热处理复习笔记(考试重点)

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热处理复习笔记

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项目二热处理复习笔记1.热处理的作用:1)提高工件的使用性能和寿命;2)改善工件的加工工艺性能2.热处理的特性:只改变材料的内部组织结构或工件材料表面的化学成分,不改变工件的形状和整体化学成分。

3.热处理对象:主要是钢铁材料,也可以是铝、铜、镁、钛等及其合金。

4.热处理的定义:对金属材料采用适当方式进行加热、保温和冷却,以获得预期的性能的工艺。

加热目的:为了获得强度、硬度低、塑性、韧性好的奥氏体组织。

保温目的:使工件热透,组织转变均匀。

冷却方式:随炉冷却、空气冷却、油冷、水冷,水中最快,炉中最慢。

表面热处理:只加热工件表层,以改变其表层材料力学性能的热处理工艺。

化学热处理:是改变工件表层材料的化学成分、组织、性能的表面热处理工艺。

6.退火6.1定义:把钢加热到适当的温度,保温一定时间,然后缓慢冷却(炉冷),以获得接近平衡组织的热处理工艺。

6.2主要特点:冷却缓慢。

6.3分类:按冷却方式分为连续冷却退火、等温退火。

按加热温度分,在临界温度(AC3或AC1)以上,有完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、均匀化退火。

在临界温度(AC1)以下,有再结晶退火、去应力退火、脱氢退火等。

常见为表格中的三类:6.4目的(性能)降低硬度,利于切削加工;提高塑性韧性,利于冷加工。

(硬度降,塑性韧性即升)(组织)消除或减少毛坯加工中形成的组织缺陷;细化晶粒(均匀化),为最终热处理做组织准备。

(应力)消除内应力,减少变形,防止开裂。

7.正火7.1定义:将钢加热到适当温度(AC3或Acm以上40~60℃),保温一定时间,然后在空冷的热处理工艺。

7.2特点:组织细,强度、硬度比退火钢高(原因:冷却速度快)7.3目的:对于低碳钢,细化组织,提高硬度,改善切削加工性对于中碳钢和性能要求不高零件,做调质处理。

对于高碳钢,消除网状碳化物,为球化退火做组织准备。

性能要求不高,形状复杂、横截面有急剧变化的钢件,用正火代替淬火作为最终热处理(淬火是水或油冷)8.正火和退火的共同点作为预备热处理,即处于锻造和粗加工之间。

(完整版)金属热处理知识点概括

(完整版)金属热处理知识点概括

(一)淬火--将钢加热到Ac3或Ac1以上,保温一段时间,使之奥氏体化后,以大于临界冷速的速度冷却的一种热处理工艺。

淬火目的:提高强度、硬度和耐磨性。

结构钢通过淬火和高温回火后,可以获得较好的强度和塑韧性的配合;弹簧钢通过淬火和中温回火后,可以获得很高的弹性极限;工具钢、轴承钢通过淬火和低温回火后,可以获得高硬度和高耐磨性;对某些特殊合金淬火还会显著提高某些物理性能(如高的铁磁性、热弹性即形状记忆特性等)。

表面淬火--表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度,而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。

分类——感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束加热表面淬火、离子束加热表面淬火、盐浴加热表面淬火、红外线聚焦加热表面淬火、高频脉冲电流感应加热表面淬火和太阳能加热表面淬火。

单液淬火——将奥氏体化后的钢件投入一种淬火介质中,使之连续冷却至室温(图9-1a线)。

淬火介质可以是水、油、空气(静止空气或风)或喷雾等。

双液淬火——双液淬火方法是将奥氏体化后的钢件先投人水中快冷至接近MS点,然后立即转移至油中较慢冷却(图9-1b线)。

分级淬火——将奥氏体化后的钢件先投入温度约为MS点的熔盐或熔碱中等温保持一定时间,待钢件内外温度一致后再移置于空气或油中冷却,这就是分级淬火等温淬火--奥氏体化后淬入温度稍高于Ms点的冷却介质中等温保持使钢发生下贝氏体相变的淬火硬化热处理工艺。

