1、l硬度（硬度（hb)hb)取決于組成相的硬度及其相對含量。取決于組成相的硬度及其相對含量。 c% c% ，高硬度的，高硬度的fefe3 3c%c%，低硬度的，低硬度的 f%f%，故，故hb hb 。l與與c%c%有關，還與有關，還與c c的分布、形狀有關。的分布、形狀有關。l 晶粒呈片狀的共析晶粒呈片狀的共析fefe3 3c c與與f f組成的組成的p p組織具有較高的強度，且組織具有較高的強度，且lp p組織越細，則強度越高。組織越細，則強度越高。lc%c%0.77% 0.77% ：c%c%，pp， 。l0.77% 0.77% c%c%0.9%0.9%：c%, pc%, p組織越細，組織越細

2、，。l 含含c c量超過共析成分后，合金中量超過共析成分后，合金中 fefe3 3c c量很少，且呈粒片斷續包量很少，且呈粒片斷續包圍圍p p分布，由于相界面增多，所以合金強度還會略有升高，直到分布，由于相界面增多，所以合金強度還會略有升高，直到c% = c% = 0.9%0.9%時。時。l0.9% 0.9% c% c% 2.11% 2.11% ：l fe3cfe3c呈網狀分布，包圍呈網狀分布，包圍p p，割裂了，割裂了p p晶粒之間的結合，使合金晶粒之間的結合，使合金,（隨（隨c%c%）。）。l l低溫萊氏體由珠光體和滲碳體組成，其含碳量大于珠光體含碳量；低溫萊氏體由珠光體和滲碳體組成，其含

3、碳量大于珠光體含碳量； lc% c% ，硬脆相，硬脆相fefe3 3c%c%，軟韌相，軟韌相 f%f%，故塑性，故塑性 。l 在在1100時，含碳量時，含碳量0.4%的鋼可獲得奧氏體組織，而奧氏體塑的鋼可獲得奧氏體組織，而奧氏體塑性好、易于成形；性好、易于成形；l 而含碳量而含碳量4%的鑄鐵則獲得奧氏體、萊氏體和滲碳體，其中萊氏的鑄鐵則獲得奧氏體、萊氏體和滲碳體，其中萊氏體和滲碳體的脆性大，因此不能鍛造。體和滲碳體的脆性大，因此不能鍛造。l 鉚釘通過變形連接兩個工件，這要求所用材料具有良好的塑性。鉚釘通過變形連接兩個工件，這要求所用材料具有良好的塑性。而低碳鋼含碳量較低，軟韌性的鐵素體含量較多

4、，硬脆相的滲碳體而低碳鋼含碳量較低，軟韌性的鐵素體含量較多，硬脆相的滲碳體含量較少，因此塑性較好，能滿足鉚釘的選材要求。含量較少，因此塑性較好，能滿足鉚釘的選材要求。l 含碳量含碳量0.0218%2.11的鐵碳合金稱為鋼，鋼加熱可獲得奧氏的鐵碳合金稱為鋼，鋼加熱可獲得奧氏體組織，而奧氏體塑性好、易于成形；體組織，而奧氏體塑性好、易于成形；l 而鑄鐵液相線和固相線之間的間距較小、流動性好、枝晶偏而鑄鐵液相線和固相線之間的間距較小、流動性好、枝晶偏析傾向小，鑄造性能較好。析傾向小，鑄造性能較好。l 綁扎物件所用材料要求具有良好的塑韌性、易于變形，而鐵綁扎物件所用材料要求具有良好的塑韌性、易于變形，

5、而鐵絲的主要成分為軟韌相的鐵素體，適宜用作綁扎材料；絲的主要成分為軟韌相的鐵素體，適宜用作綁扎材料；l 起重機的鋼絲繩要求其具有較高的強度，而起重機的鋼絲繩要求其具有較高的強度，而60、65鋼的主要鋼的主要成分為珠光體，珠光體具有較高的強度，故起重機的鋼絲繩用成分為珠光體，珠光體具有較高的強度，故起重機的鋼絲繩用60、65鋼制造。鋼制造。 c% c% ，高硬度的，高硬度的fefe3 3c%c%，低硬度的，低硬度的 f%f%，故，故hb hb 。 含碳量過高，硬度太大，對刀具磨損嚴重，不利于切削。含碳量過高，硬度太大，對刀具磨損嚴重，不利于切削。總 復 習使用性能使用性能工藝性能工藝性能純金屬純

