1影響對流換熱系數的因素流體運動的情況：自然對流和強迫對流流體的性質：熱導率、熱容、密度、粘度工件的形狀及在爐內的位置2影響熱導率的因素碳元素、合金元素含量越多，熱導率越小物相：奧氏體〈淬火馬氏體〈回火馬氏體〈珠光體溫度：對于純鐵、碳鋼，溫度越高，熱導率越小3隨爐加熱、到溫入爐、高溫入爐、高溫入爐到溫出爐、預熱加熱隨爐加熱：工件裝入爐中后，隨著爐子升溫而加熱，直至所需加熱溫度。到溫入爐：先把爐子溫度升高到工件要求的加熱溫度，再把工件放入爐內加熱。高溫入爐：先把爐子溫度升高到高于工件要求的加熱溫度，再把工件放入爐內直至達到所需溫度預熱加熱：工件先在已升溫至較低溫度的爐子中加熱，到溫后再轉移至預定工件加熱溫度的爐中加熱至工件所要求的溫度。4鐵加熱時的氧化反應小于570°C加熱時，氧化產物為四氧化三鐵；大于570C加熱時，氧化產物為氧化亞鐵。5內氧化：氧沿晶界或其他通道向內擴散，與晶界附近的Si、Mo等元素結合成氧化物的現象。(原因：SiO2、MoO的分解壓小于FeO的分解壓，故Si、Mo先被氧化。)6脫碳：鋼在加熱時，鋼中的碳與氣氛作用，使鋼表面失去一部分碳，含碳量降低的現象。碳勢：表征爐氣對鋼表層增碳或脫碳的能力。純鐵在一定溫度下于加熱爐氣中加熱時達到既不增碳也不脫碳并與爐氣保持平衡時表面的含碳量。7爐氣碳勢測量方法(爐氣中CO、H2、H2O、CO2、CH4、02有定量關系，CO、H2含量是恒定的，知道其余4中氣體任一種含量即可知所有氣體含量，從而可以得到碳勢。)實際碳勢曲線：直接測定不同溫度時爐氣成分及與之平衡的鋼的含碳量。紅外線CO2分析儀：測定爐氣中CO2含量(CO2含量越高，碳勢越低)露點儀：測定爐氣中H20的含量(H2O含量越高，碳勢越低)氧探頭：測定爐氣中氧含量(氧分壓)(電勢越高，碳勢越高)8脫碳過程：①脫碳反應②碳由內部向表面擴散鋼在不同爐氣碳勢中脫碳后的組織分析半脫碳層：脫碳層組織自表面至中心，由鐵素體加珠光體組織過渡到珠光體，再至原始含碳量的緩冷組織，這種脫碳層為半脫碳層。全脫碳層：脫碳層組織自表面至中心，由單一鐵素體區到鐵素體加珠光體逐漸過渡到相當于鋼原始含碳量緩冷組織，這種脫碳層為全脫碳層。9退火：將組織偏離平衡態的金屬材料加熱到適當溫度，保持一段時間，隨后緩慢冷卻達到接近平衡組織的熱處理工藝。正火：將鋼加熱到臨界點AC3或ACcm以上適當溫度，保溫適當時間后，在空氣中冷卻得到珠光體類組織的熱處理工藝。淬火：將鋼加熱到臨界點AC1或AC3以上某一溫度隨之以大于臨界冷卻速度冷卻得到亞穩態的馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝。回火：將鋼加熱到臨界點AC1以下某一溫度保溫一段時間使淬火組織轉變為穩定的回火組織，隨后以適當方式冷卻至室溫的熱處理工藝。10退火工藝擴散退火：將金屬鑄錠、鑄件或鍛坯，在略低于固相線的溫度下長期加熱，消除或減少化學成分偏析及顯微組織的不均勻性，以達到均勻化目的的熱處理工藝。完全退火：將鋼件或鋼材加熱到Ac3點以上，使之完全奧氏體化，然后緩慢冷卻，獲得接近于平衡組織的熱處理工藝。不完全退火：將鋼件加熱到Ac1和Ac3或Ac1和Accm之間，經保溫并緩慢冷卻，獲得接近于平衡組織的熱處理工藝。