稱(chēng)變態(tài)萊萊氏體，P+，代代號(hào)為。（4）、滲滲碳體：1、從液相相中直接接結(jié)晶出出來(lái)的稱(chēng)稱(chēng)為一次次滲碳體體，記為為。2、從奧氏氏體中析析出的滲滲碳體稱(chēng)稱(chēng)為二次次滲碳體體，記為為。3、從鐵素素體中析析出的滲滲碳體稱(chēng)稱(chēng)為三次次滲碳體體，記為為。4、，以以及P和中的滲滲碳體，它它們本身身并無(wú)區(qū)區(qū)別，都都是有相相同的化化學(xué)成分分、晶格格結(jié)構(gòu)和和性質(zhì)。只只是出處處不同并并且由此此造成其其形態(tài)、大大小以及及在合金金中的分分布等情情況有所所不同。因此此，對(duì)合合金的性性能也有有不同影影響。（5）、鐵鐵碳合金金相區(qū)：1、單相區(qū)區(qū)有五個(gè)個(gè)：L、A、F、。2、雙相區(qū)區(qū)有七個(gè)個(gè)：+L、+A

22、、A+L、L+、A+、A+F、F+。3、三相區(qū)區(qū)有三個(gè)個(gè)，三條條水平線線：L+A（包晶晶線）、L+AA+（共晶線線）、A+FF+（共共析線）。（6）、鐵鐵碳合金金分類(lèi)：1、工業(yè)純純鐵：0.002%2、碳素鋼鋼：0.002%2.111% 共析鋼鋼：=00.777% 亞共析析鋼：00.022%0.777% 過(guò)共析析鋼：0.777%2.111%白口鑄鐵： 2.11%6.669%共晶白口鑄鑄鐵：=4.33% 亞共晶白口口鑄鐵：2.111%4.33%過(guò)共晶白口口鑄鐵：4.33%6.669%（7）、合合金相變變過(guò)程：1、工業(yè)純純鐵室溫溫顯微組組織的相相組成物物與組織織組成物物都是鐵鐵素體和和滲碳體體。2、

23、珠光體體一般是是片層狀狀分布，片片層位向向基本相相同的區(qū)區(qū)域稱(chēng)為一個(gè)珠珠光體團(tuán)團(tuán)，它不不是晶粒粒，珠光光體團(tuán)的的邊界也也不能稱(chēng)稱(chēng)作晶界界。（8）、對(duì)對(duì)鐵碳合合金組織織性能的的影響：1、A的塑塑性很好好，所以以2.111%的鐵碳碳合金可可以進(jìn)行行熱變形形加工。而2.11%的鐵碳合金是不能進(jìn)行熱變形加工的。2、都是隨隨增加而而下降；硬度隨隨增加直直線上升升；當(dāng)0.99%時(shí)隨增加加而增加加（對(duì)組組織形態(tài)態(tài)很敏感感），0.99%隨增加而而下降。（9）、雜雜志對(duì)性性能的影影響：1、的影響響：脫氧氧殘余的的元素，大大部分溶溶于F，形成成含錳的的鐵素體體，使鋼鋼強(qiáng)化。2、的影響響：原料料生鐵或或硅鐵脫脫氧劑

24、，硅硅會(huì)促使使分解生生成石墨墨，產(chǎn)生生“黑脆”。3、S的影影響：礦礦石和燃燃料，熱熱變形中中產(chǎn)生“熱脆”。4、P的影影響：礦礦石，產(chǎn)產(chǎn)生“冷脆”，降低低鋼的可可焊性。5、O的影影響：大大氣，嚴(yán)嚴(yán)重降低低鋼的疲疲勞強(qiáng)度度。6、N的影影響：大大氣，加加熱會(huì)使使鋼表面面氧化成成藍(lán)色，“藍(lán)脆”。7、H的影影響：大大氣，氫氫脆。（10）、碳鋼鋼分類(lèi)：1、按鋼中中碳含量量的多少少分類(lèi)：低碳鋼00.255%中碳鋼0.25%0.66%高碳鋼00.6%2、按鋼的的質(zhì)量分分類(lèi)：普通鋼00.055% ，0.0045%優(yōu)質(zhì)鋼00.0335% ，0.0035%高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼鋼0.002% ，0.003%3、按鋼的的用途分分

