热处理专有名词解释

1、热处理工艺学2.1钢的热处理原理一 加热时转变（P94-）（一）奥氏体（A）形成的基本过程.奥氏体（austenite -铁中溶入碳和（或）其他元素构成的固溶体。它是以英 国冶金学家R.Austen的名字命名的。通常呈等轴状多边形晶粒、内有孪晶奥氏体形成的四个过程：P.941奥氏体晶核形成2奥氏体晶核长大（向铁素体和渗碳体两个方向长大）3未溶（残余）渗碳体的溶解4奥氏体成分的均匀化（相对均匀化（钢以非平衡组织加热奥氏体化，将发生异常长大和组织遗传现象）（在以 非平衡组织作为原始组织加热时，常可在奥氏体形成初期获得 *针状和颗粒状奥 氏体见陆兴：热处理工程基础P31或徐光：金属材料CCT曲线测定

2、及绘制P仃）。（二）影响奥氏体等温形成速度的因素:P941加热温度和保温时间2碳量3原始组织4合金元素（三）奥氏体晶粒大小及其影响因素1. 奥氏体晶粒度晶粒度（grain size -意指多晶体内晶粒的大小。可用晶粒号、晶粒平 均直径、单位面积或单位体积内的晶粒数目定量表征。晶粒号 （grain size number）-由美国材料试验协会（ASTM）制定， 并被世界各国采用的一种表达晶粒大小的编号。晶粒号（N）与放大100倍的视野上每平方英寸面积内的晶粒数（n）之间的关系为n=2N-1。实际检验时一般采 用放大100倍的组织与标准晶粒号图片对比的方法判定。起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度P

3、952影响奥氏体晶粒大小的因素：P95加热温度和保温时间、加热速度、钢的成分 （碳量、合金元素）、第二相、 原始组织（*元素 Mn、P 加速；元素 Ti、Nb、V、Al、W、Mo、Cr、Si、Ni 阻止 奥氏体晶粒长大）生产中如何控制奥氏体晶粒度的大小？ （500问11）二冷却时转变（P96-）（一）共析钢过冷奥氏体等温转变曲线（isothermal transformation diagramTTT curve）-过冷奥氏体在不同温度等温保持时， 温度、时间与转变产物所占 百分数（转变开始及转变终止）的关系曲线图。1基本概念、特点 P962影响因素P96碳量、合金元素、奥氏体化温度和保温时间

4、、原始组织、应力和塑性变形3临界冷却速度（马氏体临界冷却速度 critical cooling rate 工件淬火时 可抑制非马氏体转变的冷却速度低限）。4应用（正确选择冷却规范、予测冷却组织及临界冷却速度）（二）过冷奥氏体连续冷去卩转变曲线（continuous cooling transformationdiagram CCT curve）-工件奥氏体化后连续冷却时，过冷奥氏体开始转变及转 变终止的时间、温度及转变产物与冷却速度之间的关系曲线图P103比较两者（TTT、CCT曲线）的异同（500问12）（三）冷却转变组织1珠光体（片状、粒状、特殊形态）形成条件、组织特点与力学性能差别 片状

5、珠光体珠光体 （pearlite, lamellar pearlite）-铁素体薄层（片）与碳化物（包 括渗碳体）薄层（片）交替重叠重叠组成的共析组织。珠光体的片间距离主要 决定于珠光体的形成温度（过冷度）P97珠光体领域（珠光体团）（pearlite colony）-铁素体、碳化物薄片位向大致相同的一个珠光体团所占的空间。一个奥氏体晶粒内可以形成几个珠光体 团。珠光体领域（珠光体团）不仅与珠光体的形成温度（过冷度）有关，而且 还与奥氏体晶粒大小有关。索氏体 （sorbite, fine pearlite）-在光学金相显微镜下放大 600倍以上 才能分辨片层的细珠光体。它是以英国冶金学家的名字

6、命名的。托氏体 （troostite, nodular fine pearlite）-在光学金相显微镜下已无法 分辨片层的极细珠光体。它是以法国金相学家L.Troost的名字命名的。粒状珠光体 （globular pearlite）-碳化物呈颗粒状弥散分布于铁素体基 体中的珠光体。分粗粒状、粒状、细粒状、点状珠光体。P98特殊形态珠光体（碳化物呈针状或纤维状的珠光体）（见徐光P20）2贝氏体（上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体）形成条件、组织特点与力学 性能差别.P99贝氏体 （bainite）-钢铁奥氏体化后，过冷到珠光体转变温度区与Ms之间的中温区等温，或连续冷却通过这个中温区时形成的组织。这