球化退火：將鋼加熱到Ac3或Accm以下，Ac1附近，保溫一段時間，使鋼中碳化物球化或獲得球狀珠光體的退火工藝。①低于Ac1的球化退火②一次球化退火(先正火消除網狀滲碳體)③往復球化退火軟化退火：再結晶退火：經過冷變形后的金屬加熱到再結晶溫度以上，保持適當時間，使形變晶粒重新轉變為均勻的等軸晶粒，以消除形變強化和殘余應力的熱處理工藝。去應力退火：消除殘余應力而不引起組織變化的退火工藝。11影響碳化物球化的因素化學成分(C擴散越快，球化速度越快)C含量越高，球化效果越好合金元素：無碳化物形成元素球化速度快，有碳化物形成元素球化速度慢。原始組織組織越細小，球化是速度越快(擴散距離短)退火溫度與保溫時間T，t越大，越易形成片狀珠光體，不易球化冷卻速度冷速快，不利于球化形變量形變量越大，球化效果好12雙重正火：第一次正火在高于臨界點Ac3以上150?200°C加熱，以擴散方法消除粗大組織，使成分均勻；第二次正火在普通條件下進行。13擴散退火與高溫正火差別14退火、正火后的組織和性能差別15退火、正火選擇原則<0.20%高溫正火得到良好的切削性能0.20%?0.25%正火消除鍛造缺陷提高切削加工性能0.25%?0.5%正火：0.25%?0.35%正火切削性能最佳；0.35%?0.5%正火效率高，成本低0.5%?0.75%完全退火：合適硬度，適于切削加工0.75%?0.1%彈簧鋼：完全退火；刃具鋼：球化退火>0.1%工具鋼：球化退火預處理合金鋼：高溫回火降低硬度，改善切削性能16退火、正火缺陷過燒：溫度過高引起的晶界氧化、熔化。黑脆：退火溫度過高、保溫時間過長、冷卻緩慢引起的滲碳體石墨化。重新奧氏體化消除。粗大魏氏組織(針狀先共析相與片狀珠光體混合物，脆)：溫度過高導致奧氏體粗大，而后形成的魏氏組織。完全退火、雙重正火消除。（4） 反常組織（先共析鐵素體周圍有粗大滲碳體或先共析滲碳體周圍有粗大鐵素體）：在Ar1附近冷速過慢或長期保溫。重新退火消除。（5） 網狀組織：加熱溫度過高，冷速過慢。重新正火消除。（6） 球化不均勻：球化退火前沒有消除網狀滲碳體，導致其聚集。正火+一次球化退火消除。（7） 硬度過高：加熱溫度過高，冷速過快。重新退火消除。17鋼在淬火介質冷卻3個階段（1） 蒸氣膜階段：冷卻速度緩慢（2） 沸騰階段：冷卻速度快（3） 對流階段：冷卻速度逐漸降低18淬火烈度：表征淬火介質的冷卻能力。淬火介質特性溫度：蒸氣膜開始破裂的溫度。19淬透性：淬火時獲得馬氏體的難易程度。可硬性：淬成馬氏體可能得到的硬度。影響淬透性的因素（1） 化學成分：對于過共析鋼，在Accm以下加熱，含碳量小于1%，含碳量越高，淬透性越低；含碳量大于1%時，含碳量越高，淬透性越好。在Accm或Ac3以上加熱，含碳量越高，淬透性越好。除Ti、Zr、Co外，所有合金元素提高淬透性。（2） 奧氏體晶粒度：奧氏體晶粒尺寸越大，過冷奧氏體穩定性提高，淬透性越好。（3） 奧氏體化溫度：奧氏體化溫度越高，晶粒長大，碳化物溶解，過冷奧氏體穩定性越高，淬透性越好。（4） 第二相的存在和分布：彌散均勻分布的第二相提高過冷奧氏體穩定性，淬透性好。影響淬火應力的因素（1） 含碳量：含碳量增加，熱應力減弱，組織應力增強，表面壓應力減小，拉應力位置越靠近表面。