几种常见热处理概念
几种常见热处理概念
1．正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上适当温度保持一定时间后空气中冷却，到珠光体类组织热处理工艺。2．退火annealing：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋砂中或石灰中冷却）至500度以下空气中冷却热处理工艺
3．固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以到过饱和固溶体热处理工艺
4．时效：合金经固溶热处理或冷塑性形变后，室温放置或稍高于室温保持时，其性能随时间而变化现象。
5．固溶处理：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，继续加工成型
6．时效处理：强化相析出温度加热并保温，使强化相沉淀析出，以硬化，提高强度
7．淬火：将钢奥氏体化后以适当冷却速度冷却，使工件横截面内全部或一定范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变热处理
工艺
8．回火：将淬火工件加热到临界点AC1以下适当温度保持一定时间，随后用符合要求方法冷却，以获所需要组织和性能热处理工艺
9．钢碳氮共渗：碳氮共渗是向钢表层同时渗入碳和氮过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化，目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（即气体软氮化）应用较为广泛。中温气体碳氮共渗主要目是提高钢硬度，耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目是提高钢耐磨性和抗咬合性。
10．调质处理quenching and tempering：一般习惯将淬火加高温回火相结合热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要结构零件，特别是那些交变负荷下工作连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后到回火索氏体组织，它机械性能均比相同硬度正火索氏体组织为优。它硬度取决于高温回火温度并与钢回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般HB200—350之间。
11．钎焊：用钎料将两种工件粘合一起热处理工艺
回火的种类及应用
根据工件性能要求的不同，按其回火温度的不同，可将回火分为以下几种：
（一）低温回火（150－250度）
低温回火所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火内应力和脆性，以免使
用时崩裂或过早损坏。它主要用于各种高碳的切削刃具，量具，冷冲模具，滚动轴承以及渗碳件等，回火后硬度一般为HRC58－64。
（二）中温回火（350－500度）
中温回火所得组织为回火屈氏体。其目的是获得高的屈服强度，弹性极限和较高的韧性。因此，它主要用于各种弹簧和热作模具的处理，回火后硬度一般为HRC35－50。
（三）高温回火（500－650度）
高温回火所得组织为回火索氏体。习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理，其目的是获得强度，硬度和塑性，韧性都较好的综合机械性能。因此，广泛用于汽车，拖拉机，机床等的重要结构零件，如连杆，螺栓，齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200－330。
气氛与金属的化学反应
一．气氛与钢铁的化学反应
1. 氧化
2Fe＋O2→2FeO
Fe＋H2O→FeO＋H2
FeC＋CO2→Fe＋2CO
2. 还原
FeO＋H2→Fe＋H2O FeO＋CO→Fe＋O2
3. 渗碳
2CO→［C］＋CO2
Fe＋［C］→FeC
CH4→［C］＋2H2
4.渗氮
2NH3→2［N］＋3H2
Fe＋［N］→FeN
二．各种气氛对金属的作用
氮气：在≥1000度时会与Cr,CO,Al.Ti反应
氢气：可使铜，镍，铁，钨还原。当氢气中的水含量达到百分之0.2—0.3时，会使钢脱碳
水：≥800度时，使铁、钢氧化脱碳，与铜不反应
一氧化碳：其还原性与氢气相似，可使钢渗碳
三．各类气氛对电阻组件的影响
镍铬丝，铁铬铝：含硫气氛对电阻丝有害
钢的氮化及碳氮共渗
钢的氮化（气体氮化）
概念：氮化是向钢的表面层渗入氮原子的过程，其目的是提高表面硬度和耐磨性，以及提高疲劳强度和抗腐蚀性。
它是利用氨气在加热时分解出活性氮原子，被钢吸收后在其表面形成氮化层，同时向心部扩散。
氮化通常利用专门设备或井式渗碳炉来进行。适用于各种高速传动精密齿轮、机床主轴（如镗杆、磨床主轴），高速柴油机
曲轴、阀门等。
氮化工件工艺路线：锻造－退火－粗加工－调质－精加工－除应力－粗磨－氮化－精磨或研磨。
由于氮化层薄，并且较脆，因此要求有较高强度的心部组织，所以要先进行调质热处理，获得回火索氏体，提高心部机械性能和氮化层质量。
钢在氮化后，不再需要进行淬火便具有很高的表面硬度大于HV850）及耐磨性。
氮化处理温度低，变形很小，它与渗碳、感应表面淬火相比，变形小得多
钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程，习惯上碳氮共渗又称作氰化。目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（即气体软氮化）应用较是广。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度，低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
铍青铜的热处理
铍青铜是一种用途极广的沉淀硬化型合金。经固溶及时效处理后，强度可达1250-1500MPa(1250-1500公斤)。其热处理特点是：固溶处理后具有良好的塑性，可进行冷加工变形。但再进行时效处理后，却具有极好的弹性极限，同时硬度、强度也得到提高。
（1）铍青铜的固溶处理
一般固溶处理的加热温度在780-820℃之间，对用作弹性组件的材料，采用760-780℃，主要是防止晶粒粗大影响强度。固溶处理炉温均匀度应严格控制在±5℃。保温时间一般可按1小时/25mm计算，铍青铜在空气或氧化性气氛中进行固溶加热处理时，表面会形成氧化膜。虽然对时效强化后的力学性能影响不大，但会影响其冷加工时工模具的使用寿命。为避免氧化应在真空炉或氨分解、惰性气体、还原性气氛（如氢气、一氧化碳等）中加热，从而获得光亮的热处理效果。此外，还要注意尽量缩短转移时间（此淬水时），否则会影响时效后的机械性能。薄形材料不得超过3秒,一般零件不超过5秒。淬火介质一般采用水（无加热的要求），当然形状复杂的零件为了避免变形也可采用油。
（2）铍青铜的时效处理
铍青铜的时效温度与Be的含量有关，含Be小于2.1%的合金均宜进行时效处理。对于Be大于1.7%的合金，最佳时效温度为300-330℃，保温时间1-3小时（根据零件形状及厚度）。Be低于0.5%的高导电性电极合金，由于溶点升高，最佳时效温度为450-480℃，保温时间1-3小时。近年来还发展出了双级和多级时效，即先在高温短时时效，而后在低温下长时间保温时效，这样做的优点是性能提高但变形量减小。为了提高铍青铜时效后的尺寸精度，可采用夹具夹持进行时效，有时还可
