钢的临界点.
什么是钢的热处理 钢的热处理方式有哪些
理论上, 任何材料都可以进行淬火处理, 但 实际上, 如低碳钢为了进行淬火, 其冷却速 度需达到2 000 ℃/s, 目前生产中尚无这样 的制冷剂可以达到如此高的冷却速度, 所以 通常认为低碳钢不能进行淬火处理。
(2)退火。将钢加热到适当温度, 保持一定时 间, 然后缓慢冷却的热处理工艺称为退火。 退火的目的是细化晶粒, 使组织均匀化, 降 低硬度, 提高塑性和消除内应力。
(3)正火。将钢加热到临界点AC3 或ACcm 以上30～50 ℃, 保温一定时间后, 在静止 的空气中冷却的热处理工艺称为正火。 正火能细化晶粒, 提高钢的冲击韧度和综合 力学性能。
(4)回火。将淬火钢重新加热到临界点AC1 以下的某一温度, 保温一定时间, 然后在空 气或油中冷却到室温的热处理工艺, 称为回 火。 回火的目的是稳定组织、稳定零件在使用中 的性能和尺寸; 消除内应力; 提高塑性和韧 性。
什么是钢的热处理 钢的热处理方 式有哪些
钢在固定下采用适当方式进行加热、保温、 并以一定的冷却速度冷却到室温, 改变钢的 组织从而改变其性能的一种工艺方法, 称为 钢的热处理。
钢的热处理方式有以下几种:
(1)淬火。将钢加热到临界点AC3 或AC1 以上某一温度, 保温一定时间, 使钢的组织 全部转变为奥氏体, 然后以适当速度冷却(在 水、油中冷却)获得马氏体或下贝氏体组织 的热处理工艺称为淬火。 淬火的目的是大大提高钢材的硬度。
根据加热温度的不同, 回火可分为高温回火 (400℃以上)、中温回火(250～400 ℃)和 低温回火(150～250 ℃)。 ห้องสมุดไป่ตู้于重要的焊接结构经常采用高温回火来消 除结构中的残余焊接应力。 钢经淬火加高温回火的热处理工艺称为调质 处理, 调质处理后可得到强度、塑性、韧性 都较好的综合力学性能。
钢在实际冷却条件下的临界点为
一、钢的临界点是什么？钢是一种铁合金，主要由铁、碳和其他元素组成。
在实际冷却条件下，钢的临界点指的是在特定温度下，钢的结构发生相变，从高温相转变为低温相的临界温度。
二、钢的相变过程1.高温相钢的高温相又称为奥氏体，具有面心立方晶体结构。
在高温下，钢的晶体结构比较松散，原子之间的间隙比较大，因此具有较好的塑性和热稳定性。
2.临界点当钢的温度下降到一定程度时，钢的结构会发生相变，从高温相转变为低温相。
这个温度就是钢的临界点。
3.低温相钢的低温相又称为马氏体，具有体心立方晶体结构。
在低温下，钢的晶体结构比较紧密，原子之间的间隙变小，因此具有较高的硬度和脆性。
三、钢的临界点影响因素1.钢的成分钢中的不同合金元素的含量和种类会影响临界点的温度。
例如，碳元素是钢中最主要的合金元素之一，不同碳含量的钢具有不同的临界点温度。
2.冷却速度钢的临界点温度还受到冷却速度的影响。
当钢在快速冷却的情况下，临界点温度会降低；而在缓慢冷却的情况下，临界点温度会升高。
3.外界温度外界温度对钢的临界点也有影响。
在较低的外界温度下，钢的临界点温度会相应降低。
四、钢的冷却过程1.加热钢在冷却之前通常需要进行加热处理，以使其达到一定的温度。
加热后，钢的晶体结构会发生改变，原子之间的间隙增大，使得钢具有较好的可塑性。
2.冷却加热后的钢被放置在冷却介质中进行冷却。
冷却的速度和方式会影响钢的临界点温度和最终的组织结构。
3.相变当钢的温度降低到临界点温度时，钢的晶体结构会发生相变，从高温相转变为低温相。
这个相变过程会导致钢的性质发生变化，例如硬度和脆性的增加。
4.固化钢在冷却过程中逐渐固化，最终形成具有一定组织结构的坚固钢材。
五、钢的临界点在实际应用中的意义钢的临界点温度是钢材加工和使用过程中的重要参数，对于控制钢材的性能和组织结构具有重要意义。
