钢及其热处理曲线手册
工程材料 第五章 钢的热处理
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二、共析钢的奥氏体形成过程
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共析钢奥氏体化过程
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• 亚共析钢和过共析钢的奥氏体 化过程与共析钢基本相同。但 由于先共析 或二次Fe3C的存 在, 要获得全部奥氏体组织, 必 须相应加热到Ac3或 Accm以上.
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三、奥氏体晶粒大小及影响因素
起始晶粒度 实际晶粒度 本质晶粒度
适用于各种高碳 钢、渗碳件及表
适用于
面淬火件。
弹簧热处理
S回
获得良好的综合力学性能， 即在保持较高的强度同时， 具有良好的塑性和韧性。
广泛用于各种结构件如轴、 齿轮等热处理。也可作为 要求较高精密件、量具等 预备热处理。
淬火加高温回火的热处理称为调质处理，简称调质。
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弹 簧 热 处 理
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又称CCT曲线，是通过测定不同冷速下过冷 奥氏体的转变量获得的。
亚共析钢CCT曲线
共析钢CCT曲线
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过共析钢CCT曲线
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1. 共析钢的CCT曲线
共析温度
连续冷却转 变曲线
完全退火 正火
油淬等温Βιβλιοθήκη 变曲线水淬200
100
Vk’ Vk
M+A’
M+T+A’
S
P
共析钢的CCT图
精时选课间件/s
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五、钢的淬透性 淬透性的测定
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淬透性的表示方法 （1）用淬透性曲线表示
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（2）用临界淬透直径表示
临界淬透直径是指圆形钢棒在介质中冷却，中心被 淬成半马氏体的最大直径，用D0表示。
第06章钢的热处理资料
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第六章 钢的热处理
§2 钢在加热时的转变
影响奥氏体晶粒长大的因素
3.加热速度
加热速度越快，奥氏体化的实际温度愈高，奥氏体 的形核率大于长大速度，获得细小的起始晶粒。生产 中常用快速加热和短时保温的方法来细化晶粒。
4.冶炼和脱氧条件
冶炼时用铝脱氧，使之形成AlN微粒；或加入Nb、 Zr、V、Ti等强碳化物形成元素，形成难溶的碳化物颗 粒。第二相微粒能阻止奥氏体晶粒长大，在一定温度 下晶粒不易长大；只有当超过一定温度时，第二相微 粒溶入奥氏体后，奥氏体才突然长大。
上贝氏体：550～350℃，过饱和片状F＋渗碳体 下贝氏体：350℃～Ms，过饱和针状F＋弥散-Fe2.4C
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第六章 钢的热处理
§3 钢在冷却时的转变
贝氏体转变：半扩散相变（C）550℃～Ms, A→B)
显贝 微氏 照体 片的
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第六章 钢的热处理