等温淬火与分级淬火的区别是:分级淬火的最后组织中没有贝氏体而等温淬火组织中有贝氏体。

根据等温温度不同,等温淬火得到的组织是下贝氏体、下贝氏体+马氏体以及残余奥氏体等混合组织。

(二)回火--将淬火后的钢/铁,在AC1以下加热、保温后冷却下来的金属热处理工艺。

回火的目的:为了稳定组织,减小或消除淬火应力,提高钢的塑性和韧性,获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合,以满足不同工件的性能要求。

(完整版)金属学热处理笔记

(完整版)金属学热处理笔记

一个晶体的某一方向可以用方向矢量来描述,这就是 晶向指数 [111]
晶体中原子周期排列相同在空间位向不同 (即不平行)的晶向统称为 晶向族 <111>
取晶面在坐标轴上的截距, 取截距的倒数, 将倒数约成互质的整数, 即该晶面的
法向量,就是 晶面指数 ( 111)
在立方晶系中, 由于原子的排列具有高度的对称性, 往往存在有许多原子排列完
400N·m
结构材料
金属材料(主要金属键)
功能特点用途分类
原子间键合分类 陶瓷材料(主要离子键)
功能材料
高分子材料(主要共价键)
复合材料(土坯)
金属:是具有正的电阻温度系数的物质,通常具有良好的导电性、导热性、延展
性、高密度和高的光泽。
陶瓷:金属和非金属元素间化合物。 具有很高的强度和硬度, 较低的导点、导热、
延性、成型性及耐冲击性都很差。 极好的耐高温和耐腐蚀特性, 还有一些独特的
光电性能。
高分子材料: 非金属原子共有电子而构成的大分子材料。 每个大分子由许多结构
相同的单元相互连接而成,因此又称为聚合物。具有较高的强度、良好的塑性、
较强的耐腐蚀性、绝缘性和低密度优良特性。
复合材料: 有两种或两种以上材料组成的材料所不具备的。 复合材料可能具有非
全相同但在空间位向不同(即不平行)的晶面,这些晶面总称为 晶面族 {111}
平行于或者相交于同一直线的一组晶面组成一个晶带,而该直线叫做晶带
晶带轴 计算公式( ?1 ??1?1?) , ( ?2 ?2??2?) [ ????]??
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工程材料及热处理复习资料

