钢的临界点介绍,金属材料工艺学及热处理基础入门术语
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。
有关金属材料(钢铁)机械性能及热处理的名词解释

二、有关金属材料(如:钢材)机械性能的名词1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2)(工程上习惯把压强单位说成:公斤,其定义为:将一公斤的物体放在1 cm2的面积上所产生的压强,其值为980 00Pa(重力加速度取9.8)。
所以1Pa=1/98000=1.02x10-5公斤/cm2)2.屈服强度(σ0.2)有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。
3.抗拉强度(σb)它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设P b为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo 为试样截面面积,则抗拉强度σb= P b/Fo (MPa)。
4.伸长率(δs)材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比(σs/σb)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。
屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75,合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
⑴布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2(N/mm2)。
⑵洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
金属材料和热处理基本概念及基础知识-热处理工艺

淬透性一般可用淬火临界直径、截面硬度分布曲 线和端淬硬度分布曲线等表示。由于钢中化学成分的 波动,表示钢淬透性硬度曲线有一个波动范围,被称 为淬透性带。 钢材的淬透性与淬硬性是两个完全不同的概念。 淬火硬度高的不一定淬透性好,而硬度低的钢材也可 能具有高的淬透性。 一般机械制造行业大多以心部获得50% 马氏体为 淬火临界直径标准,对于重要机加及军工行业则以心 部获得90 %马氏体作为临界直径标准,以保证零件整 个截面都获得较高力学性能。
2.加热与保温时间
五、钢的回火与回火工艺
将淬火钢重新加热到A1以下某一温度,保温后冷 却到室温的热处理工艺称回火。
1、回火的目的
• ⑴ 降低淬火钢的脆性,消除或减少淬火钢的内应力。 • ⑵ 提高钢的塑性和韧性,获得所要求的性能。
• ⑶ 稳定工件尺寸,降低硬度,便于切削加工。
第四节 钢的表面淬火
将钢加热到临界点以上(某些退火也可在临界点以下) 保温一定时间,随炉缓慢冷却,以获得接近平衡状态组织的 热处理工艺。主要用于铸、锻、焊件毛坯的热处理。
• 1、退火的目的 • 1)降低钢件硬度,便于切削加工。 • 2)消除工件内应力,稳定尺寸。
• 3)细化晶粒,改善组织,提高钢的机械性能。 • 4)为最终热处理做好组织准备。
一、钢的渗碳 渗碳是将钢件加热到奥氏体状态下,于富碳介质 中长时间加热,使碳原子渗入表层,增加钢件表层的 含碳量,然后通过淬火获得高硬度的马氏体组织,达 到提高强度、耐磨性及疲劳强度的目的。 渗碳一般用含碳0.1~0.25%的低碳钢。 渗碳—淬火+低温回火
1、渗碳方法
⑴ 气体渗碳(煤油、苯、甲醇+丙酮) 渗碳介质的分解—吸收—扩散三个基本过程。 主要应控制好加热温度(930 º C)和保温时间。 温度越高,渗速越大,扩散层越厚,但晶粒越大,使 钢变脆。保温时间取决于渗层厚度,但时间越长,扩 散速度减慢。钢件渗碳几小时到几十小时,可得到 0.5~2mm的渗碳层深度。 ⑵ 固体渗碳 ⑶ 液体渗碳
钢的临界点介绍,金属材料工艺学及热处理基础入门术语

钢的临界点介绍,金属材料工艺学及热处理基础入门术语(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。
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。
金属材料学与热处理名词解释汇总

金属材料学与热处理名词解释汇总今天我们一起学习金属材料学与热处理相关名词:1热处理在生产中,通过加热、保温和冷却,使钢发生固态相变,借此改变其内部组织结构,从而达到改善力学性能的目的的操作被称为热处理。
2正火将工件加热至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,一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm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。
3淬火将钢加热到Ac3或Ac1以上的某一温度,保温一定时间,然后取出进行水冷或油冷获得马氏体的热处理工艺。
4等温淬火将奥氏体化的工件淬入温度稍高于Ms的熔盐中,等温保持足够时间,使过冷奥氏体恒温发生贝氏体转变,待转变结束后取出在空气中冷却的处理方法称为等温淬火。
5分级淬火将奥氏体化的工件淬入温度稍高于或稍低于Ms的熔盐中,待工件内外温度均匀后,从熔盐中取出置于空气中冷却至室温,以获得马氏体组织,这种处理方法称为分级淬火。
6单液淬火将奥氏体化的工件投入一种淬火介质中,直至转变结束。
7双液淬火将奥氏体化的工件先放入一种冷却能力强的冷却介质冷却一定时间,当冷却至稍高于Ms后立即将工件取出并放入另外一种冷却能力缓一些的冷却介质冷却,使之转变为马氏体的热处理工艺。
8回火将淬火钢加热到低于临界点A1某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的一种热处理工艺。
9回火索氏体淬火碳钢500~650℃回火时,得到粗粒状渗碳体和多边形铁素体所构成的复相组织。
10回火屈氏体淬火碳钢350~500℃回火时,得到细粒状渗碳体和针状铁素体所构成的复相组织。
11回火马氏体淬火碳钢在250℃以下回火时,得到的过饱和的α固溶体和弥散分布的碳化物组成的复相组织。
12退火是将钢加热到临界点以上或以下的某一温度,保温一定时间后,随炉冷却的一种热处理工艺。
它是热处理工艺中应用最广、种类最多的一种工艺,不同种类的退火目的也各不相同。
什么叫钢的临界点?