7、种组织由过饱 和固溶体和碳化物组成。它是以美国冶金学家的名字命名的。上贝氏体 （upper bainite）-在较高的温度范围内形成的贝氏体。其典型 形态是以大致平行、碳轻微过饱和的铁素体板条为主体，短棒状或短片状碳化 物分布于板条之间。在含硅、铝的合金钢中碳化物全部或部分被残留奥氏体所 取代。下贝氏体（lower bainite） -在较低温度范围内形成的贝氏体。 其主体是双 凸透镜片状碳过饱和铁素体，片中分布着与片的纵向轴呈 5565C角平行排列 的碳化物。*粒状贝氏体、无碳化物贝氏体（无碳贝氏体、铁素体贝氏体）、其他贝氏体-反常贝氏体及柱状贝氏体（见徐光 P30及陆兴P100）3. 马氏

8、体（板条状马氏体、片状马氏体）形成条件、组织特点与力学性 能差别P100马氏体（martensite）-钢铁或非铁金属中通过无扩散共格切变型转变 （马氏体转变）形成的产物统称马氏体。钢铁中马氏体转变的母相是奥氏体， 由此形成的马氏体化学成分与奥氏体相同，晶体结构为体心正方，可被看作是过饱和：固溶体。主要形态是板条状和片状。它是以德国冶金学家A.Martens的名字命名的。（片状马氏体在显微镜下呈针状，各针之间互成60度或120度的角度，但在正常温度淬火得到的针状马氏体，由于组织较细，在普通光学显微镜下显 示得不够清楚，称为隐针马氏体。）（板条状马氏体的显微组织为一束束平行而细长的板条状组织，由

9、低碳 钢形成的马氏体多为板条状马氏体。）*蝶状马氏体、薄片状马氏体、£-马氏体（见陆兴P77）钢在冷却时发生哪些类型的组织转变？ （500问14）贝氏体与珠光体转变有哪些异同点？（300问62）马氏体与贝氏体转变有哪些异同点？（300问63）马氏体的特点是什么？（问答1.13）4先析相（pro-eutectoid phase -固溶体发生共析转变前析出的固相。例如先析铁素体，先析碳化物等。P98先析铁素体形态有块状、网状、片状。先析碳化物形态有粒状、网状、针状。 铁素体-多边形铁素体、针状铁素体、高温铁素体（见徐光 P17）碳化物-0 （FeC） x （Ffi2C 或 FesC） &

10、#163; （ FejuC 或 FexC）（见徐光 P15） MC M2C M6C M7C3 M23C6 -片状、粒状、针状、纤维状 （一次、二次、 三次、液析、共晶、共析碳化物的区分伪共析组织P98魏氏组织（Widmanstatten structure -组织组分之一呈片状或针状沿 母相特定晶面析出的显微组织。比较：魏氏组织铁素体、魏氏组织渗碳体、一 次魏氏组织铁素体、二次魏氏组织铁素体（见徐光P25）。P995相间析出P996残留奥氏体、奥氏体稳定化.残留奥氏体（残存奥氏体 retained austenite -工件淬火冷却至室温后残存的奥氏体。奥氏体稳定化-热稳定化、机械稳定化 P1

11、02三回火转变P104（一 ）组织转变几阶段马氏体中碳偏聚、马氏体分解、残留奥氏体转变、碳化物转变、Fe3C聚集长大和a相的再结晶（二）回火组织（回火马氏体、回火索氏体、回火托氏体）及性能变化（三）回火脆性及防止（消除）不可逆回火脆性；第一类回火脆性（350°C embrittlement） -工件淬火后 在约350C回火时产生的回火脆性。可逆回火脆性；第二类回火脆性（revesible temper brittleness）-含有铬、 锰、铬镍等元素的合金钢工件淬火后，在脆化温度区（400550 C）回火，或在更高温度回火后缓慢冷却所产生的脆性。这种脆性可通过高于脆化温度的 再次回

12、火并快速冷却予以消除。消除后，若再次在脆化温度区回火或在更高的 温度回火后缓慢冷却，则重新脆化。22钢的整体热处理(P107-)一.退火(annealing)-工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却 的热处理工艺。P1071 完全退火(full annealing)#工件完全奥氏体化后缓慢冷却，获得接近平衡组织的退火。2. 不完全退火(partial annealing, incomplete annealing)-将工件部分奥 氏体化后缓慢冷却的退火。3. 等温退火(isothermal annealing)-工件加热到高于 Ac3(或Aci)的温度， 保持适当时间后，较快地冷却到珠

13、光体转变温度区间的适当温度并等温保持， 使奥氏体转变为珠光体类组织后在空气中冷却的退火。4. 球化退火 (spheroidizing annealing, spheroidizing -为使工件中的 碳化物球状化而进行的退火。5. 预防白点退火 (hydrogen relief annealing -为防止工件在热形变加 工后的冷却过程中因氢呈气态析出而形成发裂(白点)，在形变加工完结后直接 进行的退火。其目的是使氢扩散到工件之外。(脱氢处理baking, dehydrogenation在工件组织不发生变化的条件下， 通过低温加热、保温，使工件内的氢向外扩散进入大气中的退火)。6.再结晶退火(