工程材料及热处理复习资料

一.名词解释题间隙固溶体:溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。

再结晶:金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。

淬透性:钢淬火时获得马氏体的能力。

枝晶偏析:金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。

时效强化:固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。

同素异构性:同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。

临界冷却速度:钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。

热硬性:指金属材料在高温下保持高硬度的能力。

二次硬化:淬火钢在回火时硬度提高的现象。

共晶转变:指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。

比重偏析:因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。

置换固溶体:溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。

变质处理:在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。

晶体的各向异性:晶体在不同方向具有不同性能的现象。

固溶强化:因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。

形变强化:随着塑性变形程度的增加,金属的强度、硬度提高,而塑性、韧性下降的现象。

残余奥氏体:指淬火后尚未转变,被迫保留下来的奥氏体。

调质处理:指淬火及高温回火的热处理工艺。

淬硬性:钢淬火时的硬化能力。

过冷奥氏体:将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。

本质晶粒度:指奥氏体晶粒的长大倾向。

C曲线:过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。

CCT曲线:过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。

马氏体:含碳过饱和的α固溶体。

热塑性塑料:加热时软化融融,冷却又变硬,并可反复进行的塑料。

热固性塑料:首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构,再加热时不软化的塑料。

回火稳定性:钢在回火时抵抗硬度下降的能力。

可逆回火脆性:又称第二类回火脆性,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。

过冷度:金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差。

热处理工艺笔记

热处理工艺笔记

表面 空气,高频感 加热到临界点以上的淬火温度后,用水或乳状液喷射零件 淬火 应电流 表面冷却
使零件表层有高硬度和耐磨性,而心部保持原有的强度和韧性。
时效 处理
1.天然时效:在空气中长期的存放。 2.加热到0~200℃,在这个温度保持10~20小时或更多的时间
对加工精度高的零件,慢慢消除其内应力,从而稳定其形状和尺寸。
1.提高硬度和强度;2.增高耐磨性;3.得到要求的其他机械性能。
回火
加热到临界点以下的回火温度后,保温透烧,再迅速地或 空气,液体 缓慢地在水、油或空气中冷却下来
1.消除淬火时产生的内应力和脆性;2.增加塑性和韧性;3.得到各种要求的机 械性能。
调质 空气,液体 淬火后高温回火
得到高的韧性和足够的强度,有较好的综合性能。
渗碳
1.固体渗碳2. 液体渗碳3.气
体渗碳
使表面层增碳:渗碳层深度0.4~0毫米或>0毫米,硬度在 HRC56~65。
增加钢件的耐磨性能,表面硬度,抗拉强度及疲劳极限。适用于低碳,中碳 (〈0.4%C)结构钢的中小型零件和大型的中负荷,受冲击,耐磨的零件。
1.固体渗碳2. 氰化 液体渗碳3.气
体渗碳
使表面增加碳与氮:扩散层深度较浅0.05~2毫米;硬度 高,在薄层0.02~0.04毫米时具有的硬度HV950~1100
增加结构钢,工具钢制件的耐磨性能,表面硬度和疲劳极限,提高刀具切削性 能和使用寿命。适用于要求硬度高,耐磨的中,小型及薄片的零件和刀具等。
氮化
1.液体渗碳2. 气体渗碳
表面增氮:氮化层为0.025~0.8毫米,而氮化时间需40~50 多个小时,硬度很高(HV1200),耐磨,抗腐蚀性高
热处理代号
热处 理方

工程材料及热处理(完整版)

工程材料及热处理(完整版)

工程材料及热处理一、名词解释(20分)8个名词解释1.过冷度:金属实际结晶温度T和理论结晶温度、Tm之差称为过冷度△T,△T=Tm-T。

2.固溶体:溶质原子溶入金属溶剂中形成的合金相称为固溶体。

3.固溶强化:固溶体的强度、硬度随溶质原子浓度升高而明显增加,而塑、韧性稍有下降,这种现象称为固溶强化。

4.匀晶转变:从液相中结晶出单相的固溶体的结晶过程称匀晶转变。

5.共晶转变:从一个液相中同时结晶出两种不同的固相6.包晶转变:由一种液相和固相相互作用生成另一种固相的转变过程,称为包晶转变。

7.高温铁素体:碳溶于δ-Fe的间隙固溶体,体心立方晶格,用符号δ表示。

铁素体:碳溶于α-Fe的间隙固溶体,体心立方晶格,用符号α或F表示。

奥氏体:碳溶于γ-Fe的间隙固溶体,面心立方晶格,用符号γ或F表示。

8.热脆(红脆):含有硫化物共晶的钢材进行热压力加工,分布在晶界处的共晶体处于熔融状态,一经轧制或锻打,钢材就会沿晶界开裂。

这种现象称为钢的热脆。

冷脆:较高的含磷量,使钢显著提高强度、硬度的同时,剧烈地降低钢的塑、韧性并且还提高了钢的脆性转化温度,使得低温工作的零件冲击韧性很低,脆性很大,这种现象称为冷脆。

氢脆:氢在钢中含量尽管很少,但溶解于固态钢中时,剧烈地降低钢的塑韧性增大钢的脆性,这种现象称为氢脆。

9.再结晶:将变形金属继续加热到足够高的温度,就会在金属中发生新晶粒的形核和长大,最终无应变的新等轴晶粒全部取代了旧的变形晶粒,这个过程就称为再结晶。

10.马氏体:马氏体转变是指钢从奥氏体状态快速冷却,来不及发生扩散分解而产生的无扩散型的相变,转变产物称为马氏体。

含碳量低于0.2%,板条状马氏体;含碳量高于1.0%,针片状马氏体;含碳量介于0.2%-1.0%之间,马氏体为板条状和针片状的混合组织。

11.退火:钢加热到适当的温度,经过一定时间保温后缓慢冷却,以达到改善组织提高加工性能的一种热处理工艺。

12.正火:将钢加热到3c A或ccmA以上30-50℃,保温一定时间,然后在空气中冷却以获得珠光体类组织的一种热处理工艺。

金属热处理原理与工艺(第1章)