（2） 合金元素：熱應力、組織應力均增加。（3） 工件尺寸的影響：完全淬透時，隨工件直徑增大，淬火應力由組織應力型轉變為熱應力型。未完全淬透時，淬火應力為熱應力型，工件直徑越大，淬硬層越薄，熱應力特征越明顯。（4） 淬火介質和冷卻方式的影響。過冷奧氏體不穩定區冷卻速度快，馬氏體轉變區冷卻速度慢，為熱應力型，反之為組織應力型。20二次硬化：由于鋼中含有較多碳化物形成元素，在500?650°C回火時形成合金碳化物導致硬度不降低反而升高的現象稱為二次硬化。21亞溫淬火：亞共析鋼在Ac1?Ac3之間的溫度加熱淬火稱為亞溫淬火。等溫淬火：（1） 預冷等溫淬火：工件加熱奧氏體化后，先在溫度較低的鹽浴中冷卻，然后轉入等溫淬火浴槽中進行下貝氏體轉變，再取出空冷。（2） 預淬等溫淬火：工件加熱奧氏體化后，先淬入溫度低于Ms點熱浴獲得大于10%馬氏體，然后轉入等溫淬火槽中進行下貝氏體轉變，再取出空冷。（3） 分級等溫淬火：工件加熱奧氏體化后，現在中溫區進行一次（或兩次）分級冷卻，然后轉入等溫淬火槽中進行下貝氏體轉變，再取出空冷。22回火脆性：在某些溫度區間回火時隨回火溫度升高，鋼韌性反而下降的現象。第一類回火脆性：淬火鋼在250?350C回火時出現的脆性。第二類回火脆性：淬火鋼在500?650°C回火后緩冷時出現的脆性。23淬火缺陷淬火變形、開裂：淬火不均勻引起的扭曲變形，淬火前后組織變化引起的體積變化，熱應力、組織應力引起的形狀變化，內應力大于斷裂強度引起的縱向裂縫和橫向裂縫。氧化、脫碳、表面腐蝕及過燒硬度不足：淬火溫度過低、保溫時間不足，工具鋼淬火溫度過高引起的淬后殘余奧氏體過多，表面脫碳等。硬度不均勻：淬火前原始組織不均勻、滲碳件表面碳濃度不均勻等。組織缺陷：粗大馬氏體、游離鐵素體等。回火缺陷硬度過低、過高、不均勻：回火溫度過低、過高、爐溫不均勻。回火變形：回火應力松弛導致變形。多次校直多次加熱，壓具回火消除回火脆性：第一類回火脆性，重新加熱淬火，另選溫度回火消除。第二類回火脆性，重新加熱回火，然后加速回火后冷卻速度消除。24表面淬火：被處理工件在表面有限深度范圍內加熱至相變點以上，然后迅速冷卻，在工件表面一定深度范圍內達到淬火目的的熱處理工藝。25鋼在非平衡加熱時的相變特點在一定的加熱速度范圍內，臨界點隨著加熱速度的增加而提高。奧氏體成分不均勻性隨著加熱速度的增加而增大。提高加熱速度可顯著細化奧氏體晶粒。快速加熱對過冷奧氏體轉變及馬氏體的回火有明顯影響。26感應加熱表面淬火：利用感應電流通過工件產生的熱效應，使工件表面局部加熱，隨后快速冷卻，獲得馬氏體組織的工藝。火焰加熱表面淬火：用一種火焰在一個工件表面若干尺寸范圍內加熱，使其奧氏體化并淬火的工藝。27電流透入深度：表面渦流強度降至表面初始渦流強度的1/e處的深度。冷態電流透入深度：20C時的電流透入深度。熱態電流透入深度：800C時的電流透入深度。28透入式加熱：當零件加熱時，電流透入深度大于淬硬層深度。傳導式加熱：當零件加熱時，電流透入深度小于淬硬層深度。29自回火：當淬火后未完全冷卻，利用在工件內殘留的熱量進行回火。