§2 钢在加热时的转变
二、奥氏体晶粒的长大
❖奥氏体的晶粒度
➢ 晶粒度 ➢ 起始晶粒度 ➢ 实际晶粒度 ➢ 本质晶粒度
❖晶粒度的控制
➢Al脱氧(本质细) ➢Si/Mn脱氧(本质粗)
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第六章 钢的热处理
§2 钢在加热时的转变
晶粒度的测定方法：930±10℃保温3~8小时(100×)
过冷奥氏体区
温 700 度
600
Ar1
＞0.4μm
0.4~0.2μm ＜0.2μm
§3 钢在冷却时的转变
P
珠光体转变
S
P Fe、C扩散
42CrMo钢的热处理
42CrMo钢的热处理示于表4-9-6，与热处理有关的曲线示于图4-9-1～图4-9-7，与热处理有关的性能示于表4-9-7～表4-9-10。
表4-9-6 42CrMo钢的热处理项目正火高温回火淬火淬火回火感应淬火回火温度/℃850～900680～700820～840840～880450～67090150～180冷却空气空气水油油或空气乳化液空冷硬度（HB）≤217表面HRC≥53HRC≥50 表4-9-7 42CrMo钢的室温力学性能毛坯直径/mm热处理制度σbσsδ5ψa K/J•cm-2备注/MPa /%25850℃油淬，580℃水或油冷860℃40min油淬，580℃40min水冷≥11001115～12951120≥950955～1250110≥1212～1714.1≥4545.5～5953.2≥8080～137100140炉钢注：分子为数据范围，分母为平均值。
1 摘自YB6-71。
毛坯直径/mm 热处理制度取样位置σbσsδ5ψa K/J•cm-2备注/MPa /%5 45 56 0850℃22min油淬，540℃90min回火水冷860℃60min油淬540℃90min回火水冷900℃油淬，600℃回火油冷1/2R中心1/2R中心中心76278880676590557455663859923.321.120.719.42468.867.062.862.862.019118913414108（65）311112注： 1 .用钢成分（%）：0.43 C， 0.88Mn，1.09Cr，0.22Mo，1.017P，0.027S；2 .用钢成分（%）：0.39C，1.11Cr，0.20Mo;3 .括弧内为横向冲击值。
热处理制度σb/MPa下列温度（℃）a K/J•cm-22-20-50-80-100-140-183-253880℃油淬，580℃1080 11185442表4-9-10 42CrMo钢的高温力学性能正火：870℃±14℃，空冷至21℃；淬火：强化温度为815℃-857℃，水冷或油冷；回火：650℃-677℃，材料空冷至21℃。
cct热处理曲线
cct热处理曲线（原创实用版）目录T 热处理曲线简介T 热处理曲线的作用T 热处理曲线的优缺点T 热处理曲线的应用实例正文一、CCT 热处理曲线简介CCT 热处理曲线，全称为连续冷却转变热处理曲线，是一种描述钢材在连续冷却过程中组织转变规律的温度 - 时间曲线。
在这个曲线中，横坐标代表时间，纵坐标代表温度，曲线上的各个点则表示钢材在不同时间所经历的不同温度。
通过 CCT 热处理曲线，我们可以了解钢材在连续冷却过程中的相变规律，为热处理工艺提供理论依据。
二、CCT 热处理曲线的作用CCT 热处理曲线在钢材热处理中有着非常重要的作用，主要表现在以下几个方面：1.预测组织转变：通过 CCT 热处理曲线，可以预测钢材在连续冷却过程中经历的各种相变，如珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变等。
这有助于我们了解钢材在不同阶段的组织形态，为优化热处理工艺提供依据。
2.制定热处理工艺：CCT 热处理曲线可以帮助我们确定合适的冷却速度和冷却方式，以实现所需的组织结构和性能。
