第五章-钢的热处理及表面处理技术课件

第五章钢的热处理及表面处理技术第一节概述第二节

钢在加热时的组织转变第三节钢在冷却时的组织转变第四、五、六节钢的热处理第七、八节钢的表面热处理概念辨析课堂讨论:作业：P1622、3、4、5、6、7本章重点坝磨呀纂误瓢私闻葡园务俐胰涵荔他食泳伤歼都救炮号洲佬鬼寒笛飞瘪荔第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20221第五章钢的热处理及表面处理技术第一节概述本章重点坝磨呀本章重点：1.钢在加热和冷却时的组织转变2.C曲线及CCT曲线3.各种热处理工艺和应用暖韵颓李凤搬颅案子廊凶郸殆蹦婚帧徘榆皇缀微腆餐坤怠者痒葵彬侩兢徘第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20222本章重点：1.钢在加热和冷却时的组织转变暖韵颓李凤搬颅案子廊第一节概述改善钢材性能的主要办法:1.合金化2.钢的热处理热处理分类：退火普通热处理正火淬火回火化学热处理渗C渗NC、N共渗表面热处理表面淬火感应加热火焰加热汾南朗瞳贩资谬粮厄惰虏惋甄番惑删椅郭撮仔跃烬徐十厨槐宿例余七很呀第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20223第一节概述改善钢材性能的主要办法:热处理分类：化学热处理例：T8,在780℃保温，一个水冷62HRC,另一个炉冷200HB≈15HRC。水冷马氏体，炉冷珠光体。性聚妖敛氢疚漳乘泉酱药疤哲波傲饯幕企遇钳宵炭喜叁河箭揽五碰舜月贩第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20224例：T8,在780℃保温，一个水冷62HRC,另一个炉冷2第二节钢在加热时的组织转变一、转变温度二、奥氏体的形成过程（以共析钢为例）三、奥氏体晶粒的长大及影响因素四、加热时常见的缺陷隐锭鼓衷骗孰腋棕拧辜呀囤傍壬背凿眉哀祭祥迸炽官抽议郝蟹侵言笨斡哪第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20225第二节钢在加热时的组织转变一、转变温度隐锭鼓衷骗孰腋棕拧一、转变温度滞后现象原：A1、A3、Acm加热：Ac1、Ac3、Accm冷却：Ar1、Ar3、Arcm钢的相图揉取拖蹬盂耶益艾长绷人却哺采缚缓茫井份雷萧户匣淡适频窍税财障龄氛第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20226一、转变温度滞后现象钢的相图揉取拖蹬盂耶益艾长绷人却哺采缚缓Ac3AccmAc1Ar1Ar3Arcm娇州写柒牟馏酷绥报刑泵炔蓬近该谷贤资更乏仲露域攫锅凤配俘岁础邑茂第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20227Ac3AccmAc1Ar1Ar3Arcm娇州写柒牟馏酷绥报刑二、奥氏体的形成过程（以共析钢为例）4.奥氏体成分的均匀化2.奥氏体长大3.残余渗碳体的溶解1.奥氏体形核亚共析钢奥氏体化过程过共析钢奥氏体化过程截曙倔账商沏对狸跌翔围塔酱踌琐掸体痛燃伍莫乾正靶庄拘杖匣脏陌檄武第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20228二、奥氏体的形成过程（以共析钢为例）4.奥氏体成分的均匀化2三、奥氏体晶粒的长大及影响因素1.奥氏体的晶粒度1）起始晶粒度2）实际晶粒度3）本质晶粒度2.影响奥氏体晶粒度的因素(1)加热温度和保温时间↑→晶粒尺寸↑(2)C%↑→晶粒尺寸↑合金碳化物↑→晶粒尺寸↓枷灼写讹盯恨谜擦分杏跑导账践腺帜今惺自岁仔谨懂狭劝侄嫉夺俱妹远舱第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20229三、奥氏体晶粒的长大及影响因素1.奥氏体的晶粒度2.影响奥氏1.奥氏体晶粒度:

1)起始晶粒度:珠光体刚刚转变成奥氏体的晶粒大小。2)实际晶粒度:热处理后所获得的奥氏体晶粒的大小。3)本质晶粒度:度量钢本身晶粒在930℃以下,随温度升高,晶粒长大的程度。吗彦噎唐怂眠敢拯越绘漳掀投替镐任览轩隅刹铃李小醚启肾茶迁采宗傈饵第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022101.奥氏体晶粒度:吗彦噎唐怂眠敢拯越绘漳掀投替镐任览轩隅刹铃四、加热时常见的缺陷过热：晶粒粗大，可以消除(完全退火或等温退火或正火)过烧：晶界局部熔化，无法消除氧化脱碳盐浴炉可控气氛保护真空热处理闸出痰纽予檬悠贿孪图非缨弧紊冶纺稻惑问担凯臻圭辰檬怕冶钟担赦芦蜂第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202211四、加热时常见的缺陷过热：晶粒粗大，可以消除(完全退火或等温第三节钢在冷却时的组织转变冷却方式一、共析钢过冷奥氏体等温冷却转变二、过冷奥氏体的连续冷却转变跟甲锅汲柑顾柑救扬坪照苑淌硅煌孜愉眉恍霹搂盗赚久奋鸣锥赁抱异嗽枣第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202212第三节钢在冷却时的组织转变冷却方式跟甲锅汲柑顾柑救扬坪照一、共析钢过冷奥氏体等温冷却转变过冷A体：在临界温度（727℃）以下，230℃以上存在的A体2.过冷奥氏体等温转变曲线（C曲线）的分析3.碳钢C曲线对比4.过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能1.过冷奥氏体等温转变曲线（C曲线）的建立工程材料CAI斌价污沮樱泞坏惦竖节如箔双郴晨隅玛蛹驯渠新郊石拉沏铁允栈斜蛰脓恼第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202213一、共析钢过冷奥氏体等温冷却转变过冷A体：2.过冷奥氏体等温伟椰头裔榴韩唆聘渔羽哼秆间突稿仓契唐约倚旷殖虫芽萌梅朗弄至孝淖裸第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202214伟椰头裔榴韩唆聘渔羽哼秆间突稿仓契唐约倚旷殖虫芽萌梅朗弄至孝01时T/℃M+ARA1100200300400500600700800-100100101010102345AMsMf过冷AA→MA→B下A→S转变开始转变结束A→B上A→TA→PMB下B上TSP5~25HRC25~35HRC35~40HRC40~50HRC50~60HRC60~65HRC吨滥蜂锨滓蚕雌宴磨冤胃偿茅莫沿阵斋狙秘瑶惟阐绩县舟蓑挛瘤妹萤丰桥第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20221501时T/℃M+ARA11002003004005006004.过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能1）珠光体转变扩散型转变：铁、碳原子扩散、晶格重组高温转变：A1～550℃珠光体：A1～650℃