6、金屬合金合金工業用鋼工業用鋼有色金屬及其合金有色金屬及其合金鑄鐵鑄鐵結晶結晶塑性變形塑性變形熱處理熱處理細晶強化細晶強化 （變質處理又稱孕育處理）金屬凝固階段（變質處理又稱孕育處理）金屬凝固階段固溶強化（固溶處理）熱處理階段固溶強化（固溶處理）熱處理階段彌散強化彌散強化 （時效處理）熱處理階段（時效處理）熱處理階段加工硬化加工硬化 （塑性變形又稱壓力加工）制造階段（塑性變形又稱壓力加工）制造階段金屬強化機制金屬強化機制l 使用性能使用性能l1、力學性能、力學性能l 剛度：剛度：材料抵抗彈性變形的能力。材料抵抗彈性變形的能力。l指標為彈性模量：指標為彈性模量：e= / l 強度：強度：材料抵抗變

7、形和破壞的能力。指標：材料抵抗變形和破壞的能力。指標：l抗拉強度抗拉強度 b材料斷裂前承受的最大應力。材料斷裂前承受的最大應力。l屈服強度屈服強度 s材料產生微量塑性變形時的應力。材料產生微量塑性變形時的應力。l條件屈服強度條件屈服強度 0.2殘余塑變為殘余塑變為0.2%時的應力。時的應力。l疲勞強度疲勞強度 -1無數次交變應力作用下不發生破壞的無數次交變應力作用下不發生破壞的最大應力。最大應力。l 塑性：塑性：材料斷裂前承受最大塑性變形的能力。指材料斷裂前承受最大塑性變形的能力。指標為標為 、 。l 硬度：硬度：材料抵抗局部塑性變形的能力。指標為材料抵抗局部塑性變形的能力。指標為hb、hrc

8、。l 沖擊韌性：沖擊韌性：材料抵抗沖擊破壞的能力。指標為材料抵抗沖擊破壞的能力。指標為k.材料的使用溫度應在冷脆轉變溫度以上。材料的使用溫度應在冷脆轉變溫度以上。l 斷裂韌性：斷裂韌性：材料抵抗內部裂紋擴展的能力。指標材料抵抗內部裂紋擴展的能力。指標為為k1c。l2、化學性能、化學性能l 耐蝕性：耐蝕性：材料在介質中抵抗腐蝕的能力。材料在介質中抵抗腐蝕的能力。l 抗氧化性：抗氧化性：材料在高溫下抵抗氧化作用的能力。材料在高溫下抵抗氧化作用的能力。l3、耐磨性：、耐磨性：材料抵抗磨損的能力。材料抵抗磨損的能力。l 工藝性能工藝性能l1、鑄造性能：、鑄造性能：液態金屬的流動性、填充性、收縮率液態金

9、屬的流動性、填充性、收縮率、偏析傾向。偏析傾向。l2、鍛造性能：、鍛造性能：成型性與變形抗力。成型性與變形抗力。l3、切削性能：、切削性能：對刀具的磨損、斷屑能力及導熱性。對刀具的磨損、斷屑能力及導熱性。l4、焊接性能：、焊接性能：產生焊接缺陷的傾向。產生焊接缺陷的傾向。l5、熱處理性能：、熱處理性能：淬透性、耐回火性、二次硬化、回淬透性、耐回火性、二次硬化、回火脆性。火脆性。l 純金屬的晶體結構純金屬的晶體結構l1、理想金屬、理想金屬l 晶體：晶體：原子呈規則排列的固體。原子呈規則排列的固體。l 晶格：晶格：表示原子排列規律的空間格架。表示原子排列規律的空間格架。l 晶胞：晶胞：晶格中代表原