采用两段分开时效处理。
（3）铍青铜的去应力处理
铍青铜去应力退火温度为150-200℃，保温时间1-1.5小时，可
用于消除因金属切削加工、校直处理、冷成形等产生的残余应力，稳定零件在长期使用时的形状及尺寸精度。
几种常见的热处理种类及基本概念
1．正火：正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体，对于亚共析钢正火可细化晶格，提高综合力学性能，对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。2．退火：将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却，称为退火。
3．固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相
充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺
4．时效：合金经固溶热处理或冷塑性形变后，在室温放置或稍
高于室温保持时，其性能随时间而变化的现象。
5．固溶处理：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体并提高韧
性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工成型
6．时效处理：在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀
析出，得以硬化，提高强度
7．淬火：淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然
后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。
8．回火：将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得预期的力学性能。回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。
9．钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化，目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（即气体软氮化）应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
10．调质处理：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200—350之间。
11．钎焊：用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺
回火的种类及应用:
根据工件性能要求的不同，按其回火温度的不同，可将回火分为以下几种：
1.低温回火（150－250度）
低温回火所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火内应力和脆性，以免使用时崩裂或过早损坏。它主要用于各种高碳的切削刃具，量具，冷冲模具，滚动轴承以及渗碳件等，回火后硬度一般为HRC58－64。
2.中温回火（350－500度）
中温回火所得组织为回火屈氏体。其目的是获得高的屈服强度，弹性极限和较高的韧性。因此，它主要用于各种弹簧和热作模具的处理，回火后硬度一般为HRC35－50。
3.高温回火（500－650度）
高温回火所得组织为回火索氏体。习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理，其目的是获得强度，硬度和塑性，韧性都较好的综合机械性能。因此，广泛用于汽车，拖拉机，机床等的重要结构零件，如连杆，螺栓，齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200－330。
几种常见热处理缺陷介绍
几种常见热处理缺陷介绍 一、过热现象 热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大，使零件的机械性能下降。 1.一般过热：加热温度过高或在高温下保温时间过长，引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低，脆性转变温度升高，增加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料（常为不懂工艺发生的）。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后，在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。 2.断口遗传：有过热组织的钢材，重新加热淬火后，虽能使奥氏体晶粒细化，但有时仍出现粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较多，一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶接口，而冷却时这些夹杂物又会沿晶接口析出，受冲击时易沿粗大奥氏体晶界断裂。 3.粗大组织的遗传：有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时，以慢速加热到常规的淬火温度，甚至再低一些，其奥氏体晶粒仍然是粗大的，这种现象称为组织遗传性。要消除粗大组织的遗传性，可采用中间退火或多次高温回火处理。 二、过烧现象 加热温度过高，不仅引起奥氏体晶粒粗大，而且晶界局部出现氧化或熔化，导致晶界弱化，称为过烧。钢过烧后性能严重恶化，淬火时形成龟裂。过烧组织无法恢复，只能报废。因此在工作中要避免过烧的发生。 三、脱碳和氧化 钢在加热时，表层的碳与介质（或气氛）中的氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应，降低了表层碳浓度称为脱碳，脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度及耐磨性降低，而且表面形成残余拉应力易形成表面网状裂纹。 加热时，钢表层的铁及合金与元素与介质（或气氛）中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应生成氧化物膜的现象称为氧化。高温（一般570度以上）工件氧化后尺寸精度和表面光亮度恶化，具有氧化膜的淬透性差的钢件易出现淬火软点。 为了防止氧化和减少脱碳的措施有：工件表面涂料，用不锈钢箔包装密封加热、采用盐浴炉加热、采用保护气氛加热（如净化后的惰性气体、控制炉内碳势）、火焰燃烧炉（使炉气呈还原性） 四、氢脆现象 高强度钢在富氢气氛中加热时出现塑性和韧性降低的现象称为氢脆。出现氢脆的工件通过除氢处理（如回火、时效等）也能消除氢脆，采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆。
热处理名词解释(个人整理)