25、類(lèi)：碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼鋼一般工程用用鑄造碳碳素鋼件件按煉鋼時(shí)的的脫氧程程度分類(lèi)類(lèi)：沸騰鋼：是是脫氧不不徹底的的鋼，代代號(hào)F鎮(zhèn)靜鋼：是是脫氧徹徹底的鋼鋼，代號(hào)號(hào)Z半鎮(zhèn)靜鋼：是脫氧氧程度介介于沸騰騰鋼和鎮(zhèn)鎮(zhèn)靜鋼之之間，代代號(hào)b特殊鎮(zhèn)靜鋼鋼：進(jìn)行行特殊脫脫氧的鋼鋼，代號(hào)號(hào)TZ（11）、鋼鋼號(hào)命名名法和用用途：1、碳素結(jié)結(jié)構(gòu)鋼：用量很很大70%，是熱熱軋后空空冷供貨貨，不需需要在進(jìn)進(jìn)行熱處處理而直接接使用。a、Q+-等級(jí)符符號(hào)+脫氧程程度符號(hào)號(hào)。b、等級(jí)符符號(hào)： A級(jí)00.055% ，0.0045% B級(jí)00.0445% ，0.0045% C級(jí)0.004% ，0.004% D級(jí)0.

26、0035% ，0.0035%c、此類(lèi)鋼鋼共分五五個(gè)強(qiáng)度度等級(jí)Q1995Q27752、優(yōu)質(zhì)碳碳素結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼：質(zhì)質(zhì)量好，常常作為較較重要的的機(jī)件?？煽梢酝ㄟ^(guò)過(guò)各種熱熱處理調(diào)調(diào)整零件件的力學(xué)學(xué)性能。出出廠狀態(tài)態(tài)可以是是熱軋后后空冷，也也可以是是退火、正正火等狀狀態(tài)。a、鋼號(hào)是是以鋼的的碳含量量的萬(wàn)分分?jǐn)?shù)值來(lái)來(lái)命名的的。是二二位數(shù)字字，全部部是優(yōu)質(zhì)質(zhì)級(jí)，不不標(biāo)質(zhì)量量等級(jí)。b、此類(lèi)鋼鋼中有三三個(gè)鋼號(hào)號(hào)是沸騰騰鋼，尾尾部標(biāo)有有F，如08FFc、有些錳錳含量超超出規(guī)定定，如65。此此類(lèi)鋼任任然屬于于優(yōu)質(zhì)碳碳素結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼，不不要誤以以為是合合金鋼。d、優(yōu)質(zhì)碳碳素結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼共有有31個(gè)鋼號(hào)號(hào)。3、碳素工工具鋼：在0.

27、665%1.335%的碳素素鋼，分分為優(yōu)質(zhì)質(zhì)級(jí)和高高級(jí)優(yōu)質(zhì)質(zhì)級(jí)。a、命名法法T加上碳碳含量的的千分?jǐn)?shù)數(shù)。如T100b、對(duì)于高高級(jí)優(yōu)質(zhì)質(zhì)級(jí)尾部部加A。如T100A。優(yōu)質(zhì)質(zhì)級(jí)不加加質(zhì)量等等級(jí)符號(hào)號(hào)。c、一般錳錳含量在在0.44%以下，有有些在0.6%尾部要要標(biāo)出，如T8，以區(qū)別與T84、一般工工程用鑄鑄造碳素素鋼：ZG+a、鑄鋼鑄鑄造工藝藝性差，為為了提高高流動(dòng)性性，澆注注溫度很很高，易易使鑄鋼鋼件出現(xiàn)現(xiàn)過(guò)熱的的魏氏體體組織。b、魏氏體體組織：在原來(lái)來(lái)粗大的的奧氏體體晶粒內(nèi)內(nèi)溫度下下降而相相變產(chǎn)生生的粗大大鐵素體體針。是是鋼的塑塑性、韌韌性變壞壞。c、魏氏體體可以通通過(guò)完全全退火得得到消除除。第六

28、章 鋼的熱熱處理級(jí)級(jí)表面處處理（1）改變變鋼的性性能途徑徑：1、合金化化，加入入合金元元素，調(diào)調(diào)整鋼的的化學(xué)成成分。2、進(jìn)行熱熱處理。（2）、鋼鋼的熱處處理：1、鋼的熱熱處理：在固態(tài)態(tài)下對(duì)鋼鋼進(jìn)行不不同的加加熱、保保溫、冷冷卻來(lái)改改變鋼的的組織結(jié)結(jié)構(gòu)，從從而獲得得所需要要的性能能的一種種工藝。2、預(yù)先熱熱處理：機(jī)械零零件切削削加工前前的一個(gè)個(gè)中間工工序，以以改善切切削加工工性能及及為后續(xù)續(xù)工序做做組織準(zhǔn)準(zhǔn)備的熱熱處理。3、最終熱熱處理：作為獲獲得零件件最終使使用性能能的所有有熱處理理。4、熱處理理不改變變工件的的形狀和和尺寸，只只改變其其組織和和性能。（3）、奧奧氏體化化過(guò)程：1、奧氏體體化：