10、子排列規律的最小幾何單元晶格中代表原子排列規律的最小幾何單元. mg、zn -fe、ni、al -fe、cr、w常見金屬常見金屬31212滑移系滑移系底面對角底面對角3 3 2滑移方向滑移方向六方底面六方底面1111 41106滑移面滑移面0.740.740.68致密度致密度12 128配位數配位數6 42原子個數原子個數原子半徑原子半徑a、caa晶格常數晶格常數密排六方密排六方面心立方面心立方體心立方體心立方a43a42a21l 立方晶系的晶面指數和晶向指數立方晶系的晶面指數和晶向指數l晶面指數：晶面三坐標截距值倒數取整加（晶面指數：晶面三坐標截距值倒數取整加（ ）l晶向指數：晶向上任一點坐

11、標值取整加晶向指數：晶向上任一點坐標值取整加 l立方晶系常見的晶面和晶向立方晶系常見的晶面和晶向 l 晶面族與晶向族晶面族與晶向族l指數不同但原子排列完全相同的指數不同但原子排列完全相同的 晶面或晶向。晶面或晶向。l密排面和密排方向密排面和密排方向 同滑移面與滑移方向同滑移面與滑移方向l在立方晶系中，指數相同的晶面與晶向相互垂直。在立方晶系中，指數相同的晶面與晶向相互垂直。3al 多晶體結構：多晶體結構：由多晶粒組成的晶體結構。由多晶粒組成的晶體結構。l 晶粒：晶粒：組成金屬的方位不同、外形不規則的小晶體組成金屬的方位不同、外形不規則的小晶體. l 晶界：晶界：晶粒之間的交界面。晶粒之間的交界

12、面。l 晶體缺陷晶體缺陷晶格不完整的部位晶格不完整的部位l 點缺陷點缺陷l 空位：空位：晶格中的空結點。晶格中的空結點。l 間隙原子：間隙原子：擠進晶格間隙中的原子。擠進晶格間隙中的原子。l 置換原子：置換原子：取代原來原子位置的外來原子。取代原來原子位置的外來原子。 l 線缺陷線缺陷位錯位錯l晶格中一部分晶體相對另一部分晶體沿某一晶面發晶格中一部分晶體相對另一部分晶體沿某一晶面發生局部滑移生局部滑移, 滑移面上滑移區與未滑移區的交接線滑移面上滑移區與未滑移區的交接線.l 面缺陷面缺陷晶界和亞晶界晶界和亞晶界 l亞晶粒：亞晶粒：組成晶粒的尺寸很小、位向差也很小的小組成晶粒的尺寸很小、位向差也很

13、小的小晶塊。晶塊。亞晶界：亞晶界：亞晶粒之間的交界面。亞晶粒之間的交界面。l 晶界的特點：晶界的特點：l原子排列不規則；阻礙位錯運動；熔點低；耐蝕性原子排列不規則；阻礙位錯運動；熔點低；耐蝕性低；產生內吸附；是相變的優先形核部位。低；產生內吸附；是相變的優先形核部位。l金屬的晶粒越細，晶界總面積越大，位錯障礙越多；金屬的晶粒越細，晶界總面積越大，位錯障礙越多；需要協調的具有不同位向的晶粒越多，使得金屬塑性需要協調的具有不同位向的晶粒越多，使得金屬塑性變形的抗力越高。變形的抗力越高。l晶粒越細，單位體積內同時參與變形的晶粒數目越多晶粒越細，單位體積內同時參與變形的晶粒數目越多,變形越均勻，在斷裂

14、前將發生較大塑性變形。強度和變形越均勻，在斷裂前將發生較大塑性變形。強度和塑性同時增加，在斷裂前消耗的功大，因而韌性也好塑性同時增加，在斷裂前消耗的功大，因而韌性也好. l細晶強化：細晶強化：通過細化晶粒來提高強度、硬度和塑性、通過細化晶粒來提高強度、硬度和塑性、韌性的方法。韌性的方法。l 合金的晶體結構合金的晶體結構l合金：合金：由兩種或兩種以上元素組成的具有金屬特性由兩種或兩種以上元素組成的具有金屬特性的物質。如碳鋼、合金鋼、鑄鐵、有色合金。的物質。如碳鋼、合金鋼、鑄鐵、有色合金。 l相：相：金屬或合金中凡成分相同、結構相同，并與其金屬或合金中凡成分相同、結構相同，并與其他部分有界面分開的