金属热处理原理与工艺(第1章)
性能取决于组织形态
高硬、高强、高耐磨
1-16
珠光体(纯铁、铁素体)的机械性能 抗拉强度σb: 1000(176~274)MN/m2 屈服强度σ0.2: 600(98~166)MN/m2 延伸率δ: 10%(30~50%) 断面收缩率ψ: 12-15%(70~80%) 硬度HB: 241(50~80)
Chapter 1: Introductions
1-15
组织 奥氏体
比容 (cm3/g-1)
0.1212
线膨胀系数 (106K-1)
14.5
力学性能
低硬度、低屈服强度,高塑性
铁素体 0.1271
渗碳体 0.130
珠光体
-
莱氏体
-
23.0 12.5
-
低强度、低硬度,高塑形和韧 性
高硬、高强、高耐磨,低塑性 、低韧性
Chapter 1: Introductions
1-25
1-12
计算相及组织含量
【例】计算珠光体中F和Fe3C的含量。 WF=SK/PK=(6.69-0.77/6.69-0.0218)×100% =88.7%
WFe3c=100%-88.7%=11.3%
【课堂练习】分析wc=1.5%的铁碳合金在室温下 的相及组织,并分别计算其含量。
Chapter 1: Introductions
正火(normalizing)

三阶段:加热、保温、冷却
理 淬火(quenching ) 回火(tempering)

五要素:介质、V加、T、t 、V冷 类 固溶时效(aging treatment)
Chapter 1: Introductions
1-7
热处理与相图

热处理必备基础知识整理

热处理必备基础知识整理

热处理知识:一、强化1、细晶强化:细小等轴晶的晶界长,杂质分布较分散,各方向的力学性能差异小,晶粒越细小,强度、硬度、塑性、韧性都好。

2、固溶强化:由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。

3、第二相强化:当合金中有第二相金属化合物质点存在时,使质点周围基体(固溶体)金属产生晶格畸变,同时增加了基体与第二相的界面,两者都使位错运动阻力增大,故使合金的强度、硬度提高。

合金硬度、强度优于纯金属,因为2、3、4、热处理强化(相变强化):利用重结晶的方法使相或组织发生变化。

二、相和组织1、铁素体:碳在α-Fe(体心立方结构的铁)中的间隙固溶体。

2、奥氏体:碳在γ-Fe(面心立方结构的铁)中的间隙固溶体。

3、渗碳体:碳和铁形成的稳定化合物(Fe3c)。

4、珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物(F+Fe3c 含碳0.8%)5、莱氏体:渗碳体和奥氏体组成的机械混合物(含碳4.3%)三、热处理知识1、热处理:把金属材料在固态范围内通过一定的加热,保温和冷却以改变其组织和性能的一种工艺。

2、退火:将金属或合金的材料或制件加热到相变或部分相变温度,保温一段时间,然后缓慢冷却的一种热处理工艺。

3、正火:将钢加热到完全相变以上的某一温度,保温一定的时间后,在空气中冷却的一种热处理工艺。

4、淬火:将钢加热到相变或部分相变温度,保温一段时间后,快速冷却的热处理工艺。

5、回火:将经过淬火的钢,重新加热到一定温度(相变温度以下),保温一段时间,然后冷却的热处理工艺。

6、调质处理:将钢件淬火,随之进行高温回火,这种复合工艺称调质处理。

7、表面热处理:改变钢件表面组织或化学成分,以其改面表面性能的热处理工艺。

1.退火(炉冷)――半成品热处理、预先热处理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。

退火的目的:(完全退火、等温退火)是为了消除过热组织、残余应力,同时可降低硬度,提高塑性和韧性,改善切削加工性能。

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热处理复习重点第一章金属材料基础知识1. 材料力学性能(1)材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力称为强度。