此外，通过分析 CCT 热处理曲线，我们还可以评估热处理过程中可能出现的问题，如裂纹、变形等，从而提前采取相应措施。
3.分析热处理结果：通过观察 CCT 热处理曲线，可以分析热处理结果是否达到预期目标。
如果发现曲线与预期不符，可以及时调整热处理工艺，以确保最终得到理想的组织结构和性能。
三、CCT 热处理曲线的优缺点CCT 热处理曲线在实际应用中有一定的优缺点：优点：1.可预测钢材在连续冷却过程中的组织转变，为热处理工艺提供理论依据。
2.有助于优化热处理工艺，提高钢材的性能和质量。
3.可以分析热处理结果，为进一步改进热处理工艺提供参考。
缺点：1.受钢材成分、冷却条件等因素影响，CCT 热处理曲线具有一定的不确定性。
2.分析 CCT 热处理曲线需要一定的理论知识和实践经验，对技术人员要求较高。
四、CCT 热处理曲线的应用实例CCT 热处理曲线广泛应用于钢铁、汽车、航空航天等行业，以下是一个应用实例：某企业生产一种高强度、高韧性的汽车用钢，需要通过热处理实现所需的组织结构和性能。
工程材料及其成型第3章 钢的热处理
•
钢的退火主要用于铸、锻、焊毛坯或半成
品零件的预备热处理，有时也可作为零件的最
终热处理。
•
根据钢的成分和退火目的不同，钢 的退火有完全退火、等温退火、球化退 火、扩散退火、去应力退火和再结晶退 火等几种。 • 完全退火是把钢加热到Ac3以上30～ 50℃，保温一定时间，随炉冷却至600℃ 以下，出炉空冷。 • 等温退火以较快速度冷却至Ar1以下 某一温度，等温一定时间使奥氏体组织 转变成珠光体组织后空冷
按加热温度不同，回火可分为低温、中温、高 温回火三类。 低温回火温度定在 150 ～ 250℃，保温时间为 2 小时左右。 中温回火温度定在 350 ～ 500℃，保温时间 2 小 时左右。 高温回火温度定在 500 ～ 650℃，保温时间 2 小 时左右。
• 2.回火脆性 • 淬 火 后 的 钢 在 250 ～ 400℃ 回 火 和 500 ～ 600℃回火出现冲击韧度显著的下 降现象，称之为回火脆性。 • 其中在 250 ～ 400℃之间出现的回火 脆性称之为低温回火脆性（又称第一回 火脆性）。在 500 ～ 600℃之间出现的回 火脆性称之为高温回火脆性 。
•
扩散退火目的是消除或减轻枝晶偏析， 使钢的成分均匀化。
等温退火与完全退火在加热温度和保温时间上完 全相同，唯有冷却方式不同。 球化退火目的是使渗碳体球化，使钢的硬度降低， 利于切削加工，为后续热处理做好组织准备。 球化退火主要适用于处理过共析钢，如工具钢、 模具钢、轴承钢等。 对于亚共析钢，当需要改善切削加工性能或需要 改善冷变形性能时，可采用球化退火。
第 3 章 钢的热处理
1.1
钢的热处理基本概念 钢的普通热处理
1.2
1.3
钢的表面热处理
1.4
钢的热处理温度Ac1、Ac3、Ar1具体温度
钢的热处理温度Ac1、Ac3、Ar1具体温度钢的热处理温度A1、A3与Ac1、Ac3、Ar1 Acm铁碳合金，可以查阅Fe-C相图。
(铁碳相图有几条温度线---727度，1148度，1495度)如果是合金钢，只能根据具体牌号查阅有关资料。
1. A1:在平衡状态下，奥氏体、铁素体、渗碳体或碳化物共存的温度，用A1表示。
2. A3亚共析钢在平衡状态下，奥氏体和铁素体共存的最高温度。
用A3表示。
3.Ac1:钢加热时～开始形成奥氏体的温度,4.Ac3:亚共析钢加热时～所有铁素体均转变为奥氏体的温度;5.Ar1:钢高温奥氏体化后冷却时～奥氏体分解为铁素体和珠光体的温度,6.Acm:过共析钢在平衡状态下～奥氏体和渗碳体或碳化物共存的最高温度～即过共析钢的上临界点。
即一般所说的下转变温度是A1或Ac1，上转变温度是A3或Ac3或Acm。
不同化学成分，有不同的临界点这些都是一个温度范围，根据冷却速度的不同范围可能不一样，如果缓慢加热冷却的话会接近理论值。
但是理论值也根据不同的材料，C含量不同这温度都不一样。