15、均勻組成部分。他部分有界面分開的均勻組成部分。l1、固溶體：、固溶體：與組成元素之一的晶體結構相同的固相與組成元素之一的晶體結構相同的固相.l 置換固溶體：置換固溶體：溶質原子占據溶劑晶格結點位置形溶質原子占據溶劑晶格結點位置形成的固溶體。成的固溶體。多為金屬元素之間形成的固溶體。多為金屬元素之間形成的固溶體。 l 間隙固溶體：間隙固溶體：溶質原子處于溶劑晶格間隙所形成溶質原子處于溶劑晶格間隙所形成的固溶體。的固溶體。l為過渡族金屬元素與小原子半徑非金屬元素組成。為過渡族金屬元素與小原子半徑非金屬元素組成。l鐵素體：鐵素體：碳在碳在 -fe中的固溶體。中的固溶體。l奧氏體：奧氏體：碳在碳在 -

16、fe中的固溶體。中的固溶體。l馬氏體：馬氏體：碳在碳在 -fe中的過飽和固溶體。中的過飽和固溶體。l固溶強化：固溶強化：隨溶質含量增加，固溶體的強度、硬度隨溶質含量增加，固溶體的強度、硬度提高，塑性、韌性下降的現象。提高，塑性、韌性下降的現象。l馬氏體的硬度主要取決于其含碳量，并隨含碳量增加馬氏體的硬度主要取決于其含碳量，并隨含碳量增加而提高。而提高。 l 金屬化合物：金屬化合物：與組成元素晶體結構均不相同的固相與組成元素晶體結構均不相同的固相.l 正常價化合物正常價化合物 如如mg2si l 電子化合物電子化合物 如如cu3snl 間隙化合物：間隙化合物：由過度族元素與由過度族元素與c、n、

17、h、b等小原等小原子半徑的非金屬元素組成。子半徑的非金屬元素組成。l分為結構簡單的分為結構簡單的間隙相間隙相和和復雜結構的間隙化合物復雜結構的間隙化合物。l強碳化物形成元素：強碳化物形成元素：ti、nb、v 如如tic、vcl中碳化物形成元素：中碳化物形成元素：w、mo、cr 如如cr23c6l弱碳化物形成元素：弱碳化物形成元素：mn、fe 如如fe3cl 性能比較：性能比較：強度：固溶體強度：固溶體 純金屬純金屬l 硬度：化合物硬度：化合物 固溶體固溶體 純金屬純金屬l 塑性：塑性：化合物化合物 固溶體固溶體 純金屬純金屬l 金屬化合物形態對性能的影響金屬化合物形態對性能的影響l 基體、晶界

18、網狀：基體、晶界網狀：強韌性低強韌性低l 晶內片狀：晶內片狀：強硬度提高，塑韌性降低強硬度提高，塑韌性降低l 顆粒狀：顆粒狀：l彌散強化：第二相顆粒越細，數量越多，分布越均勻彌散強化：第二相顆粒越細，數量越多，分布越均勻,合金的強度、硬度越高，塑韌性略有下降的現象。合金的強度、硬度越高，塑韌性略有下降的現象。 l 固溶體與化合物的區別：固溶體與化合物的區別：結構；結構；性能；性能；表達表達方式方式l1、強化鐵素體；、強化鐵素體；l2、形成化合物、形成化合物第二相強化第二相強化l3、擴大（、擴大（c,mn,ni,co）或縮小（）或縮小（cr,si,w,mo）a相區相區l4、使、使s、e點左移點左

19、移l5、影響、影響a化化l6、溶于、溶于a(除除co外外), 使使c曲線右移曲線右移, vk減小減小, 淬透性提高淬透性提高.l7、除、除co、al外，使外，使ms、mf點下降。點下降。l8、提高耐回火性（、提高耐回火性（淬火鋼在回火過程中抵抗硬度下降淬火鋼在回火過程中抵抗硬度下降的能力的能力） l9、產生二次硬化、產生二次硬化(含高含高w、mo、cr、v鋼淬火后回火鋼淬火后回火時，由于析出細小彌散的特殊碳化物及回火冷卻時時，由于析出細小彌散的特殊碳化物及回火冷卻時a轉變為轉變為m回回，使硬度不僅不下降，反而升高的現象，使硬度不僅不下降，反而升高的現象) l10、防止第二類回火脆性：、防止第二