具体来说，钢的临界点温度对以下方面有影响：1.焊接和热处理在焊接和热处理过程中，需要控制钢材的温度，以保证其在特定温度范围内进行相应的热处理和组织改变。
钢的加热冷却组织转变
（F和Fe3C），转变为另一种晶格形式的单相（A）的过程，在这样的相变过程中，必然伴随 着Fe、C原子的扩散和相应的晶格重构。研究证明，α-γ晶格重构过程实际上是固态下重结
晶的过程，因此，同样遵循结晶的基本规律，是一个形核、长大和均匀化的过程。
珠光体向奥氏体的转变可分为以下3个步骤，共析钢中奥氏体形成过程示意图如图6－3
亚共析钢室温下的平衡组织是铁素体和珠光体，因此亚共析钢的奥氏体转变由两个阶段 组成。① 是珠光体向奥氏体的转变（加热到略高Ac1 ）；② 是铁素体向奥氏体的转变（加热 到Ac1～Ac3之间）。珠光体向奥氏体的转变与共析钢相同。当珠光体向奥氏体转变结束时，在 铁素体晶界上开始形成新的奥氏体晶核，这些新的晶核依靠吸收由先形成的奥氏体中越过晶 界扩散过来的碳原子而不断向铁素体晶粒内部长大。当温度略高于Ac3时，铁素体全部转变成 奥氏体，之后碳原子的扩散还要维持一段时间才能使所有奥氏体的成分达到均匀一致。 2.2.2 过共析钢的奥氏体转变
指在规定加热条件下（把钢加热到930±10℃、保温3～8h）所测得的奥氏体晶粒度。本 质晶粒度的实质是表示钢加热时奥氏体晶粒长大的倾向。不同牌号的钢奥氏体晶粒长大的倾 向是不同的，在一定的温度下把随着温度的升高奥氏体晶粒迅速长大的钢称为本质粗晶粒钢， 而奥氏体的晶粒随温度的升高不易长大的钢称为本质细晶粒钢，钢的本质晶粒度示意图如图 6-8所示。一般需要进行热处理的零件大多采用的是本质细晶粒钢，因为本质细晶粒钢热处理 后易获得细小的实际晶粒度。
过冷或过热现象，在相图上实际的相变温度和平衡临界点就会产生偏移的现象，而且加热或
冷却速度越快，偏移量越大。为了便于区别，通常把实际加热时的各临界点用Ac1、Ac3、Accm 表示，冷却时的各临界点用Ar1、Ar3、Arcm表示。钢的各实际临界点的含义如下：
各类钢材淬火温度参数冷却方式淬火硬度及临界点对照表
980
240
CrWMn
820-840
750
940
210
Cr12
960-980
800
1200
70-210
1000℃以下用于 冷冲模
Cr12
1000-1040
＞45
Cr12MoV
960-1030
油
＞60
810
1200
185
冷冲模用
Cr12MoV
1050-1130
油、160℃硝盐
＞45
810
1200
水-油
＞50
724
780
340
50
820-830
水-油
＞50
725
760
340
60
810-830
水-油
＞55
727
766
30Mn
860-880
水
＞40
734
812
340
45Mn
810-840
水-油
＞50
726
790
40Mn2
820-840
油
＞50
713
766
340
箱炉840-860℃
50Mn2
810-830
1050-1150
＞50
6W6Mo5Cr4V
1180-1200
820
65Cr4W3Mo2VNb
1120-1170
＞52
3Cr2W8V
1050-1120
＞45
850
1100
340-370
540-570回火HRC46-49
8Cr3
840-860
＞60
常用材料及热处理名词解释及钢临界点(全)
常用材料及热处理名词解释常用铸铁牌号常用钢材牌号热处理名词解释钢的临界点（1）Ac1 钢加热时，开始形成奥氏体的温度。
（2）Ac3 亚共析钢加热时，所有铁素体都转变为奥氏体的温度。
（3）Ac4 低碳亚共析钢加热时，奥氏体开始转变为δ相的温度。