什么叫钢的临界点?钢在加热和冷却时发生相转变的温度叫临界点或临界温度。
在实际加热和冷却时,钢的相变与平衡状态不一样,它并不按照图2-8所示的温度进行,而往往是在一定的过热或者过冷情况下进行。
这样就使得加热和冷却时的实际临界点不在同一温度上。
通常把加热时的临界点下标字母“c”,如Ac1、Ac3、Accm等,把冷却时的临界点下标字母“r”,如Ar1、Ar3、Arcm等。
微信公众号:hcsteel对钢而言常见的临界点有:A1——在平衡状态下,奥氏体、铁素体,渗碳体共存的温度,也就是一般所说的下临界点。
在铁碳合金状态图上为PSK共析转变线。
A3——亚共析钢在平衡状态下,奥氏釉铁索体共存的最高温度,也就是一般所说的上临界点。
在铁碳平衡图上为GS线。
Acm——过共析钢在平衡状态下,奧氏体和渗碳体共存的最高温度,也就是过共析钢的上临界点。
在铁碳平衡图上为ES线。
Ac1——钢加热时所有珠光体都转变为奥氏体的温度。
Ac3——亚共析钢加热时,所有铁索体都转变为奥氏体的温度。
Accm——过共析钢加热时,所有渗碳体都溶于奥氏体的温度。
Ar1——高温奥氏体化的钢冷却时,奥氏体转变为珠光体的温度。
Ar3——高温奥氏体化的亚共析钢冷却时,铁索体开始析出的温度。
Arcm——高温奧民体化的辽开斫俐冷却时,渗碳体开始析出的温度。
Ac1、Ac3和Accm随加热速度的提高而升高。
Ar1、Ar3、和Arcm随冷却速度的提高而降低,当冷却速度超过临界冷却速度时,这些转变将不发生,奥氏体将直接转变为马氏体、贝氏体等。
一般Ac1>A1>Ar1,Ac3>A3>Ar3,Accm>Acm>Arcm,因为Accm 与Arcm非常接近,所以常用Acm代替之。
常用钢的临界点见附表1。
第四章 钢的热处理

温度
工艺曲线:
等温球 化退火 普通球化退火
讨论1:
为什么球化退火能使钢中碳化 物球状化?
1、片状球化能减少表面能量, 使系统更稳定;
2、球化退火冷却条件为碳化 物球化提供了外界条件。
讨论2:
为什么要使钢中碳化物球状化?
与层片状珠光体相比,球状珠 光体硬度低、塑性好,有利于切削 加工(如图4-13,P55);并在以 后的淬火过程中,A晶粒不容易长 大,冷却时产生变形和裂纹的倾向 也较小。
(二)球化退火
定义: 使钢中碳化物球状化的退火 工艺称为球化退火。
工艺: 1、加热温度:Ac1+20~30℃ 2、保温时间:同上 3、冷却; 普通球化退火:
等温球化退火:
普通球化退火:炉冷至500~600 ℃ 后出炉空冷。
等温球化退火:先在Ar1以下20 ℃ 等温足够时间后, 炉冷至500~600 ℃ 后出炉空冷。
因此,A晶粒大小是评定热处 理生产中加热质量的主要指标 之一。
在热处理生产中,总是希望 在加热时获得均匀细小的奥氏 体组织,以确保金属材料在冷 却后得到细小的晶粒组织。
3、怎么评定A晶粒大小?
A晶粒大小用A晶粒度来评定。 根据国家标准GB6394-86《金 属平均晶粒度测定法》:
标准晶粒度分为12级:
成分:含碳量较高,主要存 在于高碳钢的淬火组织中,故 又称为高碳M。
性能:具有高的硬度、强度, 但塑性与韧性差,脆性较大。
更正:
P51:第12行 3. 共析钢和过共析钢的…… 更正为:亚共析钢
P52:第9行 冷却速度 v1…… 更正为:冷却速度 vk……
下次课教学内容: 第二节 钢的退火与正火 第三节 钢的淬火与回火
在常温下,金属的晶粒越细 小,强度越高、塑性韧性越好。 晶粒粗大会导致性能恶化。
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钢的临界点介绍,金属材料工艺学及热处理基础入门术语
(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。
注:AC1、AC3、AC4和ACCm随加热速度而定,加热越快,其越高;Ar1、Ar3、Ar4和Arcm则随冷却速度的加快而降低,当冷却速度超过一定值(临界冷却速度)时,它们将完全消失。
一般情况下,Ac1>A1>Ar1,Ac3>A3>Ar3,Ac4>A4>Ar4,Accm>Acm>Arcm。