20、類回火脆性：w、mol(回火脆性回火脆性 ：淬火鋼在某些溫度范圍內回火時，出現：淬火鋼在某些溫度范圍內回火時，出現的沖擊韌性下降的現象。的沖擊韌性下降的現象。)l 純金屬的組織純金屬的組織l1、結晶：、結晶：金屬由液態轉變為晶體的過程金屬由液態轉變為晶體的過程l 結晶的條件結晶的條件過冷：過冷：在理論結晶溫度以下發生在理論結晶溫度以下發生結晶的現象。結晶的現象。l過冷度：過冷度：理論結晶溫度與實際結晶溫度的差。理論結晶溫度與實際結晶溫度的差。l 結晶的基本過程結晶的基本過程晶核形成與晶核長大晶核形成與晶核長大l形核形核自發形核與非自發形核自發形核與非自發形核l長大長大均勻長大與樹枝狀長大均勻長

21、大與樹枝狀長大l 結晶晶粒度控制方法：結晶晶粒度控制方法：增加過冷度；變質處增加過冷度；變質處理；機械振動、攪拌理；機械振動、攪拌l2、純金屬中的固態轉變、純金屬中的固態轉變l同素異構轉變：同素異構轉變：物質在固態下晶體結構隨溫度而發物質在固態下晶體結構隨溫度而發生變化的現象。生變化的現象。l固態轉變的特點：固態轉變的特點：形核部位特殊；過冷傾向形核部位特殊；過冷傾向大大;伴隨著體積變化。伴隨著體積變化。1394 912 鐵的鐵的同素異構轉變：同素異構轉變： -fe -fe -fel3、再結晶、再結晶l再結晶條件：再結晶條件：冷塑性變形冷塑性變形l加熱時的變化：加熱時的變化：回復回復再結晶再結

22、晶晶粒長大晶粒長大l再結晶：再結晶：冷變形組織在加熱時重新徹底改組的過程冷變形組織在加熱時重新徹底改組的過程.再結晶不是相變過程。再結晶不是相變過程。 l 再結晶溫度：再結晶溫度：發生再結晶的最低溫度。發生再結晶的最低溫度。l純金屬的最低再結晶溫度純金屬的最低再結晶溫度t再再 0.4t熔熔l 影響再結晶晶粒度的因素：影響再結晶晶粒度的因素：加熱溫度和時間；加熱溫度和時間；l預先變形程度預先變形程度l4、塑性變形：、塑性變形：l金屬塑性變形方式：金屬塑性變形方式：滑移和孿生滑移和孿生l 滑移的特點：滑移的特點：l只能在切應力的作用下發生；只能在切應力的作用下發生；l沿密排面和密排方向發生；沿密排

23、面和密排方向發生；l位移量是原子間距整數倍；位移量是原子間距整數倍；l伴隨著轉動伴隨著轉動l滑移的機理：滑移的機理：通過位錯運動實現。通過位錯運動實現。l孿生特點：孿生特點：l孿生使晶格位向發生改變；所需切應力比滑移大孿生使晶格位向發生改變；所需切應力比滑移大得多，變形速度極快，接近于聲速；孿生時相鄰原得多，變形速度極快，接近于聲速；孿生時相鄰原子面的相對位移量小于一個原子間距。子面的相對位移量小于一個原子間距。 l 冷熱加工：冷熱加工：以再結晶溫度劃分以再結晶溫度劃分l 冷加工組織：冷加工組織：晶粒被拉長壓扁、亞結構細化、晶粒被拉長壓扁、亞結構細化、l織構：織構：變形量大時，大部分晶粒的某一

24、位向與外力趨變形量大時，大部分晶粒的某一位向與外力趨于一致的現象。于一致的現象。l加工硬化：加工硬化： 隨冷塑性變形量增加，金屬的強度、隨冷塑性變形量增加，金屬的強度、硬度提高，塑性、韌性下降的現象。硬度提高，塑性、韌性下降的現象。l冷加工使內應力增加，耐蝕性下降，冷加工使內應力增加，耐蝕性下降， 提高提高。l 熱加工：熱加工：形成纖維組織、帶狀組織形成纖維組織、帶狀組織l纖維組織使熱加工金屬產生各向異性，加工零件時纖維組織使熱加工金屬產生各向異性，加工零件時應考慮使流線方向與拉應力方向一致。應考慮使流線方向與拉應力方向一致。l1、相圖、相圖 勻晶勻晶l 共晶共晶l+ 共析共析 + 包晶包晶l