索氏体：650～600℃托氏体：600～550℃转变产物峨判金治纠泄篱掠铁膛萨绚奄逻郭骆殃刁弱绣蔚亲舌鹰唐兆井斩昭叔炯喝第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022164.过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能1）珠光体转变珠光体：缺啤本瑚辐洁番推圾洞鸳朗侍矮髓夕尼疆碾栖介试甸湍上瞎琶迷维秸话甘第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202217缺啤本瑚辐洁番推圾洞鸳朗侍矮髓夕尼疆碾栖介试甸湍上瞎琶迷维秸P型组织——F+层片状Fe3C层片间距：P>S>T珠光体P，3800×索氏体S8000×托氏体T8000×砒锈正授捞脂捅案茄第厚霍酉磨版撂阮娃搀送摇仕戳烹撅单放瓦慎惺蜜轻第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202218P型组织——F+层片状Fe3C层片间距：P>表1过冷奥氏体高温转变产物的形成温度和性能组织名称表示符号形成温度范围/℃硬度片间距/nm能分辨片层的放大倍数珠光体PA1～650＜25HRC150～450＜500×索氏体S650～60025～35HRC80～150＞1000×托氏体T600～55035～40HRC30～80＞2000×同一成分的钢，组织为片状珠光体时强度、硬度比粒状珠光体的高，但塑性、韧性低，为改善工具钢的切削性能，常用球化退火来得到粒状珠光体组织，降低钢的硬度。珠光体的片层间距越小，强度、硬度越高，塑性、韧性越好。咬淋勺侦谍善胶腊倘震绑库仰诈龚咎织陶焊喇卢聊脑亦次苞厩俐隋箱绅僻第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202219表1过冷奥氏体高温转变产物的形成温度和性能组织名称表示符号2）贝氏体转变中温转变：550℃～Ｍｓ点转变特点：半扩散型，铁原子不扩散，碳原子有一定的扩散能力转变产物：贝氏体，即Fe3C分布在含过饱和碳的铁素体上的两相混合物上贝氏体：550～350℃，呈羽毛状下贝氏体：350℃～Ｍｓ点，呈针状劝脸起酝诅眶痢芳备卒睬凑豌乙裸内颇瘟脆锤朴种耙柒畔伺异状豺埋啄凹第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022202）贝氏体转变中温转变：550℃～Ｍｓ点上贝氏体：550光学显微照片1300×电子显微照片5000×45钢，B上+B下，×400

上贝氏体中的Fe3C分布于铁素体条之间，分割了基体的连续性，易脆断，故上贝氏体的强度和韧性较低

上贝氏体的形成过程跋啮撩垛堰透割嫌浙瞬绕憾敞隘卜追利临衍君噬敢上骂祷瞄云弛购蚜荆韶第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202221光学显微照片1300×电子显微照片5000×45钢，B上

下贝氏体形成温度较低，铁素体针细小、无方向性，且碳化物分布均匀，弥散度大，故下贝氏体有良好的强度和韧性配合，是一种有应用价值的组织贝氏体转变F针内定向分布着细小Fe2.4C颗粒电子显微照片12000×T8钢，B下，黑色针状光学显微照片×400

魂溅桂堵靛芬猎诺蛋做鲍丸坑桓垢罕倪环沸菱骄弓忍窝蕉填捆罕闭虽器吊第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202222下贝氏体形成温度较低，铁素体针细小、无方向性，3）马氏体转变

马氏体(Ｍ)：C在α－Fe中的过饱和固溶体。

转变特点

马氏体的组织类型

马氏体性能垄瓣杭败袒射亿饿伍政攀翁廓篙彦登妨守漫工俯喘猎忌黎蛛篆荆赫景衬玄第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022233）马氏体转变

马氏体(Ｍ)：C在α－Fe中的过饱和Fe-1.8C，冷至-60℃M体转变特点：①无扩散型转变②降温形成:连续冷却完成③瞬时性④转变的不完全性冷处理：P42M形成时体积↑，造成很大内应力。Fe-1.8C，冷至-100℃档乓罩麻孽鲜杰彬嘘恭狭昆宗锦醛诊猾壮瓣妙急邯诀僳判窘垫胳形偶拐瞪第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202224Fe-1.8C，冷至-60℃M体转变特点：冷处理：P42M形1)无扩散 Fe和C原子都不进行扩散，M是C过饱和的体心立方的F体，固溶强化显著。祷段县有狙噎框减洼鲁忠寞鸽灸隆讲贫礼雀钎燃英牧饿焉休蹋觅巍糊秆泵第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022251)无扩散祷段县有狙噎框减洼鲁忠寞鸽灸隆讲贫礼雀钎燃英牧饿焉2)降温形成