29、加加熱溫度度高于相相變溫度度，鋼在在加熱和和保溫階階段，將將發(fā)生室室溫下的的組織向向A的轉(zhuǎn)變變。2、奧氏體體化是通通過(guò)成核核長(zhǎng)大機(jī)機(jī)制來(lái)完完成。成成核長(zhǎng)大大過(guò)程依依靠鐵原原子和碳碳原子的的擴(kuò)散來(lái)來(lái)實(shí)現(xiàn)，屬屬于擴(kuò)散散型相變變。（4）、奧奧氏體晶晶粒度：1、奧氏體體晶粒度度分為：起始晶晶粒度、實(shí)實(shí)際晶粒粒度、本本質(zhì)晶粒粒度。a、起始晶晶粒度：室溫下下的各種種原始組組織剛剛剛轉(zhuǎn)變?yōu)闉閵W氏體體似時(shí)的的晶粒度度。b、實(shí)際晶晶粒度：鋼在具具體的熱熱處理或或加工條條件下實(shí)實(shí)際獲得得的奧氏氏體晶粒粒度的大大小。結(jié)結(jié)構(gòu)鋼中中分為10級(jí)，1級(jí)最粗粗，10級(jí)最細(xì)細(xì)。c、本質(zhì)晶晶粒度：表示奧奧氏體晶晶粒長(zhǎng)大大的傾向向

30、性。隨隨加熱溫溫度的升升高不斷斷的迅速速長(zhǎng)大，這這種叫做做本質(zhì)粗粗晶粒鋼鋼；有些些鋼的奧奧氏體晶晶粒不易易長(zhǎng)大，只只有加熱熱到較高高溫度才才顯著長(zhǎng)長(zhǎng)大，這這種鋼稱(chēng)稱(chēng)為本質(zhì)質(zhì)細(xì)晶粒粒鋼。2、需要進(jìn)進(jìn)行熱處處理的工件件，一般般采用本本質(zhì)細(xì)晶晶粒鋼制制造。a、錳硅脫脫氧的鋼鋼為本質(zhì)質(zhì)粗晶粒粒鋼b、鋁脫氧氧的鋼為為本質(zhì)細(xì)細(xì)晶粒鋼鋼c、沸騰鋼鋼為本質(zhì)質(zhì)粗晶粒粒鋼d、鎮(zhèn)靜鋼鋼為本質(zhì)質(zhì)細(xì)晶粒粒鋼（5）、奧奧氏體晶晶粒長(zhǎng)大大的因素素：1、嚴(yán)格控控制奧氏氏體化的的加熱溫溫度2、合理的的控制保保溫時(shí)間間3、合理選選擇原始始組織以以及加入入一定量量的合金金元素a、亞共析析鋼增加加，奧氏氏體晶粒粒長(zhǎng)大的的傾向變變大。

31、b、過(guò)共析析鋼增加加，奧氏氏體晶粒粒長(zhǎng)大的的傾向性性變小。c、加入形形成碳化化物的元元素，促促進(jìn)石墨化化的元素素，自由由存在的的元素都都會(huì)阻礙礙奧氏體體的晶粒粒長(zhǎng)大。d、原始組組織中珠珠光體P的形態(tài)態(tài)也影響響A的晶粒粒度。粒粒狀P比片層P奧氏體體化后晶晶粒更細(xì)細(xì)小。（6）、組組織轉(zhuǎn)變變：1、過(guò)冷至至以下就就是不穩(wěn)穩(wěn)定的過(guò)過(guò)冷奧氏氏體，以以符號(hào)AA冷。2、珠光體體型轉(zhuǎn)變變、貝氏氏體型轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變、馬馬氏體型型轉(zhuǎn)變（7）、珠珠光體型型轉(zhuǎn)變：1、過(guò)冷奧奧氏體在在至550溫度范范內(nèi)將發(fā)發(fā)生珠光光體類(lèi)型型組織。改組織為鐵素體和滲碳體片層相間的機(jī)械混合物。a、珠光體體：形成成溫度650 代號(hào)為Pb、索氏體體：形

32、成成溫度650600 代號(hào)為Sc、托氏體體：600550 代號(hào)為T(mén)2、珠光體體轉(zhuǎn)變過(guò)過(guò)程是一一種典型型的擴(kuò)散散型相變變。轉(zhuǎn)變變時(shí)有兩兩個(gè)兩個(gè)個(gè)物理過(guò)過(guò)程同時(shí)時(shí)進(jìn)行：一是碳碳原子和和鐵原子子遷移產(chǎn)產(chǎn)生高碳碳的的滲滲碳體和和低碳的的鐵素體體；二是是晶格重重構(gòu)，由由面心立立方的奧奧氏體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成體體心立方方的鐵素素體和復(fù)復(fù)雜立方方的滲碳碳體。（8）、貝貝氏體型型轉(zhuǎn)變：1、過(guò)冷奧奧氏體在在550-溫度范范圍內(nèi)將將轉(zhuǎn)變成成貝氏體體類(lèi)型組組織，代代號(hào)為B。轉(zhuǎn)變變溫度不不同組織織形態(tài)也也將不一一樣，可可以分為為上貝氏氏體（B上）和和下貝氏氏體（B下）。a、上貝氏氏體：在在550-3550，上貝貝氏體呈呈羽毛狀

