T8工具钢热处理
零件热处理裂纹的分析与对策（1）
哈尔滨第一工具厂（黑龙江 150020）祝国华战祥丽
零件在热处理过程中产生的裂纹是最严重的热处理缺陷之一。
这种缺陷通常是无法补救的，零件只能报废，因而它引起了热处理工作者的特别重视。
1．零件热处理裂纹产生的原因
零件在热处理过程中会产生很大的内应力(组织应力和热应力)，当这些应力超过钢的屈服强度时，会引起零件的变形；当应力更大，超过钢的抗拉强度时，则会造成零件的开裂。
作用在零件上的应力有两种：压应力和拉应力。
淬火时形成的拉应力是引起淬火裂纹的主要原因。
但是当钢的塑性较高时，即使有较大的拉应力也不会引起零件的开裂，比如没有发生组织转变的去应力退火，获得较多残留奥氏体的等温淬火等。
只有在应力较大，又具备了高硬度、脆性大的组织时，才容易造成零件的开裂。
故淬火裂纹的形成必须同时存在两个条件：一是具有脆性组织；二是拉应力超过了此时钢的抗拉强度(当然其他情况也能促使零件裂纹发生，比如原材料缺陷、设计及机械加工不当造成的缺陷等)。
2．关于裂纹的类型
裂纹的分类方法各种各样。
按裂纹的方向分，有纵向裂纹、横向裂纹、弧形裂纹和网状裂纹(又称龟裂)等；按裂纹发生的位置分，有表层裂纹(或称表面裂纹)和内部裂纹；按裂纹发生在不同的工序分，有锻造裂纹、焊接裂纹、淬火裂纹、回火裂纹、冷处理裂纹、酸洗裂纹及磨削裂纹等。
零件在热处理过程中以淬火裂纹为最多。
3．裂纹的分辨方法
如何区分究竟是淬火裂纹、回火裂纹、锻造裂纹还是磨削裂纹等是很重要的，这样便于准确查找裂纹发生在哪一工序，有利于分析裂纹产生的原因。
第一，注意淬火裂纹和磨削裂纹形态的不同。
对于淬火时未发现而在磨削后才发现的裂纹，要区别是淬火裂纹还是磨削裂纹。
在裂纹未附着污染物时比较容易，此时注意裂纹的形态，特别是裂纹发展的方向，磨削裂纹是垂直于磨削方向的，呈平行线形态(如图1所示)，或呈龟甲状裂纹(如图2所示)。
磨削裂纹的深度根浅，而淬火裂纹一般都比较深比较大，与磨削方同无关，多呈直线刀割状开裂。
图l 平行线状磨削裂纹
第二，注意裂纹发生的部位。
尖锐的凹凸转角处、孔的边缘处、刻印处、打钢印处及机械加工造成的表面缺陷等部位，在这些部位发生的裂纹多属淬火裂纹。
第三，通过观察零件的裂断面来区分是淬火裂纹还是淬火前的锻造裂纹或其他情况造成的裂纹。
若裂纹断面呈白色或暗白色或浅红色(水淬时造成的水锈)，均可断定为淬火裂纹，若裂纹断面呈深褐色，甚至有氧皮出现，那就不是淬火裂纹，系淬火前就存在的裂纹，是零件经过锻造或压延时形成的裂纹，这些裂纹都会因淬火而被扩大。
因淬火裂纹基本上是在MS点以下时形成的，其断面是不会被氧化的。
第四，在显微组织中，淬火裂纹是沿晶界断裂，若不是沿晶界断裂，而是沿晶内断裂，则属于疲劳裂纹。
第五，如果裂纹周围有脱碳层存在，那就不是淬火裂纹，而是淬火前就存在的裂纹，因为淬火裂纹是淬火冷却时产生的，绝不会发生脱碳现象。
4．检查裂纹的方法
检查零件有无裂纹，最简单、最常用的方法是将零件喷砂后用肉眼直接观察，或使用放大镜观察零件的表面即可。
当用眼睛或放大镜看不到裂纹时，还可用浸油探伤法检查。
即将零件浸入到煤油、汽油等油中，稍后取出零件用棉纱擦拭干净，再涂以石灰粉或其他白粉，如有裂纹，则在白色部分有油渗出。
有经验的检查人员还可以用敲击的方法检查出是否有裂纹，即用小锤等轻轻敲击零件，如果发出清晰的金属声音，尾音比较长，即可掣。
为没有裂纹；反之，若发出重浊的声名，就出现了裂纹。
还可以采用磁力探伤法及荧光探伤法检查零件是否有裂纹。
5．淬火过热与淬火裂纹
零件被加热到高出工艺规定的某一淬火加热温度并在一定的加热时间里，便会造成工件的淬火过热。
过热温度会因钢种的不同而不同。
工件一旦过热，则奥氏体晶粒粗化，生成的
马氏体针也粗大。
容易产生马氏体微裂纹。
这种马氏体的微裂纹是淬火裂纹的激发源，并发展成为淬火裂纹。
过热使钢的性能变坏，强度与塑性大大降低。
生产现场中淬火过热引起的淬火裂纹在工具钢中最为常见，特别是高速工具钢因淬火过热造成工件裂纹的事例最多，这是由于高速钢的淬火加热温度接近其熔点，因此稍有不慎即可引起过热，甚至过烧。