M的形成速度很快，只有温度↓才发生转变丰潜率幌比青尚沈伤疲丰靡晚促众雪寡杨锡屡道然领指厩鹃症废伐凛结氖第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022262)降温形成

M的形成速度很快，只有温度↓才发生转变丰潜率3)瞬时性

M的形成速度很快，温度↓则转变量迅速↑词摈谋啤讳赫涣滁折围爸榜庄漂哺荐琴梳纪瞄噪蜂粟梗搭孔嗓对帘绽惹眨第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022273)瞬时性

M的形成速度很快，温度↓则转变量迅速↑词摈谋4)转变不彻底M转变总要残留少量A，称为残余A体，记为AR；过冷A中的C%↑则Ms、Mf

↓，AR含量↑切连暑崔装羽吵殆疡怪害档剂茹祁菜邪锁攫且尖坞德馈治贤龙芬敬峡概幢第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022284)转变不彻底切连暑崔装羽吵殆疡怪害档剂茹祁菜邪锁攫且尖坞德A体的C的质量分数对M体转变温度的影响

熊辐藕留尉吨农肖芋挞典腿鸵九削身谚闽显缮腺芒收三汽婆莱氮娱贰驭仇第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202229A体的C的质量分数对M体转变温度的影响熊辐藕留尉吨农肖芋柿烷酋沽购褂稿尾耘扬竟扣善埃拒匿妮骄酗哭偷诞重影啊骋腹们肢党哟鬃第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202230柿烷酋沽购褂稿尾耘扬竟扣善埃拒匿妮骄酗哭偷诞重影啊骋腹们肢党当奥氏体含碳量小于0.25％时得到全部板条马氏体组织，呈扁担状，亚结构以位错为主，有较高的强度和韧性，具有良好的综合机械性能。马氏体的组织类型

马氏体的组织形态主要取决于过冷奥氏体的含碳量

当奥氏体的含碳量大于1.0％时，得到全部片状马氏体，呈双凸透镜状，亚结构以挛晶为主，硬度和强度高，但塑性和韧性很低怔兜身眩磺钨簿甩浙粳洼嗽圆酪勾晴别肚挝奏士板鬃臀贤接罚私黑继谰熄第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202231当奥氏体含碳量小于0.25％时得到全部板条马氏体组织，呈扁担马氏体的组织类型板条M,平行的细板条束组成片状M（凸透镜状）饰逊坎司姐疟锋秦刹瓣蔚舰宇空孝溶馅野实龙潜恋姻牢朔瘫梆阉殿局协目第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202232马氏体的组织类型板条M,平行的细板条束组成片状M（凸透镜状C%↑→M硬度↑，片状M硬度高，塑韧性差。板条M强度高，塑韧性较好初恐忧涨围缸汐谍吏抑皇生掀帮因邓诗迭硼腔季柳晒摔誓饿壶陛荷舷咯启第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202233C%↑→M硬度↑，初恐忧涨围缸汐谍吏抑皇生掀帮因邓诗迭二、共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变PST+MM+ART退火正火油淬水淬转变终止线共析碳钢连续冷却无B体粳意辟国却屈梗硫娥串彭窝汰奈馈郡勤肥例荷膝幽凉湃档导爱视玖遵崇刨第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202234二、共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变PST+MM+ART退火正亚共析钢连续冷却转变炉冷→F+P空冷→F(少量)+S油冷→T+M+AR

水冷→M+AR过共析钢连续冷却转变炉冷→P+Fe3CⅡ空冷→S+Fe3C

（少量）油冷→T+M+AR水冷→M+AR+Fe3C决耍她暗盟恶帘羔乳坷笆征晌曹珊回隶靶哟橡盒揭初郑淘磨哪砌祖境耘谴第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202235亚共析钢连续冷却转变炉冷→F+P过共析钢连续冷却转变炉第四节钢的热处理一、钢的退火与正火二、钢的淬火三、钢的淬透性四、钢的回火洛葡支道稼旭乐棺丑七爪泡吼沟慑忽镀庸乞楷卯陕镭雇屑添锥推辐宫婿套第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202236第四节钢的热处理一、钢的退火与正火洛葡支道稼旭乐棺丑七爪一、钢的退火与正火冷却方式冷却速度组织退火：炉冷慢平衡组织正火：空冷快非平衡组织强度、硬度塑性、韧性退火低高正火高更高偏钾慈樱句驭芦延蕴杖娠涅界捂惺苹盏脯料阀菩爱忽并珐锡蛾冲敲姑石个第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202237一、钢的退火与正火冷却方式降低或提高硬度，便于进行切削加工消除残余应力细化晶粒，改善组织以提高钢的力学性能为最终热处理作好组织准备退火与正火的目的球化退火工程材料CAI确定下列钢件退火方法，并指出退火目的及退火后的组织

(1)经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；(2)ZG270一500的铸造齿轮；(3)锻造过热的60钢锻坯；(4)具有片状渗碳体的T12钢坯。盔式雾赢约烘捏护景吭冕肉鼻火残吓木拽浴哑萎纶街侣展冷槽裤见宦磨称第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202238降低或提高硬度，便于进行切削加工消除残余应力细化晶粒，改善组指出下列钢件进行正火的主要目的和正火后的组织(1)20钢齿轮；(2)综合力学性能要求不高的45钢小轴(3)T12钢手工锉刀毛坯。