合金含量的不同，Ac1、Ac3、Ar1......等的温度是不同，在铁碳相图你可以根据C含量找到一个大致的温度，但这个温度只能作为参考，具体的温度要经过试验才能确定下来。
可以采用膨胀法测定或者根据经验公式计算，当然经验公式可能有偏差。
不同钢材受其成分影响，临界温度不同。
根据铁碳相图查找，不同种类的钢有不同的合金元素含量，也就有不同的奥氏体转变温度，大体上说是钢在加热或冷却时奥氏体转变的温度，各种钢各自的具体温度不一样。
Q245R钢:Ac1是735、Ac3是855、Ar1是680、Ar3是855.Q345R钢:Ac1是735、Ac3是863、Ar1是685、Ar3是840.45钢为: Ac1是740、Ac3是850、Ar1是735、Ar3是785.在完整的Fe-C和Fe-Fe3C的合金相图中，有三套曲线，以平衡状态下的相图为基点，相同材料在加热和冷却两个不同的过程中，相同相变点发生的温度是不同的，有一个滞后的作用，这是由于相变的过程都需要足够的驱动力。
4Cr5MoSiV1钢额特性及热处理工艺
4Cr5MoSiV1钢的特性及热处理工艺1摘要： 4Cr5MoSiV1钢是一种空冷硬化的热作模具钢，也是所有热作模具钢中使用最广泛的钢号之一。
与4Cr5MoSiV钢相比，该钢具有较高的热强度和硬度，在中温条件下具有很好的韧性?热疲劳性和一定的耐磨性，不易产生热疲劳裂纹，且抗粘结力强，与熔融金属相互作用小，而且可以抵抗熔融铝的冲蚀作用。
在较低的奥氏体化温度条件下空淬，热处理变形小，空淬时产生氧化铁皮处理变形小，而且可以抗熔融铝的冲蚀作用。
使用寿命远高于第一代模具钢5CrNiMo和3Cr2W8V。
2.关键词：4Cr5MoSiV1钢, 淬火，回火，稳定性，弥散硬化。
3.引言。
4Cr5MoSiV1钢是新型高热强模具钢，可用作热锻模、热挤压模和压铸模。
由于热作模具在工作过程中承受较大的热冲击力，炽热金属在型腔中流动产生强摩擦，模具工作表面与热态金属长时间接触，表面接触温度很高，有时甚至达1000℃。
每次工作之间，需用水或油对锻模进行冷却，模具受反复加热和冷却的热交变应力作用而引起龟裂。
因此，要求钢具有高的热稳定性、高的高温强度和高的耐热疲劳性，同时具有良好的耐磨性和一定的韧性，较高的抗氧化能力，高的淬透性和较小的热处理变形性。
4Cr5MoSiV1钢的常规热处理工艺为1040～1080℃，油冷至500～550℃后出油空冷，工艺过程中出现坯料翘曲和开裂问题，而且最终热处理的韧性不够理想。
为此对4Cr5MoSiV1钢的热处理工艺进行研究4.化学成分表1 4Cr5MoSiV1钢化学成分（质量分数，%），Ni、Cu允许残留的含量分别是≤0.25、≤0.30。
5.钢号表26.4Cr5MoSiV1钢的物理性能：密度为7.8t/m3;弹性模量E为210000MPa。
表3 4Cr5MoSiV1钢的临界温度7. 锻造工艺表4 4Cr5MoSiV1钢的热加工工艺4Cr5MoSiV1钢热塑性较高，变形抗力小，锻造开裂倾向性小，但锻造温度范围稍窄，必须严格控制锻打温度。
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目录 第一篇 结构钢 第一章 调质钢 第一节 概述 第二节 调质钢的性能选择 第二篇 工具钢 第三节 常用调质结构钢的热处理与性能 （一）30（GB699—65） （二）35（GB699—65） （三）40（GB699—65） （四）45（GB699—65） （五）50（GB699—65） （六）55（GB699—65） （七）30Cr（YB6—71） （八）35Cr（YB6—71） （九）40Cr（YB6—71） （十）45Cr（YB6—71） （十一）50Cr（YB6—71） （十二）40CrNi（YB6—71） （十三）45CrNi（YB6—71） （十四）50CrNiA （十五）30CrNi3（YB6—71） （十六）37CrNi3（YB6—71） （十七）34CrNi3Mo（JB1265—72） （十八）40CrNiMo（YB，GB） （十九）40CrMNMo（YB6—71） （二十）32Cr2MnMo（厂标） （二十一）60CrMnMo（Q/ZB62—73） （二十二）40CrMn（YB6—71） （二十三）30CrMo（YB6—71） （二十四）35CrMo（YB6—71） （二十五）42CrMo（YB6—71） （二十六）34CrNi1Mo（YB6—71） （二十七）40CrV（YB6—71） （二十八）45CrV（YB6—71） （二十九）30CrMnTi（YB6—71） （三十）40CrMnTi（YB6—59） （三十一）30Mn（GB699—65） （三十二）40Mn（GB699—65） （三十三）50Mn（GB699—65） （三十四）35Mn2（YB6—71） （三十五）40Mn2（YB6—71） （三十六）45Mn2（YB6—71） （三十七）50Mn2（YB6—71） （三十八）40MnB（YB6—71） （三十九）45MnB（YB6—71） （四十）40MnVB（YB6—71） （四十一）40B（YB6—71） （四十二）45B（YB6—71） （四十三）35SiMn（YB6—71） （四十四）42SiMn（YB6—71） （四十五）42Mn2V（YB6—71） （四十六）42MnMoV（Q/ZB61—73） （四十七）30CrMnSiNi2（YB6—71） （四十八）32Si2Mn2MoV （四十九）37Si2MnCrNiMoV （五十）37SiMn2MoV（YB6—71） （五十一）45CrNiMoV （五十二）45CrNiMoV（YB6—71） 参考文献 第二章 渗碳钢 第一节 渗碳钢的性能要求及材料分类 第二节 渗碳和渗碳用钢的一般性能特征 第三节 常用渗碳钢的热处理与性能 （一）10（GB699—65） （二）15（GB699—65） （三）20（GB699—65） （四）25（GB699—65） （五）15Cr（YB6—71） （六）20Cr（YB6—71） （七）20Mn（GB699—65） （八）20Mn2（YB6—71） （九）20Mn2B（YB6—71） （十）20MnVB（YB6—71） （十一）20Mn2TiB（YB6—71） （十二）25MnTiBRE （十三）25Mn2V（YB6—71） （十四）15CrMn（YB6—71） （十五）20CrMn（YB6—71） （十六）20MnMo（Q/ZB61—73） （十七）20CrV（YB6—71） （十八）20CrMo（YB6—71） （十九）25CrMo （二十）20CrMnTi（YB6—71） （二十一）20CrMnMo（YB6—71） （二十二）18Cr2MnMoB（JB1266—72） （二十三）20Cr2Mn2Mo（Q/ZB61—73） （二十四）20CrNi（YB6—71） （二十五）12CrNi2（YB6—71） （二十六）12Cr2Ni4（YB6—71） （二十七）20Cr2Ni4（YB6—71） （二十八）12CrNi3（YB6—71） （二十九）20CrNi3（YB6—71） （三十）18Cr2Ni4W（YB6—71） （三十一）20CrNiMo 第四节 渗碳及碳氮共渗的常见缺陷和防止措施 第五节 渗碳及碳氮共渗件的质量检查 第六节 渗碳工艺的现状 参考文献 第三章 氮化钢 第一节 氮化及氮化用钢的一般特征 第二节 氮化钢的热处理与性能 （一）38CrMoAl（YB6—71） （二）25Cr2MoV（YB6—71） （三）35CrMoV（YB6—71） （四）40Cr2MoV（YB） 第三节 氮化缺陷及预防措施 第四节 氮化零件的质量检查 参考文献 第四章 弹簧钢 第一节 弹簧钢的分类及其性能要求 第二节 常用弹簧钢的一般特性 第三节 弹簧钢的热处理与性能 （一）60（YB） （二）65（YB8—59） （三）75（YB8—59） （四）85（YB8—59） （五）60Mn（YB8—59） （六）65Mn（YB8—59） （七）60Si2Mn（YB8—59） （八）55SiMnVB（GB1222—75） （九）55SiMnMoVNb（GB1222—75） （十）50CrVA（YB8—59） （十一）50CrMn（YB8—59） （十二）50CrMnVA（YB8—59） （十三）55SiMnMoV（GB1222—75） （十四）70Si3MnA（YB8—59） 参考文献 第五章 轴承钢 第一节 轴承钢的分类及其性能要求 第二节 轴承钢的一般热处理性能特征 第三节 轴承钢的热处理与性能 （一）GCr6（YB9—68） （二）GCr9（YB9—68） （三）GCr15（YB9—68） （四）GCr9SiMn（YB9—68） （五）GCr15SiMn（YB9—68） （六）GSiMnV （七）GSiMnVRE （八）GSiMnMoV （九）GMnMov （十）GMnMoVRE （十一）Cr4Mo4V（厂标） 参考文献 第六章 不锈钢和气阀钢 第一节 不锈钢及其热处理 （一）1Cr13（GB1220—75） （二）2Cr13（GB1220—75） （三）3Cr13（GB1220—75） （四）4Cr13（GB1220—75） （五）1Cr17Ni2（GB1220—75） （六）Cr17（YB541—70） （七）1Cr18Ni9（GB1220—75） （八）1Cr18Ni9Ti（GB1220—75） （九）9Cr18（GB1220—75） 第二节 气阀钢及其热处理 （一）4Cr9Si2（GB1221—75） （二）4Cr10Si2Mo（GB1221—75） （三）4Cr14Ni14W2Mo（GB1221—75） 参考文献 第一章 工具钢的分类及其特征 第一节 工具钢的分类及其性能要求 第二节 工具钢的特征及用途举例 第二章 量具、刃具钢 第一节 概述 第二节 量具、刃具钢的热处理与性能 （一）T7（YB5—59） （二）T8（YB5—59） （三）T8MnA（YB5—59） （四）T9（YB5—59） （五）T10（YB5—59） （六）T11（YB5—59） （七）T12（YB5—59） （八）T13（YB5—59） （九）Cr（YB7—59） （十）Cr06（YB7—59） （十一）Cr2（YB7—59） （十二）9Cr2（YB7—59） （十三）SiCr（YB7—59） （十四）9CrSi（Q/ZB64—73） （十五）CrV（YB7—59） （十六）9CrV （十七）CrW（YB7—59） （十八）CrW5（YB7—59） （十九）W（YB7—59） （二十）W2（YB7—59） （二十一）WCrV（YB7—59） （二十二）W3CrV（YB7—59） （二十三）CrMn（YB7—59） （二十四）CrWMn（YB7—59） （二十五）9CrWMn（YB7—59） （二十六）V（YB7—59） （二十七）MnCrWV（YB7—59） 第三节 量具刃具钢的热处理缺陷及预防措施 参考文献 第三章 冷作模具钢 第一节 概述 第二节 冷作模具钢的热处理与性能 （一）Cr12MoV（YB7—59） （二）Cr12（YB7—59） （三）Cr12Mo （四）Cr12W（YB7—59） （五）9Mn2（YB7—59） （六）9Mn2V（YB7—59） （七）8V（YB7—59） （八）8CrV（YB7—59） （九）5CrW （十）4CrSi（YB） （十一）6CrSi（YB） （十二）Cr5MoV （十三）Cr6WV（YB7—59） （十四）7MnSi2（YB7—59） （十五）5MnSi（YB7—59） （十六）4CrW2Si（YB7—59） （十七）5CrW2Si（YB7—59） （十八）6CrW2Si（YB7—59） （十九）Cr4W2MoV（GB） （二十）6Cr4Mo3Ni2WV（代号：CG—2） （二十一）65Cr4W3Mo2VNb （二十二）8W2CrV（YB7—59）