14、recrystallization annealing -经冷塑性变形加工的工 件加热到再结晶温度以上，保持适当时间，通过再结晶使冷变形过程中产生的 晶体学缺陷基本消失，重新形成均匀的等轴晶粒，以消除形变强化效应和残余 应力的退火。中 间退火 (process annealing, intermediate annealing, interstage annealing) -为消除工件形变强化效应，改善塑性，便于实施后继工序而进行 的工序间退火)。7 .均匀化退火(homogenizing, diffusion annealing -以减少工件化学成分和组织的不均匀程度为主要目的，将其加热到高

15、温并长时间保温，然后缓 慢冷却的退火。&稳定化退火(stabilizing annealing -为使工件中微细的显微组成物沉 淀或球化的退火。例如某些奥氏体不锈钢在850 E附近进行稳定化退火，沉淀出 TiC、NbC、TaC，防止耐晶间腐蚀性能降低)。9.去应力退火 (stress relieving, stress relief annealing-为去除工件塑 性变形加工、切削加工或焊接造成的内应力及铸件内存在的残余应力而进行的 退火。二.正火(normalizing) -工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工 艺。P1151 .二段正火(two-step normalizin

16、g -工件加热奥氏体化后，在静止的空 气中冷却到Ar1附近即转入炉中缓慢冷却的正火。2.等温正火(isothermal normalizing)-工件加热奥氏体化后，采用强制 吹风快冷到珠光体转变区的某一温度，并保温以获得珠光体型组织，然后在空 气中冷却的正火。正火与退火的比较及选用原则 500问29、31)。(选择原则可从切削加工性、 使用性能、经济等方面考虑三.淬火 quench hardening, transformation hardening 工件加热奥氏体 化后以适当方式冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。最常见的 有水冷淬火、油冷淬火、空冷淬火等。P1161加热工艺温

17、度-非传统概念 高温淬火、亚温淬火时间-有效厚度、加热系数加热介质：工艺学P59气氛-中性气氛 neutral atmosphere再给定温度下不与被加热工件发 生化学反应的气氛。氧化气氛oxidizing atmosphere在给定温度下与被加热工件发 生氧化反应的气氛。还原气氛reducing atmosphere在给定条件下可使金属氧化物还 原的气氛。真空加热。2.冷却工艺（冷却制度 cooling schedule 对工件热处理冷却条件（冷 却介质、冷却速度）所作的规定。工艺学 P71冷却介质-水、盐水、碱水、油、有机聚合物水溶液等冷却方法1）单液淬火直接淬火（direct quenc

18、hing工件加热后直接淬火冷却的工艺。延迟淬火；预冷淬火（delay quenching） -工件加热奥氏体化后浸入淬火冷却介质前先在空气中停留适当时间（延迟时间）的淬火。热浴淬火 （hot bath hardening） -工件在熔盐、熔碱、熔融金属或高 温油等热浴中进行的淬火冷却。如盐浴淬火、铅浴淬火、碱浴淬火等。2）双介质淬火； 双液淬火 （interrupted quenching, timed quenching- 工 件加热奥氏体化后先浸入冷却能力强的介质，在组织即将发生马氏体转变时立即转入冷却能力弱的介质中冷却。3） 贝氏体等温淬火；等温淬火（austempering -工件加热

19、奥氏体化后快 冷到贝氏体转变温度区间等温保持时奥氏体转变为贝氏体的淬火。4） 马氏体分级淬火；分级淬火 （martempering）-工件加热奥氏体化后 浸入温度稍高或稍低于 Ms点的碱浴或盐浴中保持适当时间，在工件整体达到介 质温度后取出空冷以获得马氏体的淬火。5）复合淬火、形变与淬火相结合形变淬火（ausforming）工件热加工成形后由高温淬冷的淬火。常用的是锻造余热淬火。6）力卩压淬火；模压淬火 （press hardening, die hardening -工件加热奥 氏体化后在特定夹具夹持下进行淬火冷却，其目的在于减少淬火冷却畸变。3淬透性、淬硬性淬硬性 （hardening c

20、apacity）-以钢在理想条件下淬火所能达到的最高硬 度来表征的材料特征。淬透性（hardenability）-以在规定条件下钢试样淬硬深度和硬度分布表 征的材料特性。工艺学P81淬透性在生产实践中有何重要意义？（问答 3.5）淬硬性与哪些因素有关？ （问答3.6）4畸变、校直P1225后处理 防锈、清洗、喷丸、喷砂 P124四回火tempering工件淬硬后加热到Aci以下的某一温度，保温一定时间, 然后冷却到室温的热处理工艺。P1251回火加热温度-低、中、高温.彳氐温回火（low temperature tempering, first stage tempering -工件在250 E以下进行的回火。中温回火（