某厂在热处理一批W18Cr4V钢制模数为m=12、外径为Φ170mm 的盘形齿轮铣刀时，工艺规定的淬火加热温度为1270℃，但由于控温仪表失灵，表指温度比实际炉温低35℃，幸亏操作者发现炉温的变化，立即采取终止生产进行重新测温的措施，避免了大批过热产品的发生，但仍有少量齿轮铣刀出现了过热引起的裂纹，如图3所示。
金相检查发现淬火晶粒粗大，裂纹均发生于网状碳化物处，由此可见裂纹系加热温度过高所致。
因过热形成的共晶碳化物沿晶界呈网状分布，在晶界上形成一层硬壳使钢产生了很大的脆性，阻碍了钢的塑性变形，在淬火冷却时产生的极大应力作用下引起淬火裂纹。
图3 m=12、外径为Φ170mm的W18Cr4V钢盘形齿轮铣刀上的裂纹
防止零件因淬火过热而产生裂纹的主要措施是：①工艺员要制定正确合理的加热温度和加热方法。
如对一些大规格碳化物偏析较严重的高速钢刀具，应采取高速钢下限的淬火加热温度，为保证加热充分，可适当延长加热时间，对一些带尖角的零件应离炉内加热体远一些，在盐浴炉中工件距电极盼距离不得小于50mm，以免引起尖角过热。
②对测温仪表和控温仪表要定期检查校对和维修，保证仪表始终在运转正常的条件下使用。
仪表员要保证测温、定温、调温时准确无误。
③淬火工要随时观察炉温的情况，发现炉温有异常变化时，及时找工艺员或仪表员等有关人员解决，必要时立即停产，重新测温，待炉温恢复正常后再进行生产。
④设备要保证工艺要求。
金相知识-钢的热处理基础
钢的热传递基本方式
热传递 方式
定义
传导传热
热量由零件（包括于其接 触的零件）的一处传到另 一处，物体的质点没有移动。 Nhomakorabea对流传热
流体中不同部分的质点发 生了相对位移、或混合， 或流体质点与固体表面
辐射传热
由物体表面直接向外界 发射可见的和不可见的 射线，在空间传递热量
高温回火 ( 》500℃） 称调质，获得回火索氏体组织，强 韧性恰当配合，广泛用于各种结构零件。
Fe Fe3C
零件淬火后产生的应力分类 热应力 零件在加热和冷却中不同部位温度有差异，
热胀冷缩不一致导致的应力；通常表面为压应力； 心部为拉应力。只占总应力的5－10％。 组织应力 零件冷却时不同部位组织转变不一样， 引起的内应力。一般表面为拉应力，心部为压应力。
第五节 钢的热处理基础
5.1 钢的热传递 1. 基本方式 传导 对流 辐射 2. 传热一般规则 a. 先决条件存在温差. b. 通常三种传热方式同时存在 工件通过辐射和对流从加热炉中获得热量，又
以传导方式传给心部。
c. 工件的传热方式取决于加热温度和加热设备 ＞600 ºc时，辐射传热过程最强烈，试验以辐
铁碳相图中，共有五种不同形态的渗碳体，请根据
形成温度的高低依次写出。
在Fe-Fe3C相图，五种形态渗碳体以温度从高到低
为：
Fe3C I
(A＋Fe3C)共晶
Fe3C II
(F ＋Fe3C)共
5.2 钢在加热时的转变 奥氏体形核＋长大过程；取决于加热温度、原始
组织和化学成分。 用晶粒度评定加热质量。
5.3 钢在冷却时的转变
过冷奥氏体的等温转变曲线 称为C-曲线，或 TTT图。
热处理题及答案
热处理题及答案 The following text is amended on 12 November 2020.1、判断下列说法是否正确：（1）钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。
错误，钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。
（2）低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工，可预先进行球化退火。
错误，低碳钢工件为了便于切削加工，预先进行热处理应进行正火（提高硬度）或完全退火。
而高碳钢工件则应进行球化退火（若网状渗碳体严重则在球化退火前增加一次正火），其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消除网状渗碳体。
（3）钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。
错误，钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。