25、+l杠桿定律：杠桿定律：只適用于兩相區。只適用于兩相區。l枝晶偏析：枝晶偏析：在一個枝晶范圍內或一個晶粒范圍內成分在一個枝晶范圍內或一個晶粒范圍內成分不均勻的現象。不均勻的現象。 l2、合金中的固態相變、合金中的固態相變l 固溶體轉變：固溶體轉變：afl 共析轉變：共析轉變：ap(f+fe3c)l 二次析出：二次析出：afe3cl 奧氏體化奧氏體化l 過冷奧氏體轉變過冷奧氏體轉變l 固溶處理固溶處理+時效：時效：l固溶處理固溶處理是指將合金加熱到固溶線以上，保溫并淬是指將合金加熱到固溶線以上，保溫并淬火后獲得過飽和的單相固溶體組織的處理。火后獲得過飽和的單相固溶體組織的處理。l時效時效是指將過

26、飽和的固溶體加熱到固溶線以下某溫是指將過飽和的固溶體加熱到固溶線以下某溫度保溫，以析出彌散強化相的熱處理。度保溫，以析出彌散強化相的熱處理。 l點：點：符號、成分、溫度符號、成分、溫度fefe3csqpnkjhgfedcbaa+ fe3ca+fl+aa+ l+ f all+ fe3cf+ fe3ca+ fe3ca+ fe3c+lelele+ fe3cle+ fe3clep+ fe3c+lep+ fe3cp+fpf+ fe3c萊氏體萊氏體le(a+ fe3c) le(p+fe3c)珠光體珠光體p(f+ fe3c)復相組織組成物：復相組織組成物：組織組成物標注組織組成物標注相區標注相區標注線：線：

27、液固相線、水液固相線、水平線、固溶線、固平線、固溶線、固溶體轉變線溶體轉變線a 1538d 1227n 1394g 912psk 727ecf 1148hjb 1495c%溫度溫度時間時間溫度溫度合金合金相的相對重量百分比相的相對重量百分比組織組成物的相對重組織組成物的相對重量百分比量百分比45鋼鋼t10鋼鋼含碳含碳3.0%亞亞共晶白共晶白口鐵口鐵%7 . 6%1000008. 069. 60008. 045. 03 cfeq%3 .93%7 . 6%100 fq%4 .58%1000008. 077. 00008. 045. 0 pq%6 .41%4 .58%100 fq%9 .14%100

28、0008. 069. 60008. 00 . 13 cfeq%1 .85%9 .14%100 fq%9 . 3%10077. 069. 677. 00 . 13 cfeq%1 .96%9 . 3%100 pq%6 .40%10011. 23 . 411. 20 . 3 leq%4 .1377. 069. 677. 011. 2%)6 .401(3 cfeq%46%4 .13%6 .40%100 pq%2 .55%1000008. 069. 60 . 369. 6 fq%8 .44%2 .55%1003 cfeql 熱處理原理熱處理原理l1、加熱時的轉變、加熱時的轉變l奧氏體化步驟：奧氏體化步驟

29、：a形核；形核；a晶核長大；殘余滲碳體溶晶核長大；殘余滲碳體溶解；解；a成分均勻化。成分均勻化。l奧氏體化后的晶粒度：奧氏體化后的晶粒度：l初始晶粒度：初始晶粒度：奧氏體化剛結束時的晶粒度。奧氏體化剛結束時的晶粒度。l實際晶粒度：實際晶粒度：給定溫度下奧氏體的晶粒度。給定溫度下奧氏體的晶粒度。l本質晶粒度：本質晶粒度：加熱時奧氏體晶粒的長大傾向。加熱時奧氏體晶粒的長大傾向。 l 等溫轉變曲線及產物等溫轉變曲線及產物 650600550350a1msmf時間時間pstb上上b下下mm+aapasatab上上ab下下am過冷過冷a過冷過冷a過冷過冷a過冷過冷a過冷過冷al根據與根據與c曲線交點位置