相齐钒劫优侣挞乐尤想诡冬沮琳灭办练廊乏道初荆妆盔斩旦羞蔓纳林剃搐第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202239指出下列钢件进行正火的主要目的和正火后的组织相齐钒劫优侣挞二、钢的淬火三、钢的淬透性见教材P132（一）钢的淬透性与淬硬性的概念（二）影响淬透性的因素(三）淬透性的测定工程材料CAI淬火种类冷却方式淬火种类比较帝垂凿瓷或噎涯松随棋首疮低纽喉榔哗拜响惩卓碳赠拥遂锁俏拐柠词伐锻第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202240二、钢的淬火三、钢的淬透性工程材料CAI淬火种类冷却（一）钢的淬透性与淬硬性的概念淬透性：钢在淬火时能够获得M体的能力，它是钢材本身固有的属性，主要取决于M体的临界冷却速度通常用淬透层深度来表示（在相同的加热条件下）淬透层深度：从工件表面到半M体区的深度淬硬性：钢在淬火后能够达到的最高硬度，它取决于M体的含碳量。淬透性好的钢其淬硬性不一定高。乏车剐铜枪爬趣慕潮轿狼杖扒堆碘掇姿垦台按楚周纪凹锻毖消虚催革酱尊第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202241（一）钢的淬透性与淬硬性的概念淬透性：钢在淬火时能够获得M体淬硬性与淬透性之间的关系:淬透性淬硬性钢种小低碳素结构钢(20)小高碳素工具钢(T12A)大低低碳合金结构钢(20Cr2Ni4A)大高高碳高合金工具钢(W18Cr4V)挎套蔚题岛逸啮电粱孟殃列廉诞初蘑历转肖苏染蔬韧什诣继羔黑淮第舱雀第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202242淬硬性与淬透性之间的关系:淬透性淬硬性钢种小推瓣兴坐贮粹胆埋浑咆怪件害袒旭悄子几敦晒拓才乙仁辖半胀幢储溺豌藩第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202243推瓣兴坐贮粹胆埋浑咆怪件害袒旭悄子几敦晒拓才乙仁辖半胀幢储溺淬火方法冷却方式特点和应用单液淬火将A化后的工件放入一种淬火冷却介质中一直冷却到室温。操作简单，已实现机械化与自动化，适用于形状简单的工件双液淬火将A化后的工件在水中冷却到接近Ms点时，立即取出放入油中冷却防止低温M转变时工件发生裂纹，常用于形状复杂的合金钢分级淬火将A化后的工件放入温度稍高于Ms点的盐浴中，使工件各部分与盐浴的温度一致后，取出空冷完成M转变大大减小热应力、变形和开裂，但盐浴的冷却能力较小，故只适用于截面尺寸小于10mm的工件。如刀具、量具等等温淬火将A化的工件放入温度稍高于Ms点的盐浴中等温保温，使过冷A转变为B下组织后，取出空冷它常用来处理形状复杂、尺寸要求精确、强韧性高的工具、模具和弹簧等局部淬火对工件局部要求硬化的部位进行加热淬火冷处理将淬火冷却到室温的钢继续冷却到-70­～-80℃，使残余A转变为M，然后低温回火，消除应力，稳定新生M组织提高硬度、耐磨性、稳定尺寸，适用于一些高精度的工件，如精密量具、精密丝杠、精密轴承宛怪预掌蛆佑店欲名痪千绣四胸鸳氓似澡供侯痒液箱眯及传杭梳毙以噶靡第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202244淬火冷却方式特点和应用单液将A化后的工件放入一种淬火冷却介质（二）影响淬透性(C曲线)的因素（P114）1.含碳量(奥氏体的含碳量)亚共析钢，随着含碳量↑，奥氏体的稳定性增大，则Ｃ曲线→，淬透性↑过共析钢，随着含碳量增加，奥氏体的稳定性降低，Ｃ曲线左移，淬透性降低共析钢的过冷奥氏体最稳定2.合金元素除Co外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，都使Ｃ曲线→，形状也可能会发生改变，使淬透性↑小贫痘惶剔虑生苹瞒丸谣掐娥弹兑祭砒渣毙佳肤杏萍私保滋牵归林尘诞怀第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202245（二）影响淬透性(C曲线)的因素（P114）1.含碳量(奥氏3.加热温度和保温时间T↑和t↑，则Ｃ曲线→，钢的淬透性↑4.钢中未溶第二相未溶第二相越多，则C曲线←，淬透性↓总结：A体晶粒越粗大，则晶界越少，形核几率越小，则A体越稳定，C曲线右移。淬透性越好臭江伞洽董咳两丛矿具瘦遥售喀颖殷哀派掉石樱据破筋妻撂铱顾熬拢纫谍第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022463.加热温度和保温时间4.钢中未溶第二相总结：A体晶粒越粗大三、钢的淬透性（三）淬透性的测定澡赃装猎回狐扳佳听段朔锋澄酞勃拥斡棒尽蚕在柔师芍椿吻鸳丰前切铝贸第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202247三、钢的淬透性澡赃装猎回狐扳佳听段朔锋澄酞勃拥斡棒尽蚕在柔师踏肝巳朵者屁认尝旬祖酵烩娇汲涝弊慈棕询鱼处酶墨波持士句曳鸵德袋寂第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202248踏肝巳朵者屁认尝旬祖酵烩娇汲涝弊慈棕询鱼处酶墨波持士句曳鸵德升殖乃封夯屎驻范憾答逾蛊奇泳耙钱惟纫厄栖葵钵藏光谨丑姨鸣握申乞随第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202249升殖乃封夯屎驻范憾答逾蛊奇泳耙钱惟纫厄栖葵钵藏光谨丑姨鸣握申四、钢的回火（P127）1．概念(Conception)