（4）过冷奥氏体冷却速度快，钢冷却后的硬度越高错误，钢的硬度主要取决于含碳量。
（5）钢中合金元素越多，钢淬火后的硬度越高错误，钢的硬度主要取决于含碳量。
（6）同一钢种在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。
正确。
同一钢种，其C曲线是一定的，因此，冷速快或工件小容易淬成马氏体。
（7）钢经过淬火后是处于硬脆状态。
基本正确，低碳马氏体韧性要好些，而高碳马氏体硬而脆。
（8）冷却速度越快，马氏体的转变点Ms和Mf越低。
正确。
（9）淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。
错误，淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。
（10）钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量错误，钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量，要看加热温度。
完全奥氏体化时，钢的含碳量等于奥氏体含碳量，淬火后即为马氏体含碳量。
如果是部分奥氏体化，钢的含碳量一部分溶入奥氏体，一部分是未溶碳化物，从而可以减轻马氏体因含碳量过高的脆性，也能细化晶粒，此时马氏体含碳量要低于钢的含糖碳量。
2、将含碳量为%的两个试件，分别加热到760℃和900℃，保温时间相同，达到平衡状态后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。
《钢的热处理》习题与思考题参考答案
《钢的热处理》习题与思考题参考答案（一）填空题1．板条状马氏体具有高的强度、硬度及一定的塑性与韧性。
2．淬火钢低温回火后的组织是 M回（+碳化物+Ar），其目的是使钢具有高的强度和硬度；中温回火后的组织是 T回，一般用于高σe 的结构件；高温回火后的组织是S回，用于要求足够高的强度、硬度及高的塑性、韧性的零件。
3．马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。
4．珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。
5．钢的淬透性越高，则临界冷却却速度越低；其C曲线的位置越右移。
6．钢球化退火的主要目的是降低硬度，改善切削性能和为淬火做组织准备；它主要适用于过共析（高碳钢）钢。
7．淬火钢进行回火的目的是消除内应力，稳定尺寸；改善塑性与韧性；使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。
8．T8钢低温回火温度一般不超过 250℃，回火组织为 M回+碳化物+Ar ，其硬度大致不低于 58HRC 。
（二）判断题1．随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减小，板条状马氏增多。
（×）2．马氏体是碳在a-Fe中所形成的过饱和间隙固溶体。
当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积发生收缩。
（×）3．高合金钢既具有良好的淬透性，又具有良好的淬硬性。
（×）4．低碳钢为了改善切削加工性，常用正火代替退火工艺。
（√）5．淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性，它常应用于处理各类弹簧。
（×）6．经加工硬化了的金属材料，为了基本恢复材料的原有性能，常进行再结晶退火处理。
（√）（三）选择题1．钢经调质处理后所获得的组织的是 B 。
A．淬火马氏体 B．回火索氏体 C．回火屈氏体 D．索氏体2．若钢中加入合金元素能使C曲线右移，则将使淬透性 A 。
A．提高 B．降低 C．不改变 D．对小试样提高，对大试样则降代3．为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火，其加热温度是 A 。
热处理代号--(名称)
