金属材料和热处理总结

珠光体是铁素体和渗碳体的两相混合物，根据在铁素体基体上分布的渗碳体形状，分为片状珠光体、粒状珠光体。随转变温度降低，过冷度增大，片层间距愈小，珠光体愈细。

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热处理 方式

目的

回火

淬火钢件加热到低于A1的某一温 度，保温一段时间，然后冷却到室 温的热处理工艺，称为回火。

1、 淬火后工件有复杂的内应力，回火可消除或 降低内应力

2、 淬火组织马氏体强度、硬度高，塑性韧性差，

通过回火，向铁素体和碳化物稳定态转变， 使强度和韧性得到较好的配合。

退火

将钢加热到临界点Ac 】以上或以下 的一泄温度，保温一泄时间，然后 缓慢冷却，以获得接近平衡状态组 织的热处理工艺。

1） 消除钢锭的成分偏析，使成分均匀化。异分合 金系的非平衡凝固，即存在成分偏析；

2） 组织均匀化：消除铸、锻件存在的魏氏组织或 带状组织：

3） 降低硬度，改善组织，以便于切削加工： 4） 消除内应力和加工硬化；

5） 改善髙碳钢中碳化物形态和分布（球化退

火），为 淬火作好组织准备。

正火

正火是将钢加热到Ac 3.Ac cm 以上约 30-5CTC,或更高温度，保温足够时 间，然后在静止空气中冷却的热处 理工艺。（根据钢的CCT 曲线和工件 的截面大小（冷却速度），正火后可 获得不同组织，如粗细不同的珠光 体、贝氏体、马氏体或它们的混合 组织。） 1、 对于大锻件、截面较大的钢材、铸件，用正火

来细化晶粒，均匀组织如消除魏氏组织或带状组

织。这相当于退火的效果；

2、 低碳钢退火后硬度太低（切削粘刀），改用正 火，可提髙硬度，改善切削加工性。

3、 作为某些钢（如中碳非调质钢）的最终热处理， 以代替调质处理（淬火+回火）。

4、 用于过共析钢，可消除网状碳化物，便于球化

退火。

淬火

将钢加热到临界点Ac 】或Acs 以上的 一定温度，保温一立时间，然后在 水或汕等冷却介质中快速冷却。

1、把奥氏体化工件淬成马氏体，以便在适当温度 回火后，获得所需要的力学性能。

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淬火钢回火时力学性能变化

在实际生产中，含碳><0.6%的亚 共析钢和含碳>>1.2%的过共析钢 在铸造、热轧、锻造后的空冷，焊 缝或热影响区空冷，或者当加热温 度过高并以较快速度冷却时，先共 析铁素体或先共析渗碳体从奥氏 体晶界沿奥氏体一左晶面往晶内 生长并呈针片状。

这种从晶界形核生长的魏氏组织 一般对韧性很有害！ 合金元素的原始带状偏析引起枝 干和枝间的Ars 温

度不同所致； 在Ao 温度较高的地方先形成铁素 体，并促使碳原子向Au

温度较低 因而仍保留为奥氏体的相

邻区域 扩散，在这些富集碳的地方，最后 形成珠光体。

退火工艺

(an neali ng) 将钢加热到临界点As 以上或以下的一定温度，保温一泄时间， 然后缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。

定义

内涵

应用

范围

高温退 火（加热 至

Ac 】或 AC3

以 上） 完全退 火、不完 全退火、 等温退 火的目 的都是 一样的， 区

別在 于退火 温度的 控制和 应用范 围上。

完全退火

（A C 3以上 20-30°C ） 将亚共析钢加 热到A C 3以上 20--30C,保温 足够时间奥氏 体化后，随炉缓 冷，从而获得接 近平衡组织。 指的是退火时 钢的内部组织

全部进行了重

结晶。 细化晶粒，均 匀组织，消除

内应力，降低 硬度，便于切 削加工。

锻轧终止 温度过高 的热锻轧 件，晶粒粗 大，易得到 魏氏组织， 并存在内 应力，可以 应用完全 退火.

但它只适用亚 共析钢，不适用 于过共析钢（渗 碳体网的形成） 不完全退火

Aci —A C 3 或 Aci —A C 3 亚共析钢在 Aci —A C 3之间或 过共析钢在 Aci-ACcm 之间两 相区加热，保温 足够时间，进行 缓慢冷却的热 处理工艺。

“不完全"：指两相区加热， 只有部分组织发生了重新结

晶。应用较广，如果亚共析 钢的锻轧终轧温度适当，并 未引起晶粒粗化，铁素体和 珠光体分布正常；可采用不 完全退火，来细化晶粒，降 低硬度和消除内应力。

优点：加热温度

低，操作条件

好，节省燃料和 时间。

两种有害 组织 魏氏组织

带状组织

描述 图片

名称

最大冷却速度时平均冷却速度/匕就

所在温度/*€冷却速度/*CS』650〜550°C300 〜200C

1、静止自来水，20*C340775135450

2、静止自来水，409285545110410

3、10 % Na Cl 水溶液,209580200019001000

4、10号机油，20-C4302306065

各种淬火方法冷去P曲线示意图

1——单——淬火法

双液;卒火:去

3——分级淬火法

淬火方法定义应用

单一淬火法它是将奥氏体状态的工件放入一种淬火介质中

一直冷却到室温的淬火方法。

形状简单的碳钢、合金钢工件

双液淬火法它是先将奥氏体状态的工件在冷却能力强的淬

火介质中冷却至接近Ms点温度时，再立即转入

冷却能力较弱的淬火介质中冷却，直至完成马

氏体转变。

（快冷介质）水+（慢冷介质）油

（快冷介质）水+（慢冷介质）空气

分级淬火法它是将奥氏体状态的工件首先淬入略高于钢的

Ms点的盐浴或碱浴炉中保温，当工件内外温度

均匀后，再从浴炉中取出空冷至室温，完成马

氏体转变。

小尺寸工件;（由于等温温度较高，时间有限制）

优点：减小热应力、组织应力：

等温淬火法它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，然后在空气中冷却的淬火方法；

等温淬火所获得的组织为下贝氏体组织。下贝氏体组织的强度、硬度较高，韧性较好；等温温度与时间由c曲线来确定。

4——等温淬火:去

时间