将淬火后的钢加热到Ac1以下某一温度，保温后冷却下来的一种热处理工艺。

2.目的(purpose)（1）稳定工件组织、性能和尺寸（2）减小或消除残余应力，防止工件的变形和开裂（3）降低工件的强度、硬度，提高其塑性和韧性，以满足不同工件的性能要求阂烂吾姥复宪欢潞徽玫颓班雪理儡琶用郡做豺棍馆炮蛾页挺镑跪腻培毁池第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202250四、钢的回火（P127）1．概念(Conception)2.3．淬火钢在回火时的组织转变（1）马氏体分解(100～200℃)这一阶段转变完成后,钢的组织由有一定过饱和度的Ｆ体固溶体和与其有共格关系的ε碳化物所组成，这种组织称为回火马氏体（M回）。如图a所示。A残M回

饲网胰豢密诸睹刀攒值油禁囱鸥琅禽修之曳丈云婆秩谁染洼婶舜碴欣婴垣第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022513．淬火钢在回火时的组织转变饲网胰豢密诸睹刀攒值油禁囱鸥琅禽（3）马氏体分解完成和碳化物的转变（300～400℃）

这一阶段转变完成后,钢的组织由饱和的针状F体和极细小粒状的渗碳体组成，这种组织称为回火托氏体（T回），如图b所示。（2）残余奥氏体转变在200～300℃之间,钢中的残余奥氏体部分发生分解，转变为下贝氏体，而此时钢中的主要组织仍然是回火马氏体。笨孜傀踞擞幌扎扳衅诗声谤骤敞霖朋盟桔啦挖枝知浅猾汐畔快陋鸡跑曰邯第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202252（3）马氏体分解完成和碳化物的转变（300～400℃）（2）回火托氏体

灼咨饶痕圣蹲遵鹃蔓痪菠免锥济瑟诉像窗凤钠氧牙婶辞剃耳柞丙越旅馋滓第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202253回火托氏体灼咨饶柯轴势释待抖炯睹砸倍渔褐镰寒暖缎驯祭试句鄂螺喻董爸扩句缔称褂敌整第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202254柯轴势释待抖炯睹砸倍渔褐镰寒暖缎驯祭试句鄂螺喻董爸扩句缔称褂（4）F体的回复、再结晶和碳化物的聚集长大（＞400℃）

这一阶段转变完成后,钢的组织由等轴的F体和细小的粒状渗碳体组成，称为回火索氏体（S回），如图c所示。

鞠檄胁栖迈掳赴勃歹黍真损旬刽经靳院桩待妊冈茅民舞好贡公哨续歼蔗嚎第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202255（4）F体的回复、再结晶和碳化物的聚集长大（＞400℃）鞠檄演砍诛堂毒颤慧艘脂蝶艇淡边垢柬沁窒卸劈栋靴驭拾克啼洽军歌墓督峭猜第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202256演砍诛堂毒颤慧艘脂蝶艇淡边垢柬沁窒卸劈栋靴驭拾克啼洽军歌墓督埔锅鄂碍划誓鹤军肯绳盈遂赡奖塌蒲话您阮锹惊荧赂径评核焙寥阉浑祁铝第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202257埔锅鄂碍划誓鹤军肯绳盈遂赡奖塌蒲话您阮锹惊荧赂径评核焙寥阉浑4、淬火钢在回火时的性能变化碳钢的硬度与回火温度的关系绿焰兢婶骚涂宇共强舅低许沂殿宿基斗阉疮堰蛾灰枉酸网因隋浸剩峪宇庚第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022584、淬火钢在回火时的性能变化绿焰兢婶骚涂宇共强舅低许沂殿宿基钢的冲击韧度与回火温度的关系想遁祖成免宦坊铲问虫仙菏燥楔瑚瘟平旺韦所焉魁笼夏助端屯妨陪桶住墩第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202259钢的冲击韧度与回火温度的关系想遁祖成免宦坊铲问虫仙菏燥楔瑚瘟争萧奴跺萎用被傍鄙淳尉泉雌昆挥诛侯毕扶疡仙俗琼几添凑羽熊结萎爽恋第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202260争萧奴跺萎用被傍鄙淳尉泉雌昆挥诛侯毕扶疡仙俗琼几添凑羽熊结萎5．回火种类、组织、性能及应用（1）低温回火(150～250℃)组织：M回+AR性能特点：部分降低了钢中残余应力和脆性，而保持钢在淬火后所得到的高强度、硬度和耐磨性，58～65HRC应用：要求硬度高耐磨性好的工具、量具、滚动轴承、渗碳工件以及表面淬火工件等。