热处理代号--（名称）T1--人工时效T2--退火T4--固溶处理加自然时效T5--固溶处理加不完全人工时效T6--固溶处理加完全人工时效T7--固溶处理加稳定化处理固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却（水冷），以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
不完全人工时效：采用比较低的时效温度或较短的保温时间 , 获得优良的综合力学性能 , 即获得比较高的强度 , 良好的塑性和韧性 , 但耐腐蚀性能可能比较低。
完全人工时效：采用较高的时效温度和较长的保温时间 , 获得最大的硬度和最高的抗拉强度 , 但伸长率较低。
稳定化处理：为使工件在长期服役的条件下形状和尺寸变化能够保持在规定范围内的热处理。
T0固熔热处理后，经自然时效再通过冷加工的状态适用于经冷加工提高强度的产品T1 适用于由高温成型过程冷却后，不再进行冷加工(可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限)的产品T2由高温成型过程冷却，经冷加工后自然时效至基本稳定的状态适用于由高温成型过程冷却后，进行冷加工、或矫直、矫平以提高强度的产品T3 固熔热处理后进行冷加工，再经自然时效至基本稳定的状态适用于在固熔热处理后，进行冷加工、或矫直、矫平以提高强度的产品T4固熔热处理后自然时效至基本稳定的状态适用于固熔热处理后，不再进行冷加工(可进行短直、矫平，但不影响力学性能极限)的产品T5由高温成型过程冷却，然后进行人工时效的状态适用于由高温成型过程冷却后，不经过冷加工(可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限)，予以人工时效的产品T6固熔热处理后进行人工时效的状态适用于固熔热处理后，不再进行冷加工(可进行矫直、矫平、但不影响力学性能极限)的产品T7固熔热处理后进行过时效的状态适用于固熔热处理后，为获取某些重要特性，在人工时效时，强度在时效曲线上越过了最高峰点的产品T8 固熔热处理后经冷加工，然后进行人工时效的状态适用于经冷加工，或矫直、矫平以提高强度的产品T9固熔热处理后人工时效，然后进行冷加工的状态适用于经冷加工提高强度的产品T10 由高温成型过程冷却后，进行冷加工，然后人工时效的状态适用于经冷加工，或矫直、矫平以提高强度的产品某些6×××系的合金，无论是炉内固熔热处理，还是从高温成形过程急冷以保留可溶性组分在固熔体中，均能达到相同的固熔热处理效果，这些合金的T3、T4、T6、T7、T8和T9状态可采用上述两种处理方法的任一种。
钢的热处理工艺
钢的热处理第一章钢的热处理热处理工艺包括：将钢材或钢制件加热到预定温度，在此温度下保温一定时间。
然后一定的冷却速度冷却下来，达到热处理所预定的对钢材及钢制件的组织与性能的要求。
1□□钢的加热1.1□制定钢的加热制度加热温度、加热速度、保温时间。
1.1.1加热温度的选择加热温度取决于热处理的目的。
热处理分为：淬火、退火、正火、和回火等。
淬火的目的是为了得到细小的马氏体组织，使钢具有高的硬度；退火及正火的目的是获得均匀的珠光体组织，因此其加热温度不同。
在具体制定加热温度时应按以下原则：热处理工艺种类及目的要求；被加热钢材及钢制件的化学成分和原始状态；钢材及钢制件的尺寸和形状以及加热条件来制定。
对于碳钢及低合金钢的加热温度：亚共析钢淬火温度：A C3以上30～50℃；过共析钢淬火温度：A C3以上30～50℃；亚共析钢完全退火：A C3以上20～30℃；过共析钢不完全退火：A C3以上20～30℃；正火A C3或A CM以上30～50℃；1.1.2加热速度的选择必须根据钢的化学成分及导热性能；钢的原始状态及应力状态；钢的尺寸及形状来确定加热速度。
如钢的原始状态存在着铸造应力或轧煅热变形残余应力时，在加热是应特别注意。
对这类钢要特别控制低温阶段的加热速度。
钢的变形与热裂倾向是以钢的化学成分及原始状态不同而不同，主要有以下几点：a) 低碳钢比高碳钢热烈倾向小；b) 碳钢比合金钢变形开裂倾向小；c) 钢坯和成品件比钢锭变形和开裂倾向小；d) 小截面比大截面的钢变形和开裂倾向小。
1.1.3钢在加热时的缺陷a) 过热：过热就是由于加热温度过高，加热时间过长使奥氏体晶粒过分长大。