强度有多种指标,如屈服强度(σs)、抗拉强度(σb)、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。

(2)塑性是指材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力,指标为伸长率(δ)和断面收缩率(φ),δ和φ越大,材料的塑性越好。

(3)材料受力时抵抗弹性变形的能力称为刚度,其指标是弹性模量(弹性变形范围内,应力与应变的比值)。

(4)硬度(材料表面局部区域抵抗更硬物体压入的能力)a. 布氏硬度(测较低硬度材料)用一定直径的钢球或硬质合金球,在一定载荷的作用下,压入试样表面,保持一定时间后卸除载荷,所施加的载荷与压痕表面积的比值。

HBS(钢球,<450)、HBW(硬质合金球,>650)。

b. 洛氏硬度(测较高硬度材料)利用一定载荷将交角为120°的金刚石圆锥体或直径为1.588mm的淬火钢球压入试样表面,保持一定时间后卸除载荷,根据压痕深度确定的硬度值。

HRA(金刚石圆锥,20~80)、HRB (1.588mm钢球,20~100)、HRC(金刚石圆锥,20~70)c. 维氏硬度(适用范围较广)维氏硬度其测定原理基本与布氏硬度相同,但使用的压头是锥面夹角为136°的金刚石正四棱锥体。

(5)冲击韧性材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力。

通常用冲击功A k来度量,A k是冲击试样在摆锤冲击试样机上一次冲击试验所消耗的冲击功。

(6)疲劳强度材料在规定次数(钢铁材料为107次,有色金属为108次)的交换载荷作用下,不发生断裂时的最大应力,用σ-1表示。

2. 铁碳相图第二章钢的热处理原理1. 钢的临界温度A c1——加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度A c3——加热时先共析铁素体全部溶入奥氏体的终了温度A ccm——加热时二次渗碳体全部溶入奥氏体的终了温度A r1——冷却时奥氏体向珠光体转变的开始温度A r3——冷却时奥氏体开始析出先共析铁素体的温度A rcm——冷却时奥氏体开始析出二次渗碳体的温度2. 钢在加热时的转变(1)共析钢由珠光体向奥氏体的转变包括以下四个阶段:奥氏体形核(相界面处)、奥氏体晶核长大、剩余渗碳体溶解、奥氏体成分均匀化。

(2)铁素体向奥氏体的转变的速度远比渗碳体溶解速度快的多。

所以转变过程中珠光体中总是铁素体首先消失,铁素体全部转化为奥氏体时,可以认为奥氏体长大完成。

(3)影响奥氏体形成速度的因素:加热温度、加热速度、化学成分、原始组织。

(4)加热速度越快,奥氏体形成的开始温度和终了温度越高,而孕育期和转变时间越短,奥氏体形成速度越快。

(5)钢中含碳量越高,奥氏体形成速度越快;碳化物形成元素减小碳在奥氏体中的扩散速度,故减慢奥氏体的形成速度;费碳化物形成元素增大碳在奥氏体中的扩散速度,因而加快了奥氏体中的形成速度。

(6)当钢的化学成分相同时,原始组织越细,相界面面积越大,形核率越高,奥氏体形成速度越快。

(7)奥氏体的晶粒度可以用起始晶粒度、实际晶粒度和本质晶粒度等描述。

(8)起始晶粒度是指把钢加热到临界温度以上,奥氏体转变刚刚完成,其晶粒边界刚刚接触时的奥氏体晶粒大小;实际晶粒度是指钢在某一具体的热处理或热加工条件下实际获得的奥氏体晶粒大小;本质晶粒度表示在规定的加热条件下奥氏体晶粒长大的倾向。