（4）Accm 过共析钢加热时，所有渗碳体和碳化物完全溶入奥氏体的温度。
（5）Arl 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）Ar3 亚共析钢高温奥氏体化后冷却时，铁素体开始析出的温度。
（7）Ar4 钢在高温形成的δ相在冷却时，开始转变为奥氏体的温度。
（8）Arcm 过共析钢高温完全奥氏体化后冷却时，渗碳体或碳化物开始析出的温度。
（9）A1 也写做Ae1，是在平衡状态下，奥氏体、铁素体、渗碳体或碳化物共存的温度，也就是一般所说的下临界点。
（10）A3 也写做Ae3，是亚共析钢在平衡状态下，奥氏体和铁素体共存的最高温度，也就是说亚共析钢的上临界点。
（11）A4 也写做Ae4，是在平衡状态下，δ相和奥氏体共存的最低温度。
（12）Acm 也写做Aecm，是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，也就是过共析钢的上临界点。
（13）Mb 马氏体爆发形成温度，以Mb表示（Mb≤MS）。
当奥氏体过冷至MS点以下时，瞬间爆发式形成大量马氏体，并伴有响声，同时释放相变潜热，使温度回升。
（14）Md 马氏体机械强化稳定化临界温度。
（15）MF 马氏体相变强化临界温度。
（16）Mf 有的文献以Mf表示奥氏体转变为马氏体的终了温度。
（17）MG 奥氏体发生热稳定化的一个临界温度。
（18）MS 钢奥氏体化后冷却时，其中奥氏体开始转变为马氏体的温度，符号中的“S”是“始”字汉语拼音第一个字母，也就是俄文书籍中的MH和英文书籍中的MS。
（19）MZ 奥氏体转变为马氏体的终了温度，符号中的“Z”是“终”字的汉语拼音第一个字母，也就是俄文书籍中的MK和英文书籍中的Mf。
钢的热处理工艺
提高硬度和稳定零件尺寸。 提高硬度和稳定零件尺寸。
4.钢的淬透性 4.钢的淬透性 淬透性：淬火条件下得到M组织的能力。 ①淬透性：淬火条件下得到M组织的能力。 其大小是用规定条件下淬硬层深度来表示。 其大小是用规定条件下淬硬层深度来表示。 淬硬层深度来表示 淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区(50%M 淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区(50%M + 是指由工件表面到半马氏体区 50%T)的深度。 50%T)的深度。 的深度
正火温度
Qingdao Ocean Shipping Mariners College
1.正火目的： 1.正火目的： 正火目的 1)提高硬度，改善切削加工性能； 1)提高硬度，改善切削加工性能； 提高硬度 2)细化组织和消除过热缺陷； 2)细化组织和消除过热缺陷； 细化组织和消除过热缺陷 3)消除和减少网状渗碳体，提高钢的综合机械性能。 3)消除和减少网状渗碳体，提高钢的综合机械性能。 消除和减少网状渗碳体 2.应用: 2.应用: 应用 1）用于低碳钢或低合金钢改善切削加工性能。 用于低碳钢或低合金钢改善切削加工性能。 改善切削加工性能 用正火代替中碳钢、 代替中碳钢 2）用正火代替中碳钢、中合金钢的大直径或形状复杂 零件的调质处理。 零件的调质处理。 调质处理 用正火代替工时很长的铸、锻件的完全退火 代替工时很长的铸 完全退火。 3）用正火代替工时很长的铸、锻件的完全退火。 作为球化退火之前的预先热处理。 4）作为球化退火之前的预先热处理。
降低硬度， 降低硬度， 亚共析钢 细化组织 使渗碳体球 状化， 状化，降低 过共析钢 硬度， 硬度，改善 切削加工性
球化退火
Ac1+（30～50）℃ 30～50）