33、狀，即過(guò)過(guò)飽和的的固溶體體以A晶界向向晶內(nèi)成成束的生生長(zhǎng)。b、下貝氏氏體：在在350-。下貝貝氏體呈呈竹葉狀狀，下貝貝氏體是是由針片片狀過(guò)飽飽和固溶體體和其共共晶格的的碳化物物組成。2、貝氏體體力學(xué)性性能：取取決于組組織形態(tài)態(tài)，上貝貝氏體強(qiáng)強(qiáng)度和韌韌性均不不高，在在生產(chǎn)中中基本不不用到；下貝氏氏體除了了有較高高的強(qiáng)度度和硬度度外，還還有較好的的塑性和和韌性有有良好的的綜合力力學(xué)性能能，生產(chǎn)產(chǎn)上常用用的組織織。獲得得下貝氏氏體是強(qiáng)強(qiáng)化鋼材材的重要要途徑之之一。3、貝氏體體轉(zhuǎn)變過(guò)過(guò)程：轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變溫度度低，只只發(fā)生碳碳原子的的擴(kuò)散，大大質(zhì)量的的鐵原子子基本不不擴(kuò)散，屬屬于半擴(kuò)擴(kuò)散型轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變。a、貝氏體體轉(zhuǎn)

34、變速速度主要要受碳原原子擴(kuò)散散的速度度影響。轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變溫度度越低，碳碳原子遷遷移越困困難，因因而形成成貝氏體體的速度度也就比比較慢。（9）、馬馬氏體型型轉(zhuǎn)變：1、馬氏體體組織形形態(tài)：奧奧氏體獲獲得極大大過(guò)冷度度至以下下時(shí)，將將轉(zhuǎn)變成成馬氏體體類(lèi)型組組織。主主要有兩兩種類(lèi)型型，一類(lèi)類(lèi)是板條條狀馬氏氏體，另另一類(lèi)是是針片狀狀馬氏體體。a、獲得馬馬氏體是是鋼件強(qiáng)強(qiáng)韌化的的重要基基礎(chǔ)。b、馬氏體體晶體結(jié)結(jié)構(gòu)是碳碳在Fe中的過(guò)過(guò)飽和固固溶體，用用符號(hào)M 表示。馬馬氏體具具有體心心正方晶晶格（a=bc）。c、發(fā)生馬馬氏體型型轉(zhuǎn)變時(shí)時(shí)，奧氏氏體中的的碳全部部保留在在馬氏體體中。d、稱(chēng)為馬馬氏體的的方正度度，馬氏

35、氏體碳的的質(zhì)量分分?jǐn)?shù)越高高，其方方正度越越大，晶晶格畸變變也就月月嚴(yán)重，馬馬氏體的的硬度也也就越高高。e、板條馬馬氏體的的亞結(jié)構(gòu)構(gòu)是高密密度的位位錯(cuò)，也也稱(chēng)位錯(cuò)錯(cuò)馬氏體體。f、針片狀狀馬氏體體呈凸透透鏡狀，顯顯微組織織為針片片狀，是是立體形形態(tài)的截截面。越越是后形形成的馬馬氏體片片也就越越小。業(yè)結(jié)結(jié)構(gòu)主要要是孿晶晶，又稱(chēng)稱(chēng)做孿晶晶馬氏體體。g、實(shí)際中中，加熱熱溫度低低，奧氏氏體晶粒粒小，淬淬火后的的馬氏體體的組織織小，難難以分辨辨，稱(chēng)作作隱晶馬馬氏體。h、馬氏體體形態(tài)主主要取決決于碳的的質(zhì)量分分?jǐn)?shù)。0.22% 組織全全是板條條馬氏體體；1% 全是針針片狀馬馬氏體；0.22%1% 是板條條馬氏體