1~4级为本质粗晶粒度,5~8级为本质细晶粒度。

(9)影响奥氏体晶粒长大的因素:加热温度和保温时间、加热速度、钢的化学成分、原始组织。

(10)实际生产中采取快速加热和短时保温的方法获得细小晶粒。

(11)当成分一定时,原始组织越细,碳化物弥散度越大,则奥氏体晶粒越细。

与粗珠光体相比,细珠光体总是易于获得细小而均匀的奥氏体晶粒。

片状珠光体比球状珠光体在加热时奥氏体晶粒易于粗化。

(12)时效强化:合金元素经固溶处理后,获得过饱和固溶体。

在随后的室温放臵或低温加热保温时,第二相从过饱和固溶体中析出,引起强度,硬度以及物理和化学性能的显著变化。

3. 钢在冷却时的转变(1)常用的冷却方式有两种:等温冷却——将奥氏体状态的钢迅速由高温冷却到临界点以下某一温度等温停留一段时间,使奥氏体在该温度下发生组织转变,然后再冷到室温。

过冷奥氏体等温转变曲线(TTT曲线或C曲线)连续冷却——将奥氏体状态的钢以一定的速度连续从高温冷到室温,使奥氏体在一个温度范围内发生连续转变。

过冷奥氏体连续转变曲线(CCT曲线)(2)TTT曲线反映转变开始和转变终了时间,转变产物的类型以及转变量与时间、温度之间的关系。

(3)在A1温度以下某一确定温度,过冷奥氏体转变开始线与纵坐标之间的水平距离为过冷奥氏体在该温度下的孕育期,孕育期的长短表示过冷奥氏体稳定性的高低。

过冷奥氏体转变终了线与纵坐标之间的水平距离则表示在不同温度下转变完成所需要的总时间。

(4)在A1~550℃温度范围内,发生珠光体转变,转变产物是珠光体型组织;在550℃~Ms温度范围内,发生贝氏体转变,转变产物是贝氏体。

(5)影响过冷奥氏体等温转变的因素:含碳量(随含碳量增加,C曲线先右移再左移)、合金元素、加热温度和保温时间。

(6)珠光体转变是单相奥氏体分解为铁素体和渗碳体两个新相的机械混合物的相变过程。

(7)根据渗碳体的形态不同,把珠光体分为片状珠光体和粒状珠光体;根据珠光体片间距的大小,把珠光体分为普通珠光体(P)、索氏体(S)、和屈氏体(T)。

(8)珠光体团的直径和片间距越小,钢的强度和硬度越高;为获得片间距离均匀一致,强度高的珠光体,应采用等温处理;粒状珠光体强度、硬度较低,但塑性较好;高碳钢在机加工和热处理前,常要求先经球化退火处理得到粒状珠光体。

(9)钢中马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体,具有很高的强度和硬度。

马氏体组织形态多种多样,其中板条马氏体(亚结构为高密度位错)和片状马氏体(亚结构为孪晶)最为常见。

(10)碳浓度越高,板条马氏体数量越少,而片状马氏体数量越多。

(11)马氏体具有高强度、高硬度的主要原因是固溶强化、相变强化、时效强化以及晶界强化。

(12)贝氏体,尤其是下贝氏体组织具有良好的综合力学性能,故生产中常将钢奥氏体化后过冷至中温转变区等温停留,使之获得贝氏体组织。

(13)从奥氏体晶界生长出来的近于平行的或其它规则排列的针状铁素体或渗碳体以及其间存在的珠光体组织称为魏氏组织。

奥氏体晶粒越粗大,越容易形成魏氏组织。

(14)一般采用膨胀法或金相-硬度法等来测定CCT曲线。

(15)共析钢的连续冷却曲线只有珠光体转变区和马氏体转变区,没有贝氏体转变区。

珠光体转变区由三条曲线构成——转变开始线、转变终了线、转变中止线。

(16)冷却速度V<V k’时,形成全部珠光体;V k’<V<V k时,发生部分珠光体转变;V>V k 时,只发生马氏体转变。

(17)连续冷却转变曲线位于等温转变曲线右下方,表明在连续冷却转变过程中过冷奥氏体的转变温度低于相应的等温转变温度,且孕育期较长。

4. 钢的回火转变(1)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,然后以适当的方式冷却到室温的一种热处理工艺。