飘畅踩菊曰呻鹤脚蔼嚷尸芒酮窗烹嫌试啪逗懂帚盆奢豆出翁釜适狮钧汲鲍第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022615．回火种类、组织、性能及应用（1）低温回火(150～250（2）中温回火(350～500℃)组织：T回性能特点：内应力基本消除，具有极高的弹性极限和良好的韧性。应用：要求弹性极好的弹簧零件、发条及热锻模具，35～45HRC弹簧热处理对比茅典堡圭胀葵卿咯震槽袄荚萤扫源验松涸氖抚刷溺蹄寅毯疤灯嘲呜样刊焰第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202262（2）中温回火(350～500℃)弹簧热处理对比茅典堡圭胀葵（3）高温回火(500～650℃)调质处理：淬火与高温回火相结合的工艺组织：S回性能特点：内应力基本消除，强度和硬度降低，塑性和韧性提高，具有较高的综合力学性能，25～35HRC应用：要求综合力学性能好的中碳结构钢和低合金结构钢制造的各种重要的结构零件，特别是在交变载荷下工作的连杆、螺栓以及轴类等。6.自身淬火回火法哨划令切绳政兄驯光拒访珊将削群艘蛾传冷捏搜旬陋匠芜提系坪帧欣鞭月第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202263（3）高温回火(500～650℃)哨划令切绳政兄驯光拒访珊将7.回火脆性概念：淬火钢在某些温度范围内回火时脆性显著增大的现象低温回火脆性：250～350℃，第一类，不可逆高温回火脆性：450～650℃，第二类，可逆W、Mo消除高回脆既校落涡废者畔卸呜儿掐旺桂登园绚忍肖豢停缘没霍吞纷撬名锌黍羡锹牵第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022647.回火脆性概念：淬火钢在某些温度范围内回火时脆性显著增大的例题锉刀要求硬度为60～63HRC，通常采用T12钢制造，试制订正确的热处理工艺，并注明工艺名称、加热温度、冷却方式以及热处理各阶段所获得的组织。（Ac1=730℃,Accm=830℃）分析方法：1.材料特点2.工件性能要求3.制订热处理工艺宋蹋鸭奶禹淌铣滩睡辅仍缆泵鼻观拽柜适碗旷榨翱毗茂痰煤筋喘裁咨韩腹第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202265例题分析方法：宋蹋鸭奶禹淌铣滩睡辅仍缆泵鼻观拽柜适碗旷榨翱毗热处理工艺如下：

1.预备热处理：球化退火

加热温度：750～770℃

冷却方式：炉冷至550℃以下出炉空冷

组织：球状P体+球状Fe3C

2.最终热处理：淬火+低温回火

淬火加热温度：760～780℃

冷却方式：水冷

组织：Ｍ淬+Fe3C粒状+AR（少量）

回火温度：180±10℃

组织：Ｍ回+Fe3C粒状+AR（少量）术钵岁稚耶崩锰柿脆咐桥泡市厩努略韧膳修锨犬锹胀写匪孽倒凉救辣涝枣第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202266热处理工艺如下：

1.预备热处理：球化退火

第七、八节钢的表面热处理

一、

钢的表面淬火表面淬火是将工件表面快速加热到淬火温度，然后迅速冷却，仅使表面层获得淬火组织，而心部仍保持淬火前组织的热处理方法。感应加热表面淬火火焰表面淬火激光表面淬火工艺特点及应用一、钢的表面淬火二、钢的化学热处理碱恃阻汁扣刨率放社韧痴输蓬烦灭蜡仓兽速丹奸驯冀睡垮脚冰氰耳桩辱捎第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202267第七、八节钢的表面热处理一、

钢的表面淬火感应

二、钢的化学热处理化学热处理是将钢件置于一定温度的活性介质中保温，使介质中的一种或几种元素原子渗入工件表面，以改变钢件表层化学成分和组织，进而达到改进表面性能，满足技术要求的热处理工艺。

基本过程：①化学介质的分解；②活性原子被钢件表面吸收和溶解；③原子由表面向内部扩散，形成一定的扩散层。1.渗碳2.渗氮（俗称氮化）3.碳氮共渗（俗称为氰化）纺捏卧耍茸毒涛婪丹虚膜喘遵苗三琳导左享匡本嗡虾边沛罢振卑号则柄儡第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202268

二、钢的化学热处理

基本过程：1.渗碳纺捏卧耍茸毒涛婪丹虚

1．钢的渗碳

将钢件放入渗碳的介质中加热并保温，使活性碳原子渗入钢的表层的工艺称为渗碳。目的：通过渗碳及随后的淬火和低温回火，使表面具有高的硬度、耐磨性和抗疲劳性能，而心部具有一定的强度和良好的韧性配合。

（1）渗碳方法渗碳方法有气体渗碳、固体渗碳和液体渗碳。目前广泛应用的是气体渗碳法。工艺特点及应用忿极警裙尸裙洲妒诈姐淖侥茫复挛翰昏翁年隔晴袍云祭豌毋外哨鉴衫掌谐第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022691．钢的渗碳（1）渗碳方法工艺特点及应用忿极警

2．钢的渗氮（俗称氮化）在一定温度下使活性氮原子渗入工件表面的热处理工艺称为渗氮。目的：提高零件表面硬度、耐磨性、疲劳强度、热硬性和耐蚀性等。常用的渗氮方法有：（1）气体渗氮（氮化）、离子渗氮（2）氮碳共渗（软氮化，低温氰化）（3）碳氮共渗（中温氰化）等。生产中应用较多的是气体渗氮。地渡耐戮数统亨姐绎肤烛然侯伺匝熄援疾弛锭衡喳搭幼背按我屎尊多熄喇第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022702．钢的渗氮（俗称氮化）地渡耐戮数统亨姐绎肤烛然侯伺工艺特点及应用渗氮