粗大的奥氏体晶粒在冷却时产生粗大的组织，并往往出现魏氏组织，结果是钢的冲击韧性、塑性明显下降。
已过火的钢可以在次正火或退火加以纠正。
b) 强烈过热：加热温度过高或加热保温时间过长，使氧或硫沿晶界渗入钢中或者钢中的硫与氧在高温下溶解于奥氏体中，在冷却过程中硫或氧以化合物形态沿粗大的奥氏体晶界析出。
《钢的热处理》习题与思考题参考答案
《钢的热处理》习题与思考题参考答案（一）填空题1.板条马氏体具有较高的强度、硬度和一定的塑性和韧性。
2.淬火钢经低温回火后的组织为m硬度、高塑性和韧性零件。
3．马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。
4．珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。
5．钢的淬透性越高，则临界冷却却速度越低；其c曲线的位置越右移。
6.钢球化退火的主要目的是降低硬度，改善切削性能，为淬火准备显微组织；主要适用于过共析（高碳钢）钢。
7．淬火钢进行回火的目的是消除内应力，稳定尺寸；改善塑性与韧性；使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。
8.T8钢的低温回火温度一般不超过250℃，回火组织为M循环+碳化物+Ar，硬度不低于58hrc。
（2）判断问题1．随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减小，板条状马氏增多。
（×）（×）3.高合金钢具有良好的淬透性和淬透性。
（×）4. 为了提高低碳钢的可加工性，常采用正火工艺代替退火工艺。
（√）（×）6．经加工硬化了的金属材料，为了基本恢复材料的原有性能，常进行再结晶退火处理。
（√）（三）选择题1.淬火和回火处理后的钢组织为B。
a．淬火马氏体b．回火索氏体c．回火屈氏体d．索氏体2．若钢中加入合金元素能使c曲线右移，则将使淬透性a。
a、增加B.减少C.不改变D.小样本增加，大样本减少3。
正火以消除碳素工具钢中的网状渗碳体，其加热温度为a。
a．accm+（30~50）℃b．accm-（30~50）℃c．ac1+（30~50）℃d．ac1-（30~50）℃4．钢丝在冷拉过程中必须经b退火。
a、扩散退火B.消除应力退火C.再结晶退火D.再结晶退火5．工件焊接后应进行b。
a．重结晶退火b．去应力退火c．再结晶退火d．扩散退火回来（+碳化物+ar），其目的是使钢具有高的强度和硬度；中温回火后的结构为T型背，一般用于高温σE）结构构件；高温回火后的组织为s循环，用于要求足够高的强度2．马氏体是碳在a-fe中所形成的过饱和间隙固溶体。
热处理
错
B29
确定钢的淬火加热温度主要依据是钢的临界温度、工件形状和技术要求。
对
错
B30
去应力退火的温度一般在500~600℃，退火过程中不发生组织变化。
对
错
A31
球墨铸铁的组织是球状石墨。
对
错
32
请按正确的硬度要求写法判断下列硬度值的正误。
HBS240
HRA80
55HRC
HV800
33
制造车刀、铣刀、钻头常用 材料为
绿色三条
黄色+黑色
48
镇静钢、半镇静钢和沸腾钢，是按质量分类的，其中镇静钢质量最好。
对
错
A49
碳素工具钢、合金工具钢锻造后，一般都要进行球化退火。
对
错
C50
碳素钢淬火后获得高硬度的原因是
获得珠光体和网状二次渗碳体组织
获得马氏体组织
获得莱氏体组织
B51
厚薄不均匀的工件在淬火冷却时，应将薄的部分先入水中冷却。
对
错
B
93
有一位车工师傅在车削10、20钢零件时，切削韧 性大，表面粗糙，请你帮他解决难题，用什么方法提高零件的切削加工性能？
调质
退火
淬火
正火A
94
对形状复杂的零件，为防止或减小变形、开裂，应采用的以下哪种淬火方法最好
在小中淬火
油中淬火
先水后油双介质淬火
95
白口铸铁是含碳量在2.11%的铁碳合金。铸铁中的杂质Si、Mn、P、S比钢多。
5克/厘米3
C45
回火后钢的力学性能为什么主要决定于回火温度，而不是冷却速度？
因组织与冷却速度有关
因强度与冷却速度有关
因组织取决于回火温度
车刀设计及热处理工艺