30、判斷轉變產物曲線交點位置判斷轉變產物 p均勻均勻a細細aa1msmf時間時間等溫退火等溫退火pp退火退火(爐冷爐冷)正火正火(空冷空冷)s淬火淬火(油冷油冷)t+m+a等溫淬火等溫淬火b下下m+a分級淬火分級淬火m+a淬火淬火(水冷水冷)m回回150-250t回回350-500s回回500-650?pt+s回回st+b下下+m+al3、回火時的轉變、回火時的轉變l碳鋼：碳鋼：馬氏體的分解馬氏體的分解 ；殘余奧氏體分解；殘余奧氏體分解 ； -碳化物轉碳化物轉變為變為fe3c ；fe3c聚集長大和鐵素體多邊形化聚集長大和鐵素體多邊形化 。lw18cr4v鋼：鋼： 560三次回火。析出三次回火。析出

31、w、mo、v的碳的碳化物，產生二次硬化。回火冷卻時，化物，產生二次硬化。回火冷卻時，a轉變為轉變為m。每。每次回火加熱都使前一次的淬火馬氏體回火。次回火加熱都使前一次的淬火馬氏體回火。l強化鋼鐵材料最經濟有效的熱處理工藝是淬火強化鋼鐵材料最經濟有效的熱處理工藝是淬火+回火回火,它包含了四種基本強化方法。它包含了四種基本強化方法。 工藝工藝目的目的加熱溫度加熱溫度組織組織退退火火1.調整硬度調整硬度,便于切便于切削加工。削加工。2.細化晶粒細化晶粒,為最終為最終熱處理作組織準備。熱處理作組織準備。亞共析鋼亞共析鋼ac3+3050共析鋼共析鋼 ac1+3050過共析鋼過共析鋼ac1+3050f+p

32、pp球球正正火火1.低中碳鋼同退火。低中碳鋼同退火。2.過工析鋼：消除網過工析鋼：消除網狀二次滲碳體。狀二次滲碳體。3.普通件最終熱處理普通件最終熱處理亞共析鋼亞共析鋼ac3+3050共析鋼共析鋼 ac1+3050過共析鋼過共析鋼accm+30500.5%c, m+am+am+a+粒狀粒狀fe3c工工藝藝目的目的加熱溫度加熱溫度組織組織回回火火1.消除內應力，消除內應力，減少變形。減少變形。2.獲得所需要獲得所需要的性能。的性能。低溫回火低溫回火150250中溫回火中溫回火350500高溫回火高溫回火500650 (調質調質)亞共析亞共析,共析鋼：共析鋼：m回回過共析鋼過共析鋼:m回回+a(少

33、少)+粒狀粒狀fe3ct回回s回回表表面面淬淬火火表面獲得馬表面獲得馬氏體組織，氏體組織，并獲得表硬并獲得表硬里韌的性能。里韌的性能。預備熱處理：預備熱處理：調質或正火調質或正火適用于中碳鋼適用于中碳鋼 0.40.5%c表面：表面：m回回心部：心部： s回回(調質調質) 或或f+s(正火正火)滲滲碳碳提高表面含提高表面含碳量，獲得碳量，獲得表硬里韌的表硬里韌的性能。性能。滲碳溫度滲碳溫度:900950淬火溫度：淬火溫度：表面表面ac1+3050心部心部ac3+3050適用于低碳鋼適用于低碳鋼 0.10.25%c表面：表面：m回回+a(少少)+顆粒狀顆粒狀fe3c心部心部：m回回+f m回回鋼種

34、鋼種c%典型牌號典型牌號合金元素作用合金元素作用熱處理熱處理使用狀態下組織使用狀態下組織性能性能用途用途碳素結碳素結構鋼構鋼0.4q195q235熱軋空熱軋空冷冷f+p塑性塑性,焊接性焊接性好好建筑結建筑結構構低合金低合金高強度高強度鋼鋼0.2q345(16mn)mn:強化強化f,增加增加p,降低降低脆轉溫度脆轉溫度熱軋空熱軋空冷冷f+p塑性塑性,焊接性焊接性好好橋梁橋梁,船舶船舶, 容器容器滲碳鋼滲碳鋼0.10.252020cr20crmnticr,mn:提高提高淬透性淬透性,強強化化f,ti:細化細化晶粒晶粒滲碳滲碳+淬淬火火+低溫低溫回火回火表面：表面：m回回+ a (少量少量)+顆粒顆