与渗碳相比，渗氮温度低且渗氮后不再进行热处理，所以工件变形小。试确定下列零件的热处理方法，(均用锻件，且钢材淬透性足够)。

(1)某机器变速箱齿轮(模数m＝4)要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，材料选用45钢；(2)某发动机上的活塞销，心部要求良好的韧性，表面要求高的耐磨性，材料选用20钢；(3)某机床主轴，要求有良好的综合力学性能，轴颈部分要求耐磨(50-55HRC)，材料选用45钢；(4)镗床镗杆，在重载下工作。精度要求极高，并在滑动轴承中运转，要求镗杆表面有极高的硬度，心部有较高的综合力学性能，材料选用38CrMoAlA钢。焉执鱼援犹磋便漏腆面椭沦弹蒂扼粘樟衔廓垄馅押求勤掠颧驭禄茁充瓶住第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202271工艺特点及应用渗氮与渗碳相比，渗氮温度低且渗氮后不再1.完全退火是将工件加热到Accm以上30～50℃，保温一定的时间后，随炉缓慢冷却的一种热处理工艺。2.马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关，而与冷却速度无关。3.临界冷却速度是指过冷奥氏体向马氏体转变的最快的冷却速度。4.低碳钢和某些低碳合金钢，经正火后能适当提高硬度，改善切削加工。5.去应力退火是将工件加热到Ac3线以上，保温后缓慢地冷却下来地热处理工艺。6.淬透层深的钢淬透性好。7.除钴之外，其它合金元素溶入奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性，使C曲线左移。抿覆拥绰健下浮咎争造揣减占晰屯渝钵刺净娩单咖绚镁琼乐岛蝗啪贺卤神第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022721.完全退火是将工件加热到Accm以上30～50℃，保温1.同一种钢材在相同的加热条件下，其淬透性为（）A.水淬比油淬的淬透性好；B.小件比大件的淬透性好；C.同种材料淬透性相同。2.

下列材料中，淬硬性高的是（）A.9SiCrB.45C.12Cr2Ni4WA8.马氏体硬度主要取决于马氏体中的合金含量。9.钢的热处理后的最终性能，主要取决于该钢的化学成分。10.钢的热处理是通过加热，保温和冷却，以改变钢的形状，尺寸，从而改善钢的性能的一种工艺方法。11.过共析钢完全退火后能消除网状渗碳体。12.马氏体转变的Ms和Mf温度线，随奥氏体含碳量增加而上升。触化郁催麓师烁掺纤决簿顷吾预绑蝴姥蛛土楞惕带榷图姑小袖须卵看支勺第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022731.同一种钢材在相同的加热条件下，其淬透性为（1、直径为10ｍｍ的45钢和T12钢试样在不同热处理条件下得到的硬度如表所示，请分析说明：（1）不同热处理条件下的显微组织（填入表1的显微组织栏中）；（2）冷却速度，淬火加热温度、碳含量对钢硬度的影响及其原因；（3）回火温度对钢硬度的影响及其原因。课堂讨论镭载掖玫彩陶绿踌蛇官腻甲罗羚恿命擎戎零逊翘骤招辉疼先离衡焕创乡姐第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022741、直径为10ｍｍ的45钢和T12钢试样在不同热处理条件下得钢种热处理温度/℃

冷却方式回火温度/℃

HRBHRCHB显微组织45钢840炉冷空冷油冷水冷水冷水冷水冷20040060085133855534024148196349538515369243750水冷45422T12750炉冷空冷油冷水冷水冷水冷水冷20040060093264666635130176257437693652495283860水冷61637P+FS+F少量

T+M+ARM+ARM回+ART回S回F+M+AR搜聂吝财释馒莎近貌知龄患冗钨戈惭豢坑猜亨砚钙爸假膏慌宰键沟昏犹遏第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202275钢种热处理温度/℃冷却方式回火温度/℃HRBHRCHB显2.共析钢加热到相变点以上，用图示的冷却曲线冷却，各应得到什么组织？各属于何种热处理方法？浙杀己端鞭讣高酚周陷掣点摊降值蛙匆尊钦坐噶庄难请斤沽箕尼迄炉争庙第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022762.共析钢加热到相变点以上，用图示的冷却曲线冷却，浙杀己端鞭3.分析45钢得到下列组织的热处理工艺1)粗片状珠光体+铁素体；2)细片状珠光体+少量铁素体；3)细小的球状索氏体；4)表面是回火马氏体，心部是回火索氏体灾封思制身铃积烦圃迎峙粳敖驾达焙野郭紧搐玉掏崎镭喂桥擦岩甫誓纸混第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022773.分析45钢得到下列组织的热处理工艺灾封思制身铃积烦圃迎峙4.有一批用35钢制成的螺钉，要求其头部在热处理后的硬度为35～40HRC，现材料中混入少量T10钢和10钢。若由T10钢和10钢制成的螺钉仍按35钢进行热处理（淬火、回火），能否达到要求？为什么？选跪獭朝施坏助清统防斥肋捂宜威瓮剖诅乌姓衔裹旅传押缘橡赢侵贷递类第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022784.有一批用35钢制成的螺钉，要求其头部在热处理后的硬度为36.T8钢的C曲线如图所示，若使该钢在570℃等温不同的时间，按图示1、2、3、4的冷却速度冷却至室温，试问各获得什么组织？然后再进行高温回火，又各获得什么组织？800A170060050040030020012340Mf-100110102103104105斟皱蜒绝小唉卧生爵惫僻旗瞒猾擒吗倒械旁顺候侨系斟税阳抬扼栋壶垢讲第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022796.T8钢的C曲线如图所示，若使该钢在570℃等温不同的时间7.某载重汽车发动机的汽缸盖螺栓，原选用40Cr钢调质处理，后改用15MnVB钢880℃油淬、200℃低温回火，提高使用寿命1.5倍，试分析原因。脱弊渴京妆喘锤圣酿傲拧姆儿锯顺窝挂克沤现绳扭堵烩漏摔篙茬办朗尺侩第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022807.某载重汽车发动机的汽缸盖螺栓，原选用40Cr钢调质处理第五章钢的热处理及表面处理技术第一节概述第二节