36、體和針片片狀馬氏氏體的混混合組織織。2、馬氏體體性能：高硬度度高強(qiáng)度度是馬氏氏體主要要性能特特點(diǎn)，硬硬度主要要受碳的的質(zhì)量分分?jǐn)?shù)影響，增增加，硬硬度增加加。0.66% 硬度趨趨于平緩緩。a、馬氏體體強(qiáng)化的的主要原原因：由由于過(guò)飽飽和碳原原子引起起的晶格格畸變，即即固溶強(qiáng)強(qiáng)化；轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變過(guò)程程中的大大量晶體體缺陷和和引起的的組織細(xì)細(xì)化。b、合金元元素存在在對(duì)馬氏氏體的硬硬度影響響不大。c、馬氏體體塑性韌韌性主要要取決于于碳的飽飽和度和和亞結(jié)構(gòu)構(gòu)。d、板條馬馬氏體塑塑性和韌韌性好原原因：一一是飽和和度下晶晶格畸變變小，參參與應(yīng)力力?。欢莵喗Y(jié)結(jié)構(gòu)是位位錯(cuò)。f、高碳針針片狀馬馬氏體塑塑性和韌韌性差原原

37、因：一一是碳飽飽和度大大晶格畸畸變嚴(yán)重重，殘余余應(yīng)力大大；二是是亞結(jié)構(gòu)構(gòu)主要是是孿晶。3、馬氏體體轉(zhuǎn)變特特點(diǎn)：在在較低溫溫度下轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變。a、無(wú)擴(kuò)散散性：非非擴(kuò)散性性轉(zhuǎn)變，由由于相變變溫度低低轉(zhuǎn)化速速度快碳碳鐵原子子擴(kuò)散都都不能進(jìn)進(jìn)行，沒(méi)沒(méi)有成分分變化b、切變共共格和表表面浮凸凸現(xiàn)象：由于原原子不能能擴(kuò)散，晶晶格轉(zhuǎn)變變以切變變機(jī)制進(jìn)進(jìn)行。c、變溫形形成：馬馬氏體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變開(kāi)始始后，必必須在不不斷降低低溫度的的條件下下，轉(zhuǎn)變變才能繼繼續(xù)進(jìn)行行，冷卻卻中斷，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變停止止。開(kāi)始始點(diǎn)，終終止點(diǎn)。d、高速長(zhǎng)長(zhǎng)大：馬馬氏體生生產(chǎn)速度度極快，片片間相撞撞易在馬馬氏體片內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生顯微微裂紋。f、轉(zhuǎn)變不不完全：有殘余余奧

38、氏體體A殘；越高高，A殘?jiān)缴偕佟?、溫度和和冷卻速速度無(wú)關(guān)關(guān)，主要要取決于于奧氏體體的碳的的質(zhì)量分分?jǐn)?shù)和合合金元素素的質(zhì)量量分?jǐn)?shù)。，、A殘。（10）、過(guò)過(guò)冷奧氏氏體轉(zhuǎn)變變曲線：1、奧氏體體等溫轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變：將將奧氏體體迅速冷冷卻至臨臨界溫度度A1以下的的一定溫溫度，并并在此溫溫度下進(jìn)進(jìn)行等溫溫，在等等溫過(guò)程程中所發(fā)發(fā)生的相相變。2、TTTT曲線：奧氏體體等溫轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變曲線線，又稱(chēng)稱(chēng)C曲線。a、C曲線線建立：金相法法、膨脹脹法、磁磁性法、電電阻法、熱熱分析法法等。b、C曲線線分析：孕育期期，孕育育期長(zhǎng)短短決定奧奧氏體穩(wěn)穩(wěn)定性。3、影響CC曲線的的因素：、合金金元素、加加熱溫度度和保溫溫時(shí)間。a、的影響響：在

39、正正常加熱熱條件下下，亞共共析鋼，C曲線；過(guò)共共析鋼，C曲線；碳素素鋼中共共析鋼最最靠右，即即共析鋼鋼的奧氏氏體最不不穩(wěn)定。在亞共析鋼和過(guò)共析鋼上面還各多出一條共析相析出線。b、合金元元素的影影響：出出Co以外，所所有合金金元素融融入奧氏氏體后，都都會(huì)增大大過(guò)冷奧奧氏體的的穩(wěn)定性性，是C曲線右右移。碳碳化物形形成元素素質(zhì)量分分?jǐn)?shù)較多多時(shí)，是是C曲線狀狀態(tài)會(huì)變變化，有有時(shí)出現(xiàn)現(xiàn)兩組曲曲線等。c、加熱溫溫度和保保溫時(shí)間間的影響響：加熱熱溫度和和保溫時(shí)時(shí)間的提提高和延延長(zhǎng)，提提高過(guò)冷冷奧氏體體的穩(wěn)定定性，使使C曲線右右移。（11）、過(guò)過(guò)冷奧氏氏體連續(xù)續(xù)冷卻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變曲線（CCT）：1、在實(shí)際際生產(chǎn)中中，