车刀设计及热处理工艺西安工业大学北方信息工程学院题目: 车刀材料类热处理工艺设计院(系) 机电信息系专业金属材料班级 B070209 姓名张佳文学号B07020928 指导老师刘健康王鑫2010年11 月 23 日摘要车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。
车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。
车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。
在切削过程中，刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度。
因此，刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性，还需具有高的耐热性(红硬性)，即在高温下仍能保持足够硬度的性能。
[关键词] 切削耐磨高硬度红硬性第 2 页共 14 页目录1(绪论 (4)1.1 技术要求 (4)1.2 工作条件及性能要求 (4)1.3 失效形式及使用性能 (4)2(实验方案及实验方法.....................................................................5 2.1 实验方案 (5)2.1.1 碳素刃具钢 (5)2.1.2 合金刃具钢 (5)2.1.3 高速钢 (6)2.1.4 高速钢衍变.....................................................................6 2.2 试验方法 (6)2.2.1 球化退火 (7)2.2.2 预热处理 (7)2.2.3 淬火 (7)2.2.4 回火..............................................................................7 3(结果与讨论 (7)3.1 热处理前的组织分析 (8)3.2 球化退火后的组织分析 (8)3.3 淬火及回火后的组织分 (9)3.4 导致缺陷组织的原因...............................................................11 4(结论....................................................................................... 11 致谢.............................................................................................14 参考文献 (14)第 3 页共 14 页1. 绪论1.1技术要求高硬度，高耐磨性是刀具最重要的使用性能之一，若没有足够的高的硬度是不能进行切削加工的。
机械工程材料基本知识
机械工程材料基本知识1.1 金属材料的力学性能任何机械零件或工具，在使用过程中，往往要受到各种形式外力的作用。
如起重机上的钢索，受到悬吊物拉力的作用；柴油机上的连杆，在传递动力时，不仅受到拉力的作用，而且还受到冲击力的作用；轴类零件要受到弯矩、扭力的作用等等。
这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力。
这种能力就是材料的力学性能。
金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标。
1.1.1 强度强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。
强度指标一般用单位面积所承受的载荷即力表示，符号为σ，单位为MPa。
工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。
屈服强度是指金属材料在外力作用下，产生屈服现象时的应力，或开始出现塑性变形时的最低应力值，用σs 表示。
抗拉强度是指金属材料在拉力的作用下，被拉断前所能承受的最大应力值，用σb表示。