30化學熱處理：金屬制件放在一定的化學介質中，使其表面與化學介質相互作用，吸收其中某些化學元素的原子并通過加熱，使該原子自表面向內部擴散的過程。反應擴散：由溶解度較低的固溶體轉變為濃度更好的化合物，這種擴散稱為反應擴散。31鋼的滲碳：鋼件在滲碳介質中加熱和保溫，使碳原子滲入表面，獲得一定的表面碳含量和一定碳濃度梯度的工藝。32滴注式滲劑選擇原則較大的產氣量、碳氧比大于1、碳當量小、氣氛中CO和H2成分穩定、價格低廉資源豐富。33真空滲碳優點真空加熱的表面凈化作用使表面活化，縮短滲碳時間。滲碳表面質量好，滲碳層均勻，無過滲危險。直接用天然氣作滲碳劑，無需氣體發生爐。作業條件好。(真空淬火后需180?200°C低溫回火)34滲碳后直接淬火優缺點優點：減少加熱、冷卻次數，簡化操作，減少變形和氧化脫碳。缺點：由于滲碳時在較高滲碳溫度停留較長時間，導致奧氏體晶粒粗大。35不同鋼滲碳后熱處理選擇本質細晶粒鋼：直接淬火本質粗晶粒鋼：一次加熱淬火高合金鋼：3次高溫回火后一次加熱淬火。35兩次淬火：第一次淬火溫度在Ac3以上，第二次淬火溫度在滲碳層成分的Ac1以上。目的：細化滲碳層中的馬氏體晶粒，獲得隱晶馬氏體、殘余奧氏體及均勻分布的細粒狀碳化物的滲層組織。36二次淬火：高合金鋼在回火冷卻時殘余奧氏體轉變為馬氏體的現象。37滲碳缺陷黑色組織：氧向鋼晶界擴散，形成氧化物——“內氧化，或氧化區合金元素的貧化淬透性降低，出現費馬氏體。降低氧含量，噴丸處理。反常組織：奧氏體均勻化后采用較快淬火冷卻速度。粗大網狀碳化物：滲碳溫度過高，時間過長，擴散溫度過低。高于Accm的高溫淬火或正火。滲碳層深度不均勻表層貧碳或脫碳：爐氣碳勢過低，或氧化脫碳。噴丸處理表面腐蝕及氧化。38滲氮：向金屬表面滲入氮元素的工藝。39氮勢：表征氣氛滲氮能力的度量，定義為r 上—3[Ph]240滲碳工藝方法強化滲氮等溫滲碳：滲氮溫度不變，氨分解率先小后大，退氮更大。優點：滲碳溫度低，變形小，硬度高。缺點：滲氮時間長，生產率低。兩段滲氮：滲氮溫度先低后高，氨分解率先小后大，退氮更大。三段滲氮：滲氮溫度先低后高再低，氨分解率先小后大再小。抗腐蝕滲氮：工件表面獲得致密的化學穩定性高的8相層。41滲氮缺陷變形：滲氮前殘存內應力滲后松弛導致變形，裝爐不當等。滲氮前去應力，裝爐恰當。脆性和滲氮層剝落：表層氮濃度過大，滲氮前表面脫碳、過熱導致滲后形成粗大針狀碳化物。預防氧化、脫碳、過熱，降低滲層氮含量。深層硬度不足及軟點：表面氮濃度過低，滲氮溫度過高氮化物粗大，滲氮時間不足滲層過淺導致硬度不足，滲氮表面有異物導致軟點。抗腐蝕滲氮后的質量檢驗42碳氮共滲：在鋼表面同時滲入碳和氮的化學熱處理工藝。43碳氮共滲特點(1)共滲溫度不同，共滲層中碳氮含量不同。氮含量隨共滲溫度提高而降低，碳含量則先增加后降低。（2） 碳氮共滲時碳氮元素相互對鋼中溶解度及擴散深度有影響。氮擴大Y相區，可在更低溫度滲碳;氮滲入濃度過高表面形成碳氮化合物相阻礙碳的擴散。碳降低氮在a、￡相中擴散系數，故碳阻礙氮擴散。（3） 碳氮共滲過程中碳對氮的吸附有影響。共滲第二階段，碳的繼續滲入使表面脫氮。44固溶處理：第二相在基體中固溶度隨溫度的降低而下降的合金，將其加熱到第二相全部或最大限度的固溶到基體中，保溫一段時間，然后以大于第二相在固溶體中析出或分解