40、過(guò)冷冷奧氏體體大多是是在連續(xù)續(xù)冷卻時(shí)時(shí)轉(zhuǎn)變的的，即需需要測(cè)定定連續(xù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變曲線線CCT，常用用測(cè)定方方法有金金相法、膨膨脹法和和磁性法法。2、CCTT曲線位位于TTT曲線的的右下方方。3、在CCCT曲線上Ps和Pf分別表表示奧氏氏體向珠珠光體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變開(kāi)始始和終了了線，K表示奧奧氏體向向珠光體體轉(zhuǎn)變終終止線，凡凡是冷卻卻曲線碰碰到K線，剩剩余的過(guò)過(guò)冷奧氏氏體就不不再發(fā)生生珠光體體轉(zhuǎn)變，一一直保持持到Ms點(diǎn)一下下轉(zhuǎn)變成成馬氏體體。是CCT曲線的的臨界冷冷卻速度度，是獲獲得馬氏氏體組織織的最小小冷卻速速度。是TTT曲線的的臨界冷冷卻速度度，1.55，可以以借用TTT曲線分分析應(yīng)得得的組織織。4、以不同同

41、冷卻速速度連續(xù)續(xù)冷卻時(shí)時(shí)，過(guò)冷冷奧氏體體的轉(zhuǎn)變變產(chǎn)物是是不同的的?？绽淅涞玫絊，油冷冷得到T和少量M，水冷冷得到M和A殘。（12）、退退火和正正火的主主要目的的：1、調(diào)整硬硬度為后后續(xù)工藝藝做準(zhǔn)備備。2、消除殘殘余內(nèi)應(yīng)應(yīng)力。細(xì)細(xì)化晶粒粒改善組組織，提提高力學(xué)學(xué)性能。正正火可以以消除過(guò)過(guò)共析鋼鋼中的網(wǎng)網(wǎng)狀滲碳碳體。3、為最終終熱處理理做好組組織準(zhǔn)備備。（13）、退退火：完完全退火火、等溫溫退火、球球化退火火、均勻勻化退火火（擴(kuò)散散退火）、去去應(yīng)力退退火、再再結(jié)晶退退火。1、完全退退火：將將鋼完全全奧氏體體化，隨隨之緩慢慢冷卻，獲獲得近似似平衡狀狀態(tài)組織織的退火火工藝。又稱(chēng)重結(jié)晶退火和普通退火。完

42、全退火周期較長(zhǎng)，主要用于亞共析鋼成分的中碳鋼大中型鑄、鍛件以及熱軋型材，有時(shí)也用于焊件。2、球化退退火：使使鋼中碳碳化物球球狀化而而進(jìn)行的的退火工工藝。是是一種不不完全退退火，主主要用于于共析和和過(guò)共析析碳素鋼鋼及合金金工具鋼鋼，目的的在于降降低硬度度，改善善切削加加工性能能，并為為后續(xù)的的淬火做做準(zhǔn)備。a、球化退退火得到到的組織織是粒狀狀珠光體體。b、對(duì)于有有嚴(yán)重網(wǎng)網(wǎng)狀二次滲碳碳體的過(guò)過(guò)共析鋼鋼，應(yīng)在在球化退退火前進(jìn)進(jìn)行正火火處理，消消除網(wǎng)狀狀。3、等溫退退火：將將鋼件加加熱高于于Ac3或是Ac1溫度，保保持適當(dāng)當(dāng)時(shí)間后后，較快快冷卻到到珠光體體轉(zhuǎn)變溫溫度區(qū)間間的某一一溫度并并進(jìn)行等等溫保持

43、持是奧氏氏體轉(zhuǎn)變變?yōu)橹楣夤怏w型組組織，然然后再空空氣中冷冷卻的退退火工藝藝。a、等溫退退火縮短短了工件件在爐中中時(shí)間提提高了利利用率，縮縮短生產(chǎn)產(chǎn)周期。b、對(duì)亞共共析鋼等等溫退火火可以替替代完全全退火，對(duì)對(duì)于共析析鋼、過(guò)過(guò)共析鋼鋼，等溫溫退火可可以替代代球化退退火。4、均勻化化退火（擴(kuò)擴(kuò)散退火火）：將將鑄件加加熱到稍稍低于固固相線的的溫度Ac33+1550-2200長(zhǎng)時(shí)間間保溫，然然后換冷冷的工藝藝。主要要用于消消除某些具有有化學(xué)成成分偏析析的鑄鋼鋼件及鍛鍛扎件。5、去應(yīng)力力退火：晶工件件加熱到到Ac1以下某某溫度保保溫后隨隨爐冷卻卻到160以下出出爐空冷冷。去應(yīng)應(yīng)力退火火無(wú)相變變，主要要用于