100～200） 再结晶退火 T再+（100～200）℃ 消除加工硬 经冷变形的 低碳钢 化 低温退火 －（100 200） 100～ A1－（100～200）℃ 消除内应力 铸、锻、焊 接件
钢的淬火知识
将钢加热到临界点Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界淬火速度的速度冷却，使过冷奥氏体转变为马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或下贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
钢件在有物态变化的淬火介质中冷却时，其冷却过出一般分为以下三个阶段： 蒸汽膜阶段、沸腾阶段、对流阶段。
淬硬性和淬透性是表征钢材接受淬火能力大小的两项性能指标，它们也是选材、用材的重要依据。
1.淬硬性与淬透性的概念淬硬性是钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力。
决定钢淬硬性高低的主要因索是钢的含碳量，更确切地说是淬火加热时固溶在奥氏体中的含碳量，含碳量越离，钢的淬硬性也就越高。
而钢中合金元素对淬硬性的影响不大，但对钢的淬透性却有重大影响。
淬透性是指在規定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力，它是钢材固有的一种属性。
淬透性实际上反映了钢在淬火时，奥氏体转变为马氏体的容易程度。
它主要和钢的过冷奥氏体的稳定性有关，或者说与钢的临界淬火冷却速度有关。
还应指出：必须把钢的淬透性和钢件在具体淬火条件下的有效淬硬深度区分开来。
钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关；而钢的有效淬硬深度除取决于钢材的淬透性外，还与所采用的冷却介质、工件尺寸等外部因索有关，例如在同样奥氏体化的条件下，同一种钢的淬透性是相同的，但是水淬比油淬的有效淬硬深度大，小件比大件的有效淬硬深度大，这决不能说水淬比油淬的淬透性髙。
也不能说小件比大件的淬透性高。
可见评价钢的淬透性，必须排除工件形状、尺寸大小、冷却介质等外部因素的影响。
GR钢材的化学成分及力学性能
化学成分见下表
C
Cr
Mo
W
V
Nb
Si,Mn
P，S
0.37-0.47
2.5-3.5
2.0-3.0
3.5-4.5
1.0-1.4
0.1-0.2
≤0.5
≤0.03
GR钢临界点为：Ac1=821℃，Ac3=880℃，Ar1=752℃，Ar3=850℃
3、淬火、回火。淬火温度1160-1200℃，若要求高韧性及塑性，则选用较低淬火温度；若要求高的高温强度及回火稳定性，则选用较高淬火温度。回火温度630℃，600℃两次回火，每次2-3h,若为复杂形状的大模具，可采用三次回火，回火后硬度为50-54HRC。
GR钢成功地应用在齿轮高速锻模、精密锻模、轴承套圈热挤压模、自行车零件及螺母热镦锻模、小型机锻模、辊锻模等方面，效果显著。与3Cr2W8V钢相比，各类模具使用寿命均有大幅度提高，从数倍至数十倍等
580
3.75
18.0
110
---
与3Cr2W8V钢相比，GR钢的冷热疲劳抗力及热稳定性明显提高。此外，高温抗压强度等性能也高于3Cr2W8V钢
工艺性能
1、锻造。始锻温度1150℃，终锻温度≥900℃，锻后缓冷，及时退火。
2、退火。等温退火加热温度850℃，等温温度720℃，冷到550℃以下出炉空冷
力学性能：经大气感应炉冶炼的GR钢室温及高温力学性见下表
试验温度（℃）
抗拉强度(MPa)
屈服点（MPa)
伸长率（%）
ψ（% )
冲பைடு நூலகம்韧性（J/cm2)