35、粒狀狀fe3c心部心部：m回回+f表硬表硬里韌里韌軸、齒軸、齒輪輪調質鋼調質鋼0.30.54540cr40crnimocr,ni:提高淬透提高淬透性性,強化強化f,mo:防止第二防止第二類回火脆性類回火脆性調質調質s回回良好綜良好綜合力學合力學性能性能軸、齒軸、齒輪輪彈簧鋼彈簧鋼0.60.90.450.765mn60si2mncr,mn:提高淬提高淬透性透性,強化強化f；si:提高屈強比提高屈強比淬火淬火+中中溫回火溫回火t回回高高 s/ b高高 -1彈簧彈簧l 工業用鋼工業用鋼鋼種鋼種c%典型牌號典型牌號合金元素作合金元素作用用熱處理熱處理使用狀態下組使用狀態下組織織性能性能用途用途滾動軸滾

36、動軸承鋼承鋼0.951.10gcr15cr:提高淬提高淬透性透性,耐磨耐磨耐蝕性耐蝕性球退球退+淬淬火火+低溫低溫回火回火m回回+ a(少少量量)+顆粒狀顆粒狀fe3c高耐磨高耐磨高高 - -1足夠足夠ak滾動軸滾動軸承承耐磨鋼耐磨鋼1.01.3zgmn13mn:形成形成a組織組織水韌處水韌處理理表：表：m+碳化物碳化物心：心：a高耐磨高耐磨耐沖擊耐沖擊鏟齒，鏟齒，履帶板履帶板碳素工碳素工具鋼具鋼0.651.35t7t13球退球退+淬淬火火+低溫低溫回火回火m回回+ a(少少量量)+顆粒狀顆粒狀fe3c高硬度高硬度高耐磨高耐磨沖子、沖子、絲錐、絲錐、銼刀銼刀低合金低合金工具鋼工具鋼0.751.

37、59sicrsi、cr：提：提高淬透性高淬透性球退球退+淬淬火火+低溫低溫回火回火m回回+ a(少少量量)+顆粒狀顆粒狀fe3c高硬度高硬度高耐磨高耐磨低速刃低速刃具具高速鋼高速鋼0.71.5w18cr4vcr:提高淬透性；提高淬透性；w、v：提高：提高熱硬、耐磨性熱硬、耐磨性鍛、退火、鍛、退火、淬火淬火+三三次回火次回火m回回+ a(少少量量)+顆粒狀碳顆粒狀碳化物化物高熱硬高熱硬高硬度高硬度高耐磨高耐磨高速刃高速刃具具鋼種鋼種c%典型牌號典型牌號合金元素作合金元素作用用熱處理熱處理使用狀態下組織使用狀態下組織性能性能用途用途冷作冷作模具模具鋼鋼1.42.3cr12cr12movcr:提高淬

38、透提高淬透性。性。mov:提提高耐磨性高耐磨性鍛，退，鍛，退，淬火淬火+低低溫回火溫回火m回回+ a(少量少量) +顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物高硬度高硬度高耐磨高耐磨冷沖模冷沖模擠壓模擠壓模熱鍛熱鍛模鋼模鋼0.50.65crnimo5crmnmo合金元素作合金元素作用同調質鋼用同調質鋼調質調質s回回抗熱疲抗熱疲勞勞熱鍛模熱鍛模壓鑄壓鑄模鋼模鋼0.30.63cr2w8v合金元素作合金元素作用同高速鋼用同高速鋼淬火淬火+回回火火m回回+ a(少量少量) +顆粒狀碳化物顆粒狀碳化物抗熱疲抗熱疲勞勞,耐磨耐磨壓鑄模壓鑄模不不銹銹鋼鋼0.03-0.951cr13,2cr13cr:提高耐蝕提高耐蝕性；性；ni:形成形成a；ti:防止防止晶間腐蝕晶間腐蝕調質調質s回回高耐蝕高耐蝕性性(隨隨c%增增加加,耐蝕耐蝕性下降性下降)汽輪機葉片汽輪機葉片3cr13,4cr13淬火淬火+低溫回低溫回火火m回回醫療器醫療器械械0cr13不能熱處理不能熱處理f硝酸氮肥硝酸氮肥工業工業