44、消消除鑄、鍛鍛、焊件件的內(nèi)應(yīng)應(yīng)力，穩(wěn)穩(wěn)定尺寸寸，防止止在后續(xù)續(xù)工藝中中變形和和開(kāi)裂。（14）、正正火：1、正火：將鋼件件加熱到到Ac3或Acm以上30-50，保溫溫適當(dāng)時(shí)時(shí)間后，在在靜止的的空氣中中冷卻的的熱處理理工藝。正火是一種優(yōu)先采用的預(yù)先熱處理工藝。2、正火與與退火的的主要區(qū)區(qū)別：a、冷卻速速度不同同，正火火冷卻速速度快.b、正火后后的組織織比較細(xì)細(xì)，比退退火后的的強(qiáng)度、硬硬度高，含含碳量越越高，差差別越大大。c、正火生生產(chǎn)周期期短，不不占設(shè)備備，生產(chǎn)產(chǎn)率高。d、過(guò)共析析鋼正火火后可以以消除網(wǎng)網(wǎng)狀碳化化物，是是最常用用的消除除網(wǎng)狀碳碳化物的的熱處理理工藝。e、低碳鋼鋼正火后后可以顯顯著改

45、善善切削加加工性能能。f、0.4% 正火替替代完全全退火。（15）、淬淬火：1、淬火：將鋼件件加熱到到Ac3或Ac1相變點(diǎn)點(diǎn)以上某某一溫度度，保持持一定時(shí)時(shí)間，然然后以大大于的速速度冷卻卻獲得馬馬氏體和和下貝氏氏體組織織的熱處處理工藝藝。2、淬火溫溫度的選選擇：為為了防止止奧氏體體粗大，一般淬火溫度不宜太高。a、亞共析析鋼Ac3+330-550；共析析鋼和過(guò)過(guò)共析鋼鋼Ac11+300-500部分奧奧氏體化化；對(duì)于于合金鋼鋼淬火溫溫度允許許比碳素素鋼高，在在臨界點(diǎn)點(diǎn)上50-1000，提高高淬火溫溫度有利利于合金金元素在在奧氏體體中充分分溶解和和均勻化化。3、淬火介介質(zhì)：冷冷卻速度度大于才才可以實(shí)

46、實(shí)現(xiàn)淬火火，冷卻卻越快，應(yīng)應(yīng)力越大大，易引引起工件件開(kāi)裂。理理想介質(zhì)質(zhì)是在C曲線鼻鼻尖處快快冷，Ms點(diǎn)附近近緩冷，減少轉(zhuǎn)變時(shí)的應(yīng)力。a、鹽水淬淬火的工工件，容容易得到到高硬度度和光潔潔的表面面，不易易產(chǎn)生軟軟點(diǎn)。b、鹽浴或或堿?。喝廴跔顮顟B(tài)的鹽鹽堿作為為淬火介介質(zhì)。4、常用淬淬火方法法：目前前還沒(méi)有有理想的的淬火介介質(zhì)。a、單液淬淬火：放放入一種種介質(zhì)中中，淬火火應(yīng)力大大。b、雙液淬淬火：水水淬空冷冷、油淬淬空冷，作作用是在在鼻尖處處冷卻快快，馬氏氏體附近近冷卻慢慢，減少少開(kāi)裂。c、馬氏體體分級(jí)淬淬火：直直接放入入某溫度度的鹽浴浴或堿浴浴中，保保溫一段段時(shí)間后后取出空空冷。d、貝氏體體等溫淬淬

47、火：奧奧氏體化化后快冷冷到貝氏氏體轉(zhuǎn)變變區(qū)間，等等溫保持持。（16）、鋼鋼的淬透透性：1、淬透性性：在規(guī)規(guī)定條件件下，決決定鋼材材淬硬深深度和硬硬度分布布的特性性，是鋼鋼材的固固有屬性性。又稱(chēng)稱(chēng)可淬性性，取決決于鋼的的淬火臨臨界冷卻卻速度的的大小。2、淬透性性低鋼件件的力學(xué)學(xué)性能影影響：淬淬透鋼件件沿截面面力學(xué)性性能均勻分分布，未未淬透心心部力學(xué)學(xué)性能低低，尤其其是沖擊擊韌度更更低。3、影響淬淬透性因因素：決決定性因因素是，越小淬淬透性越越大，與與鋼的化化學(xué)成分分和奧氏氏體化溫溫度之間間有密切切關(guān)系。a、亞共析析鋼，淬透透性增加加；過(guò)共共析鋼，淬透透性降低低。b、除Coo外，大大多數(shù)合合金元素