(2)淬火钢必须立即回火,以消除或减少内应力,防止变形和开裂,并获得稳定的组织和所需的性能。

(3)随着回火温度升高和时间延长,相应会发生以下几种组织转变:马氏体中碳的偏聚、马氏体的分解,残余奥氏体的转变,碳化物的转变,渗碳体的聚集长大和α相回复、再结晶。

(4)随着回火温度的升高,钢的硬度连续下降。

但含碳量大于0.8%的高碳钢在100℃左右回火时,硬度反而略有升高,这是由于马氏体中碳原子的偏聚及ε碳化物析出引起弥散强化造成的。

(5)淬火钢回火时冲击韧度并不总是随回火温度升高而单调增大,有些钢在一定的温度范围内回火时,其冲击韧度显著下降,这种脆化现象叫做钢的回火脆性。

(6)第一类回火脆性采用的办法是壁面在催化温度范围内回火;第二类回火脆性通过减小杂质原子在原始奥氏体晶界上的偏聚,可显著减弱回火脆性。

采用形变热处理也可以减弱回火脆性。

第三章钢的热处理工艺1. 钢的退火与正火(1)退火是将组织偏离平衡状态的钢加热到适当的温度,经保温后随炉缓慢冷却下来,以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。

(2)退火可以分为完全退火、不完全退火、球化退火、扩散退火、再结晶退火、去应力退火等。

(5)正火的目的:作为最终热处理、作为预备热处理、改善切削加工性能(6)正火与退火的区别:正火的冷却速度比退火稍快,过冷度较大;正火后所得到的组织比较细,强度硬度比退火高。

(7)退火和正火的选择:a. 从切削加工性上考虑;b. 从使用性能上考虑;c. 从经济成本上考虑2. 钢的淬火(1)淬火是指将钢加热到临界温度以上,保温后以大于临界冷却速度的速度冷却,使奥氏体转变成马氏体的热处理工艺。

(2)淬火加低温回火可以提高工具、轴承、渗碳零件的硬度和耐磨性;结构钢通过淬火加高温回火可以获得较好的强度和塑性、韧性的配合;弹簧钢通过淬火加中温回火,可以获得很高的弹性极限。

(3)淬火温度主要根据钢的临界点确定,亚共析钢同场加热至Ac3以上30~50℃;共析钢、过共析钢加热至A c1以上30~50℃。

(4)冷却速率:盐水、碱水>水>油>盐浴、碱浴(5)淬火方法:单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火(6)等温淬火的目的是提高奥氏体的稳定性和增大其冷却速度,防止等温冷却过程中发生珠光体型组织转变。

(7)未淬透的工件上具有高硬度马氏体组织的这一层称为淬硬层(8)淬透性是指钢在淬火时获得马氏体的能力,它是钢材固有的一种属性。

(9)淬硬性是指钢在正常淬火条件下所能达到的最高硬度。

(10)淬透性反映钢的过冷奥氏体的稳定性,主要取决于钢的临界冷却速度。

过冷奥氏体越稳定,临界淬火速度越小,钢在一定条件下淬透层深度越深,则钢的淬透性越好。

(11)淬透性的测量方法是端淬法。

(12)影响淬透性的因素:含碳量、合金元素、奥氏体化条件、钢中未溶第二相。

(13)热应力:表面压应力,心部拉应力;组织应力:表面拉应力,心部压应力。

(14)工件在淬火加热时,由于温度过高或者时间过长造成奥氏体晶粒粗大的缺陷称为过热;淬火加热温度太高,使奥氏体晶界处局部熔化或者发生氧化的现象称为过烧。

3. 钢的回火(1)各类回火温度范围,目的及应用(一般为550℃),这种在一定回火温度下出现峰值的现象称为二次硬化。

它是由于特殊碳化物析出或由于残余奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致。

(3)二次淬火是指多次回火过程中残余奥氏体发生合金碳化物的析出,使残余奥氏体Ms,Mf点升高,而在回火后的冷却过程中,转变成马氏体或贝氏体。

4. 表面淬火(1)仅对钢的表面快速加热、冷却,把表层淬成马氏体,心部组织不变的热处理工艺称为表面淬火。

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