对于大多数机械零件，工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是零件强度设计的依据；对于因断裂而失效的零件，而用抗拉强度作为其强度设计的依据。
1.1.2 塑性塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。
工程中常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率。
伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率，用符号δ表示。
断面收缩率指试样拉断后，断面缩小的面积与原来截面积之比，用 表示。
伸长率和断面收缩率越大，其塑性越好；反之，塑性越差。
良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件，也是保证机械零件工作安全，不发生突然脆断的必要条件。
1.1.3 硬度硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力。
硬度的测试方法很多，生产中常用的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏硬度试验方法两种。
（一）布氏硬度试验法布氏硬度试验法是用一直径为D的淬火钢球或硬质合金球作为压头，在载荷P的作用下压入被测试金属表面，保持一定时间后卸载，测量金属表面形成的压痕直径d，以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测金属的布氏硬度值。
热处理基础知识
2.1 整体热处理
整体热处理常见的工艺为退火、正火、淬火、回火等
2.1.1.退火
退火是将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当温 度，保持一定时间，然后缓慢冷却得到接近平衡状态组织的 热处理工艺。
退火的目的： 1）降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变 形加工； 2）消除钢中的残余内应力，以防工件变形和开裂；
温 度
加热 保温 冷却 图1-1 热处理工艺曲线
时间
只有通过正确的热处理工艺，才能得到一定的组 织，获得预期的性能。
Байду номын сангаас
2、热处理工艺分类
整体热处理
热 处
理 化学热处理
表面热处理
退火
正火
淬火
回火
固溶处理
固溶处理和时效
气体渗碳
渗碳
固体渗碳
气体碳氮共渗 碳氮共渗 液体碳氮共渗
渗氮
气体渗氮 离子渗氮
氮碳共渗 气体氮碳共渗 ( 软氮化) 液体氮碳共渗 (盐浴软氮化） 其他(如磷化、染黑、渗铝、渗钒、熔射等等) 表面淬火+回火（高频淬火、火焰淬火） 物理/化学气相沉积
1）减少和消除淬火应力；
2）稳定工件尺寸，防止变形和开裂 ；
3）获得工件所需的组织和性能；即获得要求的强度、 硬度和韧性。
回火的种类及应用：
1）低温回火。 加热温度为150～2500C，得到碳的过饱和 程度稍小的固溶体—回火马氏体，硬度较高，在HRC58～64 之间，高耐磨性。可消除一定的残余应力，韧性有所改善。 用于各类高碳钢的工具、模具、量具。
铜合金铝合金等41碳素钢的分类及牌号t7t8mnt9t10t11t12t13说明形状复杂的需要采用铸造成形的钢质零件参见gb1135289zg230450zg270500zg310570zg340640表示屈服强度为200mpa抗拉强度为400mpa的碳素铸钢zg200400一般工程铸造碳钢制造需较高硬度耐磨性又能承受一定冲击的工具如手锤冲头等参见gb129886表示平均wc为千分之8的碳素工具钢a表示高级优t8t8a碳素工具钢用于制造曲轴传动轴齿轮连杆等重要零件参见gb6998808f10203540506065表示平均wc为万分之45的优质碳素结构钢45优质碳素结构钢一般以型材供应的工程结构件制造不太重要的机械零件及焊接件参见gb70088q195q215aq235bq255aq255bq275等屈服点为235mpa质量为a级的沸腾q235a碳素结构钢42合金钢分类和牌号421