48、素都降低低鋼的，提提高淬透透性。c、有些鋼鋼在較高高溫度下下淬火，可可以降低低臨界冷冷卻速度度，改善善淬透性性。4、淬透性性測(cè)定和和表示：末端淬淬火法，端端淬法。淬淬透值（J表示末末端淬透透性，d表示至至水冷端端距離，HRC該處硬硬度）5、淬透性性與淬硬硬層深度度關(guān)系：a、鋼的淬淬硬層深深度也叫叫淬透層層深度?？煽梢愿鶕?jù)據(jù)淬硬層層深度大大小來(lái)判判定鋼的的淬透性性。b、淬硬層層深度既和鋼鋼的淬火火臨界冷冷卻速度度有關(guān)，又又和工件件截面冷冷卻速度度和分布布狀況有有關(guān)。c、淬硬層層深度除除和鋼的的淬透性性有關(guān)，還還受淬火火介質(zhì)和和工件尺尺寸有關(guān)關(guān)。6、淬硬性性和淬透透性：a、淬硬性性也叫可可淬性，指

49、指鋼在正正常淬火火條件下下，所能能達(dá)到的的最高硬硬度。淬淬硬性主主要與鋼鋼的碳的的質(zhì)量分分?jǐn)?shù)有關(guān)關(guān)（固溶溶于奧氏氏體中的的碳的質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)數(shù)）。奧氏體體中固溶溶的碳越越多，淬淬火后馬馬氏體的的硬度就就越高。b、淬透性性和淬硬硬性沒(méi)有有必然聯(lián)聯(lián)系。（17）、鋼鋼的回火火：1、回火：將淬火火后的鋼鋼再加熱熱到不超超過(guò)Ac1的溫度度，保溫溫一定時(shí)時(shí)間，然然后冷卻卻到室溫溫的熱處處理工藝藝。2、回火的的目的：a、降低脆脆性，消消除或減減少內(nèi)應(yīng)應(yīng)力。b、獲得工工件所要要求的力力學(xué)性能能。c、穩(wěn)定尺尺寸。d、對(duì)于退退火難以以軟化的的合金鋼鋼，在淬淬火后再再進(jìn)行較較高溫度度的回火火，使鋼鋼件MF，碳化化物也適

50、適當(dāng)球化化，將硬硬度降低低，以利利于切削削加工，又又稱(chēng)調(diào)制制球化。3、淬火鋼鋼在回火火時(shí)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變：淬淬火馬氏氏體分解解以及碳碳化物析析出、聚聚集長(zhǎng)大大的過(guò)程程，是由由非平衡衡態(tài)組織織趨向平平衡態(tài)組組織的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變。是是擴(kuò)散型型轉(zhuǎn)變。4、轉(zhuǎn)變過(guò)過(guò)程：a、1000，形成成富碳區(qū)區(qū)。b、1000-2550，馬氏氏體分解解?；鼗鸹鸬谝淮未无D(zhuǎn)變，得得到回M（過(guò)飽和和的固溶體體和與母母相共格格的-碳化物物）硬度度不變，應(yīng)應(yīng)力和脆脆性大大大降低。c、2000-3000，殘余余奧氏體體分解，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成回回火馬氏氏體?；鼗鼗鸬诙无D(zhuǎn)變變。d、2500-4000，碳化化物類(lèi)型型轉(zhuǎn)變，回回火第三三階段?；鼗鼗鹜惺鲜象w，

51、內(nèi)內(nèi)應(yīng)力基基本消除除。e、4000-7000相回復(fù)復(fù)與再結(jié)結(jié)晶，滲滲碳體球球化和粗粗化?；鼗鼗鸬谒乃碾A段，回回火索氏氏體。當(dāng)當(dāng)回火溫溫度高于于650得到組組織回火火珠光體體。5、回火種種類(lèi)和應(yīng)應(yīng)用：a、低溫回回火（150-2550）：降降低鋼中中殘余應(yīng)應(yīng)力和脆脆性而保保持鋼在在淬火后后的高硬硬度和高高耐磨性性。得到到回火馬馬氏體和和殘余奧奧氏體。b、中溫回回火（350-5000）：得得到回火火托氏體體，具有有較高的的彈性極極限、屈屈服強(qiáng)度和和一定韌韌性。c、高溫回回火（500-6550）：得得到強(qiáng)度度、塑性性、韌性性都較好好的綜合合力學(xué)性性能。將將淬火加加高溫回回火的到到得會(huì)火火索氏體體的熱處處理稱(chēng)為為調(diào)質(zhì)處處理。6、回火脆脆性：淬淬火鋼在在某溫度度區(qū)間回回火或從從回火溫溫度緩慢慢冷卻通通過(guò)該溫溫度區(qū)間間的脆化化現(xiàn)象。200-3550出現(xiàn)的的回火脆脆性成為為第一類(lèi)類(lèi)回火脆脆性，或或是低溫溫回火脆脆性，這這類(lèi)回火火脆性屬屬于不可可逆回火火脆性。在450-650之間