起始晶粒度：钢在临界温度以上，奥氏体形成刚结束，其晶粒边界刚刚接触时的晶粒大 小称为奥氏体的起始晶粒度 实际晶粒度：钢在某一具体的加热条件下实际获得的奥氏体晶粒的大小 本质晶粒度:标准实验的方法，即将钢加热到（930+-10）℃，保温3-8小时，冷却后测得的晶粒度 固态相变:金属和陶瓷等固态材料在温度和压力改变时，其内部组织或结构会发生变化，即发生从一种相状态向另一种相状态的转变，这种转变称为固态相变。 伪共析转变：过冷奥氏体将全部转变为珠光体型组织，但合金的成分并非公析成分，并 且其中铁素体和渗碳体的相对含量也与共析成分珠光体不同，随奥氏体的碳含量变化而变化。这种转变称为“伪共析转变” 魏氏组织：在奥氏体晶粒较粗大，冷却速度适宜时，钢中的先共析相以针片状形态与片状珠光体混合存在的复相组织。 热稳定化：淬火时因缓慢冷却或在冷却过程中因停留而引起奥氏体稳定性提高，使马氏体转变迟滞的现象。 形变诱发马氏体：在Ms点以上，一定温度范围内因塑性变形而发生的马氏体 二次淬火：在冷却回火时残余奥氏体转变为马氏体的现象叫二次淬火 二次硬化：当钢中含有较多的碳化物形成元素时，在回火第四阶段温度区形成合金渗碳体或者特殊碳化物。这种碳化物的析出，将使硬度再次提高，称为二次硬化现象 脱溶沉淀：从饱和固溶体中析出第二相（沉淀相）或形成溶质原子聚集区以及亚稳定过渡相的过程称为脱溶或沉淀 淬火时效：含有Mo,W,V,Cu,Be等元素的铁基合金淬火后进行时效时产生时效硬化现象应变时效：纯铁或低碳钢经形变后时效时产生的硬化现象 碳势：纯铁在一定温度下于加热炉气中加热时达到既不增碳也不脱碳并与炉气保持平衡时表面的含碳量 淬透性：钢材被淬透的能力或者说是钢材淬火时获得马氏体能力的特性 淬硬性：淬硬性是指在理想的淬火条件下，以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够达到的最高硬度，也称可硬性
金属热处理 名词解释
结构起伏：短程有序的原子集团瞬间出现瞬间消失，这样不断变化着的短程有序的原子集团能量起伏：各微观区域内的自由能并不相同有的高有的低各微观的能量处于的起伏状的状态正温度梯度：是指液相中的温度随与界面的距离的增加而提高的温度分布状况 变质处理：是在浇注前往液态金属中加入形核剂促成形成大量的非均匀晶核来细化晶粒。固溶强化：在固溶体中，随着溶质浓度的增加，固溶体的强度，硬度提高，而塑性韧性有所下降的现象 扩散退火：也叫均与化退火，是指将铸件加热至低于固相线100-200的温度，进行较长时间保温，使偏元素充分进行扩散，达到成分均匀 选择结晶：也叫异分结晶，是指固溶体合金结晶时所结晶出的的固相成分和液相成分不同，这种结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶成分称为 离异共晶：在先共晶相数量较多而共晶组织甚少的情况下，有时共晶组织中与先共晶相相同的那一相，会依附于先共晶相生长，剩下的另一相则单独存在于晶界处，从而使共晶组织的特征消失，这种两相分离的共晶称为 滑移：晶体的塑性变形是晶体的的一部分相对于另一部分沿某些晶面和晶向发生滑移的结果滑移带：如果将表面抛光的单晶体金属试样进行拉伸，当试样经适量的塑性变形后，在金相显微镜下可以观察到，在抛光的表面上出现许多相互平行的线条，这些线条成为滑移带 滑移系：一个滑移面和此面上的一个滑移方向结合起来组成一个滑移系 多系滑移：两个或更多的滑移系上进行的滑移称为多系滑移，简称多滑移 交滑移：由于晶体取向的改变可能使两个或多个相交的滑移面沿一个滑移方向进行滑移，因而使加工硬化效果逐渐下降，这个过程成为交滑移 加工硬化：在塑性变形过程中，随着金属内部组织的变化，金属的力学性能也产生明显的变化，即随着变形程度的增加，金属的强度，硬度增加，而塑性韧性下降 多变形化：是冷变形金属加热时，原来处在滑移面的位错，通过滑移和攀移，形成与滑移面垂直的亚晶界的过程 再结晶：冷变形后的金属加热到一定温度或保温足够时间后，在原来的变形组织中产生于畸变的新晶粒，性能也发生显著变化，并恢复到冷变形前的水平， 临界变形度：通常把对应于得到特别粗大的晶粒的变形称为 热处理：是将钢在固态下加热到预定的温度，并在该温度下保持一段时间，然后以一定速度冷却到室温的一种热加工工艺 马氏体的正方度：体心正方的马氏体，c轴伸长，而另外两个a轴稍有缩短，轴比c/a称为马氏体转变：钢从奥氏体状态快速冷却抑制其扩散性分解在较低温度下发生的无扩散型相变奥氏体的热稳定化：因冷却缓慢或冷却过程停留引起奥氏体稳定性提高而使马氏体转变滞后的现象叫 奥氏体的机械稳定化：由于奥氏体在淬火过程中受到较大塑性变形或受到压应力而造成的稳定化现象 临界冷却速度：表示过冷奥氏体在连续冷却过程中全部转变为珠光体的最大冷却速度 回火：是将淬火钢加热到低于临界点A1的某一温度保温一段时间，使淬火组织转变为稳定的回火组织，然后以适当方式冷却到室温的一种热处理工艺 回火脆性：有些钢在一定的范围内回火时，其冲击韧度显著下降，这种催化现象叫钢的 退火：是将钢加热到临界点Ac1以上或一下温度，保温后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态的热处理工艺 正火：是将钢加热到Ac3或Acm以上适当温度，保温以后在空气中冷却得到珠光体类组织淬火：将钢加热到临界点Ac3或Ac1以上一定温度，保温后以大于临界冷却速度冷却得到马氏体或下贝氏体 等温淬火：是将奥氏体化后的工件淬入Ms点以上某温度盐浴中，等温保持足够长时间，使之转变为下贝氏体组织，然后取出在空气中冷却的淬火方法 调质处理：将淬火和随后回火相结合的热处理工艺成为调质处理 淬透性：是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力 淬硬性：表示钢淬火时的硬化能力 形变热处理：是将塑性变形和热处理有机结合在一起的一种复合工艺 自扩散：是不伴有浓度变化的扩散，它与浓度梯度无关，只发生在纯金属和均匀固溶体中互扩散：是伴有浓度变化的扩散，它与异类原子的浓度差有关，如在不均匀固溶体中，不同相之间或不同材料制成的扩散偶之间的扩散过程中，异类原子相对扩散，相互渗透，所以又称为异扩散 下坡扩散：是沿着浓度降低的方向进行的扩散，使浓度趋于均匀化 上坡扩散：是沿着浓度升高的方向进行的扩散，即由低浓度向高浓度方向扩散 原子扩散：在扩散过程中晶格类型始终不变，没有新相产生，这种扩散就成为原子扩散 反应扩散：通过扩散使固溶体的溶质组元浓度超过固溶度极限而形成新相过程称为反应扩散
金属热处理名词概念
第一章 【比容差应变能】由于新相和母相的比容往往不同，故新相形成时的体积变化将受到周围母相的约束而产生弹性应变能，称为比容差应变能Es。 【伪共析】从这一转变过程和转变产物的组成相来看，与钢中共析转变(即珠光体转变)相同，但其组成相的相对量(或转变产物的平均成分)却并非定值，而是依奥氏体的碳含量而变，故称为伪共析转变。 【惯习面】在许多固态相变中，新相与母相间往往存在一定的取向关系，而且新相往往又是在母相一定的晶面族上形成，这种晶面称为惯习面。 【共格界面】当界面上的原子所占位置恰好是两相点阵的共有位置时，两相在界面上的原子可以一对一地相互匹配。 【半共格界面】当错配度增大到一定程度时，便难以继续维持完全共格，这样就会在界面上产生一些刃型位错，形成界面上两相原子部分地保持匹配的半(或部分)共格界面，以补偿原子间距差别过大的影响，使弹性应变能降低。 【非共格界面】当两相界面处的原子排列差异很大，即错配度很大时，其原子间的匹配关系便不再维持。这种界面称为非共格界面。 【等温转变（IT）曲线】在实际工作中，人们通常采用一些物理方法测出在不同温度下从转变开始到转变不同量，以至转变终了时所需的时间，做出“温度—时间—转变量”曲线，通称为等温转变曲线，缩写为TTT(Temperature-Time-Transformation)或IT（Isothermal Transformation)曲线。 【CT曲线】如果转变在连续冷却过程中进行，则有过冷奥氏体连续冷却转变图，又称CT或CCT(Continuous Cooling Transformation)图。 【韧脆转变温度】(简称：NDT)主要针对钢铁随着温度的变化其内部晶体结构发生改变，从而钢铁的韧性和脆性发生相应的变化。 第二章奥氏体 【奥氏体】奥氏体是碳在 -Fe中的间隙固溶体 【组织遗传】在生产中有时能遇到这样的情况，即过热后的钢(过热是指加热温度超过临界点太多，引起奥氏体晶粒长大，结果在冷却后得到的组织，如马氏体或贝氏体，也十分粗大)再次正常加热后，奥氏体仍保留原来的粗大晶粒，甚至原来的取向和晶界。这种现象称为组织遗传。 第三章珠光体 【屈氏体】其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，根据片层间距分为屈氏体和索氏体。 在光学显微镜下可以分辨的（片层间距为0.25~1.9μm），称为珠光体。 无法分辨（片层间距为30~80nm）的称为屈氏体（托氏体也译做屈氏体）。 介于两者之间的称为索氏体。 【索氏体】 【上临界冷却速度】Vc称为淬火临界冷速, 又称为上临界冷速。 【下临界冷却速度】 【完全退火】一般是指加热使钢完全得到奥氏体后慢冷的工艺。 【扩散退火（均匀化退火）】扩散退火的目的是消除钢锭或大型钢铸件中不可避免的成分偏析，尤其是在高合金钢中，应用更为普遍。
热处理工艺名词解释.doc
正火： 正火，又称常化，是将工件加热至Ac3或Ac m以上40~60℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力，降低材料的硬度。 正火，又称常化，是将工件加热至Ac3(Ac?是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度)或Ac m(Ac m是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线)以上30~50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。 正火的主要应用范围有：①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。②用于中碳钢，可代替调质处理作为最后热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或抑制网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好组织。④用于铸钢件，可以细化铸态组织，改善切削加工性能。 ⑤用于大型锻件，可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开
裂倾向。⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。⑦过共析钢球化退火前进行一次正火，可消除网状二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。 正火后的组织：亚共析钢为F+S，共析钢为S，过共析钢为S+二次渗碳体，且为不连续。 正火主要用于钢铁工件。一般钢铁正火与退火相似，但冷却速度稍大，组织较细。有些临界冷却速度（见淬火）很小的钢，在空气中冷却就可以使奥氏体转变为马氏体，这种处理不属于正火性质，而称为空冷淬火。与此相反，一些用临界冷却速度较大的钢制作的大截面工件，即使在水中淬火也不能得到马氏体，淬火的效果接近正火。钢正火后的硬度比退火高。正火时不必像退火那样使工件随炉冷却，占用炉子时间短，生产效率高，所以在生产中一般尽可能用正火代替退火。对于含碳量低于0.25%的低碳钢，正火后达到的硬度适中，比退火更便于切削加工，一般均采用正火为切削加工作准备。对含碳量为0.25～0.5%的中碳钢，正火后也可以满足切削加工的要求。对于用这类钢制作的轻载荷零件，正火还可以作为最终热处理。高碳工具钢和轴承钢正火是为了消除组织中的网状碳化物，为球化退火作组织准备。 普通结构零件的最终热处理，由于正火后工件比退火状态具有更好的综合力学性能，对于一些受力不大、性能要求不高的普
几种常见热处理概念
几种常见热处理概念 1．正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上适当温度保持一定时间后空气中冷却，到珠光体类组织热处理工艺。2．退火annealing：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋砂中或石灰中冷却）至500度以下空气中冷却热处理工艺 3．固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以到过饱和固溶体热处理工艺 4．时效：合金经固溶热处理或冷塑性形变后，室温放置或稍高于室温保持时，其性能随时间而变化现象。 5．固溶处理：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，继续加工成型 6．时效处理：强化相析出温度加热并保温，使强化相沉淀析出，以硬化，提高强度 7．淬火：将钢奥氏体化后以适当冷却速度冷却，使工件横截面内全部或一定范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变热处理 工艺
8．回火：将淬火工件加热到临界点AC1以下适当温度保持一定时间，随后用符合要求方法冷却，以获所需要组织和性能热处理工艺 9．钢碳氮共渗：碳氮共渗是向钢表层同时渗入碳和氮过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化，目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（即气体软氮化）应用较为广泛。中温气体碳氮共渗主要目是提高钢硬度，耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目是提高钢耐磨性和抗咬合性。 10．调质处理quenching and tempering：一般习惯将淬火加高温回火相结合热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要结构零件，特别是那些交变负荷下工作连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后到回火索氏体组织，它机械性能均比相同硬度正火索氏体组织为优。它硬度取决于高温回火温度并与钢回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般HB200—350之间。 11．钎焊：用钎料将两种工件粘合一起热处理工艺 回火的种类及应用 根据工件性能要求的不同，按其回火温度的不同，可将回火分为以下几种： （一）低温回火（150－250度） 低温回火所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火内应力和脆性，以免使
热处理名词解释
（1）退火：指金属材料加热到适当的温度，保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火工艺有：再结晶退火，去应力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：主要是降低金属材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或压力加工，减少残余应力，提高组织和成分的均匀化，或为后道热处理作好组织准备等。 （2）正火：指将钢材或钢件加热到Ac3 或Acm（钢的上临界点温度）以上30～50℃，保持适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理的工艺。正火的目的：主要是提高低碳钢的力学性能，改善切削加工性，细化晶粒，消除组织缺陷，为后道热处理作好组织准备等。 （3）淬火：指将钢件加热到Ac3 或Ac1（钢的下临界点温度）以上某一温度，保持一定的时间，然后以适当的冷却速度，获得马氏体（或贝氏体）组织的热处理工艺。常见的淬火工艺有盐浴淬火，马氏体分级淬火，贝氏体等温淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好组织准备等。 （4）回火：指钢件经淬硬后，再加热到Ac1 以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。常见的回火工艺有：低温回火，中温回火，高温回火和多次回火等。回火的目的：主要是消除钢件在淬火时所产生的应力，使钢件具有高的硬度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韧性等。 （5）调质：指将钢材或钢件进行淬火及回火的复合热处理工艺。使用于调质处理的钢称调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。 （6）化学热处理：指金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分，组织和性能的热处理工艺。常见的化学热处理工艺有：渗碳，渗氮，碳氮共渗，渗铝，渗硼等。化学热处理的目的：主要是提高钢件表面的硬度，耐磨性，抗蚀性，抗疲劳强度和抗氧化性等。 （7）固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。固溶处理的目的：主要是改善钢和合金的塑性和韧性，为沉淀硬化处理作好准备等。 （8）沉淀硬化（析出强化）：指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和（或）由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。如奥氏体沉淀不锈钢在固溶处理后或经冷加工后，在400～500℃或700～800℃进行沉淀硬化处理，可获得很高的强度。 （9）时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持，其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺。若采用将工件加热到较高温度，并较长时间进行时效处理的时效处理工艺，称为人工时效处理，若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象，称为自然时效处理。时效处理的目的，消除工件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能等。 （10）淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。淬透性
热处理名词解释
热处理名词解释 （1）退火：指金属材料加热到适当的温度，保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火工艺有：再结晶退火，去应力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：主要是降低金属材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或压力加工，减少残余应力，提高组织和成分的均匀化，或为后道热处理作好组织准备等。 （2）正火：指将钢材或钢件加热到Ac3 或Acm（钢的上临界点温度）以上30～50℃，保持适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理的工艺。正火的目的：主要是提高低碳钢的力学性能，改善切削加工性，细化晶粒，消除组织缺陷，为后道热处理作好组织准备等。 （3）淬火：指将钢件加热到Ac3 或Ac1（钢的下临界点温度）以上某一温度，保持一定的时间，然后以适当的冷却速度，获得马氏体（或贝氏体）组织的热处理工艺。常见的淬火工艺有盐浴淬火，马氏体分级淬火，贝氏体等温淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好组织准备等。 （4）回火：指钢件经淬硬后，再加热到Ac1 以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。常见的回火工艺有：低温回火，中温回火，高温回火和多次回火等。回火的目的：主要是消除钢件在淬火时所产生的应力，使钢件具有高的硬度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韧性等。 （5）调质：指将钢材或钢件进行淬火及回火的复合热处理工艺。使用于调质处理的钢称调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。 （6）化学热处理：指金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分，组织和性能的热处理工艺。常见的化学热处理工艺有：渗碳，渗氮，碳氮共渗，渗铝，渗硼等。化学热处理的目的：主要是提高钢件表面的硬度，耐磨性，抗蚀性，抗疲劳强度和抗氧化性等。 （7）固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。固溶处理的目的：主要是改善钢和合金的塑性和韧性，为沉淀硬化处理作好准备等。 （8）沉淀硬化（析出强化）：指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和（或）由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。如奥氏体沉淀不锈钢在固溶处理后或经冷加工后，在400～500℃或700～800℃进行沉淀硬化处理，可获得很高的强度。 （9）时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持，其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺。若采用将工件加热到较高温度，并较长时间进行时效处理的时效处理工艺，称为人工时效处理，若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象，称为自然时效处理。时效处理的目的，消除工件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能等。 （10）淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。 （11）临界直径（临界淬透直径）：临界直径是指钢材在某种介质中淬冷后，心部得到全部马氏体或50%马氏体组织时的最大直径，一些钢的临界直径一般可以通过油中或水中的淬透性试验来获得。 （12）二次硬化：某些铁碳合金（如高速钢）须经多次回火后，才进一步提高其硬度。这种硬化现象，称为二次硬化，它是由于特殊碳化物析出和（或）由于参与奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致。 （13）回火脆性：指淬火钢在某些温度区间回火或从回火温度缓慢冷却通过该温度区间的脆化现象。回火脆性可分为第一类回火脆性和第二类回火脆性。第一类回火脆性又称不可逆回火脆性，主要发生在回火温度为250～400℃时，在重新加热脆性消失后，重复在此区间回火，不再发生脆性，第二类回火脆性又称可逆回火脆性，发生的温度在400～650℃，当重新加热脆性消失后，应迅速冷却，不能在400～650℃区间长时间停留或缓冷，否则会再次发生催化现象。回火脆性的发生与钢中所含合金元素有关，如锰，铬，硅，镍会产生回火脆性倾向，而钼，钨有减弱回火脆性倾向。
金属材料与热处理名词解释解析
名词解释 沸腾钢： 1 只用一定量的弱脱氧剂锰铁对钢液脱氧，因此钢液含氧量较高。 2 在沸腾钢的凝固过程中，钢液中碳和氧发生反应而产生大量气体，造成钢液沸腾，这种钢由此而得名。 3 沸腾钢钢锭宏观组织的特点是，钢锭内部有大量的气泡，但是没有或很少有缩孔。钢锭的外层比较纯净，这纯净的外层包住了一个富集着杂质的锭心。 4 沸腾钢钢锭的偏析较严重，低温冲击韧性不好，钢板容易时效，钢的力学性能波动性较大。 镇静钢： 1 镇静钢在浇注之前不仅用弱脱氧剂锰铁而且还使用强脱氧剂硅铁和铝对钢液进行脱氧，因而钢液的含氧量很低。 2 强脱氧剂硅和铝的加入，使得在凝固过程中，钢液中的氧优先与强脱氧元素铝和硅结合，从而抑制了碳氧之间的反应，所以镇静钢结晶时没有沸腾现象，由此而得名。 3 在正常操作情况下，镇静钢中没有气泡，但有缩孔和疏松。与沸腾钢相比，这种钢氧化物系夹杂含量较低，纯净度较高。镇静钢的偏析不像沸腾钢那样严重，钢材性能也较均匀。 树枝状偏析：（枝晶偏析） 1依据相图，钢在结晶时，先结晶的枝干比较纯净，碳浓度较低，而迟结晶的枝间部分碳浓度较高。 2研究指出，在钢锭心部等轴晶带中枝晶偏析的特点是，在枝干部分成分变化很小，这部分占有相当宽的范围，在枝晶或者两个相邻晶粒之间，富集着碳、合金元素和杂质元素，而且达到很高的浓度。枝干结晶时，在相当宽的范围内造成碳和合金元素、杂质元素的贫化（选择结晶），这种贫化成了枝晶间浓度特高的前提。 3为减少枝晶偏析的程度，可对铸钢和钢锭进行扩散退火。 区域偏析：在整个钢锭范围内发生的偏析 因为选择结晶，杂质元素和合金元素被富集在晶枝近旁的液相中。在凝固速度不是很高的情况下，枝晶近旁液相中杂质元素能够借扩散和液体的流动而被转移到很远的地方。随着凝固的进展，杂质元素在剩余的钢液中不断富集，各种元素在整个钢锭或铸件的范围内发生了重新分布，即产生了区域偏析。 带状偏析：在钢锭中，有时在某些局部地区，化学成分与周围有差异，形成所谓的带状偏析。
复习资料 工程材料学 金属热处理习题与答案详解
一.选择题（10分，每题1分）二.填空题（20分，每空1分） 1.奥氏体转变速度的影响因素 A形成时，T↗（或过热度△T ↗），始终有利于A的形成。 ∴T↗，A形成速度↗ 影响奥氏体转变速度的因素：温度的影响：T↗，I ↗，G↗，且I ↗> G↗奥氏体起始晶粒度越小。各种因素中，T的影响作用最强烈 原始组织的影响：片状P转变速度>球状P薄片较厚片转变快 碳含量的影响：C％↗，A形成速度↗ 合金元素的影响：改变临界点位置，影响碳在A 中的扩散系数 合金碳化物在A中溶解难易程度的牵制，对原始组织的影响 合金钢需要更长均匀化时间 2.马氏体的转变、亚结构及影响Ms的因素 亚结构：位错 板条马氏体的亚结构主要为高密度的位错，位错形成位错网络（缠结），位错密度随含碳量增加而增大，常为(0.3～0.9) ×1012㎝/cm3。故称位错马氏体。 一般情况下残余奥氏体对钢性能的影响很小，精密的零件就不同了，残余奥氏体在常温下仍然可以继续变成马氏体，而马氏体的比容大，会引起零件的体积变大，所以Ms低一些比较好，这时残余奥氏体较少，超高精度的零件可采用低温处理，将残余奥氏体全部会谈为马氏体，以使零件尺寸稳定。 Ms点下降，说明钢的马氏体转变温度降低，钢就越容易得到马氏体组织，钢的淬火硬度就高；反之，Ms点上升，说明钢的马氏体转变温度升高，钢就不容易得到马氏体组织。 3.渗碳后的热处理 钢的渗碳：将钢件在碳的活性介质中加热并保温，使碳原子渗入表层的一种表面化学热处理工艺。 目的：提高零件的表面硬度、耐磨性；高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度；心部保持良好的塑性与韧性。 渗碳后常用热处理方法： 1、直接淬火 渗碳后，预冷到一定温度，立即进行淬火冷却，这种方法适合于气体或液体渗碳，固体渗碳不适合。 2、一次淬火法 工件渗碳后随炉冷却到室温，然后再重新加热到淬火温度，经保温后淬火。 3、两次淬火法 将渗碳缓冷到室温的工件进行两次加热淬火。 注意：淬火后需要进行低温回火。 4.球化退火的意义 球化退火的作用和目的有：提高钢材的塑性和韧性、改善切削加工性能、减少淬火加热时的过热倾向和变形开裂倾向，使钢件具有足够的强度、硬度、耐磨性、抗接触疲劳性和断裂韧性。 5.粒状P与片状P的区别 二.片状珠光体的转变机理 1、领先相 （a）形核位置：Fe3C形核于奥氏体晶界或奥氏体晶内未溶Fe3C粒子。珠光体优先在奥氏体晶界上或其他晶体缺陷处形核。？
金属热处理题库
第一章固态相变原理 一．基本概念 相变：物质从一种相转变为另一种相的过程 固态相变：固态金属在一定压力温度下，内部组织结构发生改变的现象 一级相变：在发生相变时，有体积的变化同时有热量的吸收或释放的相变 二级相变：在发生相变时，体积不变化的情况下，也不伴随热量的吸收和释放，只是热容量、热膨胀系数和等温压缩系数等的物理量发生变化的相变共析相变：由一个固相分解为两个固相的转变 沉淀析出：在金属的过饱和固溶体中形成溶质原子偏聚区和(或)由之脱溶出微粒的过程调幅分解：过饱和固溶体在一定温度下分解成结构相同、成分不同的两个相的过程 扩散型相变：温度足够高、原子活动能力足够强、时间足够长情况下发生的相变 非扩散型相变：相变过程中原子不发生扩散，参与转变的所有原子运动是协调一致的过程。 相变驱动力：指母相在一定条件下通过相变转变为新相时的自由能降低量ΔG 相变势垒：相变时改组晶格所必须克服的原子间引力而产生的附加能量ΔG 二．基本原理 1.材料的强化手段 1.固溶强化 2.细晶强化 3.位错强化 4.第二相强化 5.位错强化 6.弥散强化 2.固态相变的过程 1.固态相变的形核 2.固态相变时晶核的长大 3.固态相变时所受的相变动力学 3.固态相变的热力学 1.在固态相变过程中，无论形核与否，相变需要驱动力，同时又遇到阻力。 2.相变驱动 力是使系统自由能下降的因素，相变阻力是相变导致系统自由能升高的因素 4.固态相变的动力学 具体描述相变微观机制、转变途径、转变速率以及一些物理学参量对相变的影响，从而得到相变与时间的关系 三．考试题型 一级相变：凡新旧两相化学位相等，化学位的一次偏导不相等的相变 二级相变：凡新旧两相化学位相等，化学位的一次偏导也相等，但化学位的二次偏导不相等的相变 四．简答 1.简述固态相变的特点：1.相变阻力大 2.新相晶核与母相之间存在一定的晶体学位向关系 3.惯习现象 4.母相晶体缺陷促进相变 5.易出现过渡相 2.金属固态相变中的形核特征：1.均匀形核2.不均匀形核 3.晶界形核 4.位错形核 5.空位及 空位集团
钢的热处理总结
1、热处理 定义：把固态金属材料通过一定的加热，保温和冷却以改变其组织和性能的一种工艺。 目的及意义：金属材料改变性能的方法，改变使用性能和工艺性能，充分利用材料的潜能，控制产品质量，节省资源和材料，缩短生产周期、降低成本 2、固态相变 定义：成分、温度、压力等因素改变时，固态物质内部发生的组织结构变化。 研究意义：控制过程→获得预期的组织→得到预期性能。 三种基本变化：成分；结构；有序度 主要特点：相变阻力大，相界面结构关系，存在一定的位向关系和惯习面，非均匀、缺陷处形核，新相有特定形状`，原子迁移率低 驱动力：新/旧两相自由能差,晶体缺陷能 阻力：1，界面能 界面能产生原因：界面有一定厚度和体积；原子错排；结合键受破坏→能量高 三种界面类型：完全共格：界面原子完全匹配，除孪晶外，少见。半共格：界面能与位错密度、错配度有关，借助弹性畸变保持界面的匹配。非共格：界面能最大 2，应变能 产生原因：新/旧相比容不同（比容差应变能）。界面错配→新/旧相硬匹配（共格应变能） 共格界面应变能最大，非共格最小 比容差应变能与新相几何形状有关，球形应变能最大，针状居中，片状最小 3、奥氏体 性能 ←力学性能：塑性好、强度低。 ←物理性能：顺磁性。比容小。热膨胀系数大。导热性能差。 ←化学性能:抗腐蚀；耐热。 形成条件：（1）Ac1、Ac3、Accm以上，有一定的过热度。（2），过热度大，容易形成（3），实际相变温度与加热速度有关，不是固定值，加热速度越快，Ac1、Ac3、Accm越高。 奥氏体形成 （1）形核 ←球化体：优先在晶界的F/碳化物界面上形成，其次在晶内的F/碳化物界面上形成 ←片状P：优先在P团的界面上形成，其次在F/碳化物界面上形成 ←相界形核原因 碳浓度起伏，如F中高浓度区有利于向A转变 结构起伏→晶体结构改组容易 能量起伏→杂质、晶体缺陷多→形核→降低界面能、应变能 （2）长大 ←球化体：A包围碳化物，使碳化物与F分开，A形成F/A和C/A两个界面，双向推进长大。 ←片状P：垂直片方向（在A、F中存在碳浓度差，引起碳在以上两相中的扩散。为维持相界碳浓度的平衡，原始组织F和碳化物相就会不断溶解）。示意图 平行片方向（体扩散+界面扩散） 界面迁移路程短，是主要长大方式→平行方向长大速度快 （3）残余碳化物的溶解（4）奥氏体成分均匀化 影响A形成速度的因素 （1），加热温度：T↑→A化速度↑。（2），加热速度：V↑→转变温度↑，转变时间↓。 （3），含碳量
热处理名词解释
一名词解释 完全退火将刚材或钢件加热到AC3点以上，使之完全奥氏体化，然后缓慢冷却，然后缓慢冷却获得接近于平衡组织的热处理工艺成为完全退火 淬透性钢的淬透性使之钢材被淬透的能力，或者说钢的淬透性是表征钢材淬火时获得马氏体能力的特性 淬硬性指在理想的淬火条件下，以超过临界冷却素的形成的马氏体组织能够达到的最高硬度等温淬火工件淬火加热后，若长时间保持在下贝氏体转变区的温度，使之完成奥氏体的等温转变，获得下贝氏体组织，这种淬火称等温淬火 回火脆性随回火温度升高冲击韧性反而下降的现象 回火稳定性淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力。 水韧处理将铸态下的铸件依据某一温度加热到1050℃~1100℃范围内保温一定时间然后进行水淬的一种处理方法 季裂经过冷变形的黄铜制品在潮湿的大气中，特别是在还有氨气的大气或海水中，会发生自动破裂 二、牌号 1、GCr15 滚动轴承钢C%=1.0% Cr%=12% Cr作用：提高淬透性、耐腐蚀性、耐磨性热处理方法及作用：球化退火+淬火+低温回火球化淬火可以降低硬度，便于切削加工，为最终淬火处理做组织准备。淬火：可以获得较高的硬度和强度回火：提高零件的组织及尺寸的稳定性，提高力学性能。最终组织：M回+A”+Fe3C 应用：滚动轴承，量具 2、Cr12MoV 冷冲磨具钢C%≥1 Cr=12%Mo=0.4%~0.6% V%=0.15~0.3% Cr作用：提高淬透性Mo、V提高耐磨性、细化晶粒热处理方法及作用：有一次硬化法和二次硬化法，其中一次硬化法采用低温回火+低温淬火。淬火温度低，晶粒细小，强韧性好，残留奥氏体少 最终组织：M回+A”+Fe3C晶粒应用:挤压模，冷冲压模 3、60Si2Mn 弹簧钢C%=0.6% Si%=2% Mn%≤1.5% Si、Mo：能显著强化基体Si大为提高钢的弹性限度Mn提高钢的淬透性热处理及应用：淬火+中温回火中温回火可以使弹簧具有一定冲击韧性，弹性极限，金属比等最终组织：T回应用：螺旋弹簧，板簧 4、40Cr/40CrNiMo C%=0.4% Ni、Mo≤1.5% Cr提高钢的淬透性，回火稳定性Ni提高干的基本韧性Mo进一步提高淬透性、回火稳定性，细化晶粒降低回火脆性热处理及作用：调质获得S回最终组织：S回应用：连杆螺栓，轴，齿轮 5、W18Cr4V W%=18% Cr%=4% V%≤1.5% 三、选材汽车变速箱齿轮 选用渗碳钢20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮工作条件：在滑动、滚动相对运动的情况下工件之间有摩擦，同时还承受一定的形变弯曲应力和接触疲劳应力，有时会有一定的冲击力。性能要求：表面具有高硬度，高耐磨性，高接触疲劳抗力，而心部应具有良好的综合力学性能从成分上保证：可以采用渗碳钢，通过渗碳淬火工艺获得表硬内韧的性能，再加入适量的Cr、Mn、Ti、V、Mo等合金元素来提高淬透性获得大量板条马氏体，并细化晶粒工艺路线：锻造——正火——加工齿形——局部镀铜——渗碳——预冷淬火——低温回火——喷丸处理——精加工研磨——装配正火：改善组织的不均匀性，细化晶粒。消除加工硬化，降低硬度便于切削加工F+S 预冷：降低温度，减少淬火时的热应力，减少变形开裂，从渗碳层中析出碳化物，渗碳层耐磨性提高。淬火：提高硬度和强度组织：表层M+碳化物+心部低碳M 低温回火：消除应力稳定组织得到：表M+碳化物+A丿（少量）+心部低碳M 高速切削道具1.选用W18Cr4V高速钢它属于高速工具钢由于合金度高具有较高的热硬性，
金属材料及热处理复习资料
金属材料及热处理复习资料 一、名词解释 1、回火脆性 2、过冷度 3、调质处理 二、单项选择题 1、实际生产中，金属冷却时（）。 A、理论结晶温度总是低于实际结晶温度 B、理论结晶温度总是大于实际结晶温度 C、理论结晶温度总是等于实际结晶温度 D、实际结晶温度和理论结晶温度没有关系 2、二元合金在发生共晶转变时，其相组成是（） A、单一液相 B、单一固相 C、两相共存 D、三相共存
3、金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（）。 A、弹性 B、硬度 C、塑性 D、强度 4、钢经表面淬火后，将获得（） A、上贝氏体 B、全部马氏体 C、下贝氏体 D、一定深度的马氏体 5、（）主要用于各种弹簧淬火后的处理。 A、低温回火 B、中温回火 C、高温回火 D、调质 6、常温铁素体是碳溶解在（）中所形成的间隙固溶体。 A、α-Fe B、γ-Fe C、δ-Fe D、β-Fe 7、铸铁的含碳量一般为（） A、0.008～4.3% B、0.008～6.69% C、2.11～6.69% D、4.3～6.69% 8、钢淬火后需进行（）： A、回火 B、正火 C、退火 D、直接使用 三、多项选择题 1、铁碳合金中的固溶体有（）。 A、铁素体 B、渗碳体 C、奥氏体 D、珠光体 2、在晶体缺陷中，属于面缺陷的有（）。 A、间隙原子 B、位错 C、晶界 D、相界 3、钢经调质处理后的机械性能（） A、强度比正火低 B、强度比正火高 C、塑性比正火更好 D、韧性比正火更好
4、经冷变形后，金属（）。 A. 形成柱状晶 B. 形成纤维组织 C. 强度升高 D. 塑性升高 5、提高液体金属的冷却速度，可使金属结晶（）。 A、过冷度增加 B、N/G增加 C、N/G减小 D、晶粒细化 四、判断题（正确填“T”，错误填“F”） 1、单晶体、多晶体是各向同性的。（） 2、20钢比T12钢的含碳量高，因此塑性差。（） 3、表面渗碳能改变钢的表面化学成分和组织。（） 4、合金中凡成分相同、结构相同，并与其它部分有界面分开的均匀组成部分称为相。（） 5、Fe3C I与Fe3CⅡ的晶体结构和形态均相同。（） 6、可通过冶金、冷变形和热处理等方式来降低材料的弹性模量E。（） 7、低温回火脆性是一种不可逆的回火脆性，其主要原因是P等杂质元素在原奥氏体晶界上的偏聚。（） 8、当金属进行冷塑性变形加工后，强度将会降低。（） 五、问答题： 1.轴承合金的组织有什么特点？为什么？ 2. 请分析高速钢工具的最终热处理中需回火三次的原因及使用态组织。 3 有两块退火钢样经组织分析发现其中珠光体占80%，但硬度差别较大，请分别计算它们的含碳量。
(完整版)金属学及热处理名词解释
1滑移系---一个滑移面和此方向的一个滑移方向结合起来，称为一个滑移系。 2反应扩散---指通过扩散使固溶体的溶质组元浓度超过固溶体极限而形成新相的过程 3淬硬性---指钢在淬火时的硬化能力，用淬火后马氏体所能达到的最高硬度表示，它主要取决于马氏体中的含碳量。 4钢的化学热处理---化学热处理是将工件置于特定介质中加热和保温，使介质中的活性原子渗入工件表层，改变表层的化学成分和组织，从而达到改进表层性能的 一种热处理工艺 5 C曲线---将奥氏体化后的共析钢快冷至临界点以下的某一温度等温停留，并测定奥氏体转 变量与时间的关系，即可得到过冷奥氏体等温转变动力学曲线。将各个温度下转 变开始和终了时间标注在温度——时间坐标中，并连成曲线，即得到共析钢的过 冷奥氏体等温转变曲线，这种曲线形状类似字母“C”，故称为C曲线，亦称TTT 图。 6再结晶—将冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状况，这个过程称为再结晶7超塑性--材料在一定条件进行热变形，可获得延伸率达500%---2000%的均匀塑性变形，且不发生缩颈现象，材料的这种特性称为超塑性 8加工硬化--随着塑性变形量增加，金属的流变强度也增加，这种现象称为形变强化或加工硬化。 9韧性断裂 10马氏体--钢中加热至奥氏体后快速淬火，所形成的高硬度的针片状组织。 11固溶体--由两种或两种以上组元在固态下相互溶解，而形成得具有溶剂晶格结构的单一的、均匀的物质。 12偏析----是指化学成分的不均匀性。 13相变—通过 14固溶强化--通过合金化(加入合金元素)组成固溶体，使金属材料得到强化 15原子配位数—晶体中任一原子周围最邻近且等距离的原子数 16超点阵 17非均匀形核—由于外界因素，如杂质颗粒或铸型内壁等，促进结晶晶核的形成。 18结构起伏—由于液相中原子运动强烈，在其平衡位置停留时间甚短，这种局部有序排列的原子团此消彼长的现象 19堆垛层错--实际晶体结构中，密排面的正常堆垛顺序可能遭到破坏和错排，称为。。。 20不全位错—伯氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错 21成分过冷--在液固界面前沿会产生溶质富集区，它使合金液体为正温度梯度时，在液固界面前沿会出现类似负温度梯度的区域。这种现象称为成分过冷 22拓扑密堆相—由两种大小不同的金属原子所构成的一类中间相，其中大小原子通过适当的配合构成空间利用率和配位数都很高的复杂结构 23电子浓度—合金中价电子数目与原子数目的比值。e/a=(A(100-x)+Bx )/100 24包申格效应—材料经预先加载产生少量塑性变形，而后同向加载则Qe升高，反向加载则下降的现象 25致密度—把原子看成刚性圆球，晶胞中原子所占体积与晶胞体积之比 26置换固溶体--溶质原子占据溶剂晶格中某些结点位置而形成的固溶体，它主要在金属元素之间形成
金属热处理名词解释
1.奥氏体本质晶粒度 是根据标准实验条件，在930土10℃，保温足够时间（3－8小时）后，测定的钢中奥体晶粒的大小。 2.奥氏体实际晶粒度 指在某一热处理加热条件下，所得的晶粒尺度。 3.珠光体晶粒 在片状珠光体中，片层排列方向大致相同的区域称为珠光体团。 4.二次珠光体转变 由于贝氏体转变的不完全性，当转变温度较高时，未转变的奥氏体在随后的保温过程中有可能会发生珠光体转变，此时的珠光体转变称为二次珠光体转变。 5、马氏体转变 是一种固态相变，是通过母相宏观切变，原子整体有规律迁移完成的无扩散相变。 6、形变马氏体 由形变诱发马氏体转变生成的马氏体称为形变马氏体。 7、马氏体异常正方度 “新形成的马氏体”，正方度与碳含量的关系并不符合公式给出的关系，这种现象称为马氏体的异常正方度 8、马氏体相变塑性 相变塑性:金属及合金在相变过程中塑性增长，往往在低于母相屈服极限的条件下即发生了塑性变形，这种现象称为相变塑性。钢在马氏体转变时也会产生相变塑性现象，称为马氏体的相变塑性 9.相变冷作硬化 马氏体形成时的体积效应会引起周围奥氏体产生塑性变形，同时马氏体相变的切变特性，也将在晶体内产生大量微观缺陷，如位错、孪晶、层错等。这些缺陷在马氏体逆转变过程中会被继承，结果导致强度明显升高，而塑性韧性下降，这种现象被称为相变冷作硬化。 10、位向关系 在固态相变母相与新相之间所保持的晶体学空间取向关系称为位向关系。 11、K-S关系 在固态相变母相与新相之间所保持的晶体学位向关系，例如:奥氏体向马氏体转变时新旧两相之间就维持这种位向关系（111）γ// (110) α，<110> γ// <111> α 12、组织遗传 指非平衡组织重新加热淬火后，其奥氏体晶粒大小仍然保持原奥氏体晶粒大小和形状的现象。 13、相遗传 母相将其晶体学缺陷遗传给新相的现象称为相遗传。 14、反稳定化 在热定化上限温度Mc以下，热稳定程度随温度的升高而增加；但有些钢，当温度达到某一温度后稳定化程度反而下降的现象。 15、热稳定化 淬火冷却时，因缓慢冷却或在冷却过程中于某一温度等温停留，引起的奥氏体稳定性提高，而使马氏体转变迟滞的现象，称为奥氏体的热稳定化 16、机械稳定化 在Md以上的温度下，对奥氏体进行塑性变形，当变形量足够大时，可以使随后的马氏体转变因难，Ms点降低，残余奥氏体量增多。这种现象称为机械稳定化。