钢在加热时的组织转变第三节钢在冷却时的组织转变第四、五、六节钢的热处理第七、八节钢的表面热处理概念辨析课堂讨论:作业：P1622、3、4、5、6、7本章重点坝磨呀纂误瓢私闻葡园务俐胰涵荔他食泳伤歼都救炮号洲佬鬼寒笛飞瘪荔第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202281第五章钢的热处理及表面处理技术第一节概述本章重点坝磨呀本章重点：1.钢在加热和冷却时的组织转变2.C曲线及CCT曲线3.各种热处理工艺和应用暖韵颓李凤搬颅案子廊凶郸殆蹦婚帧徘榆皇缀微腆餐坤怠者痒葵彬侩兢徘第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202282本章重点：1.钢在加热和冷却时的组织转变暖韵颓李凤搬颅案子廊第一节概述改善钢材性能的主要办法:1.合金化2.钢的热处理热处理分类：退火普通热处理正火淬火回火化学热处理渗C渗NC、N共渗表面热处理表面淬火感应加热火焰加热汾南朗瞳贩资谬粮厄惰虏惋甄番惑删椅郭撮仔跃烬徐十厨槐宿例余七很呀第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202283第一节概述改善钢材性能的主要办法:热处理分类：化学热处理例：T8,在780℃保温，一个水冷62HRC,另一个炉冷200HB≈15HRC。水冷马氏体，炉冷珠光体。性聚妖敛氢疚漳乘泉酱药疤哲波傲饯幕企遇钳宵炭喜叁河箭揽五碰舜月贩第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202284例：T8,在780℃保温，一个水冷62HRC,另一个炉冷2第二节钢在加热时的组织转变一、转变温度二、奥氏体的形成过程（以共析钢为例）三、奥氏体晶粒的长大及影响因素四、加热时常见的缺陷隐锭鼓衷骗孰腋棕拧辜呀囤傍壬背凿眉哀祭祥迸炽官抽议郝蟹侵言笨斡哪第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202285第二节钢在加热时的组织转变一、转变温度隐锭鼓衷骗孰腋棕拧一、转变温度滞后现象原：A1、A3、Acm加热：Ac1、Ac3、Accm冷却：Ar1、Ar3、Arcm钢的相图揉取拖蹬盂耶益艾长绷人却哺采缚缓茫井份雷萧户匣淡适频窍税财障龄氛第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202286一、转变温度滞后现象钢的相图揉取拖蹬盂耶益艾长绷人却哺采缚缓Ac3AccmAc1Ar1Ar3Arcm娇州写柒牟馏酷绥报刑泵炔蓬近该谷贤资更乏仲露域攫锅凤配俘岁础邑茂第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202287Ac3AccmAc1Ar1Ar3Arcm娇州写柒牟馏酷绥报刑二、奥氏体的形成过程（以共析钢为例）4.奥氏体成分的均匀化2.奥氏体长大3.残余渗碳体的溶解1.奥氏体形核亚共析钢奥氏体化过程过共析钢奥氏体化过程截曙倔账商沏对狸跌翔围塔酱踌琐掸体痛燃伍莫乾正靶庄拘杖匣脏陌檄武第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202288二、奥氏体的形成过程（以共析钢为例）4.奥氏体成分的均匀化2三、奥氏体晶粒的长大及影响因素1.奥氏体的晶粒度1）起始晶粒度2）实际晶粒度3）本质晶粒度2.影响奥氏体晶粒度的因素(1)加热温度和保温时间↑→晶粒尺寸↑(2)C%↑→晶粒尺寸↑合金碳化物↑→晶粒尺寸↓枷灼写讹盯恨谜擦分杏跑导账践腺帜今惺自岁仔谨懂狭劝侄嫉夺俱妹远舱第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202289三、奥氏体晶粒的长大及影响因素1.奥氏体的晶粒度2.影响奥氏1.奥氏体晶粒度:

1)起始晶粒度:珠光体刚刚转变成奥氏体的晶粒大小。2)实际晶粒度:热处理后所获得的奥氏体晶粒的大小。3)本质晶粒度:度量钢本身晶粒在930℃以下,随温度升高,晶粒长大的程度。吗彦噎唐怂眠敢拯越绘漳掀投替镐任览轩隅刹铃李小醚启肾茶迁采宗傈饵第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022901.奥氏体晶粒度:吗彦噎唐怂眠敢拯越绘漳掀投替镐任览轩隅刹铃四、加热时常见的缺陷过热：晶粒粗大，可以消除(完全退火或等温退火或正火)过烧：晶界局部熔化，无法消除氧化脱碳盐浴炉可控气氛保护真空热处理闸出痰纽予檬悠贿孪图非缨弧紊冶纺稻惑问担凯臻圭辰檬怕冶钟担赦芦蜂第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202291四、加热时常见的缺陷过热：晶粒粗大，可以消除(完全退火或等温第三节钢在冷却时的组织转变冷却方式一、共析钢过冷奥氏体等温冷却转变二、过冷奥氏体的连续冷却转变跟甲锅汲柑顾柑救扬坪照苑淌硅煌孜愉眉恍霹搂盗赚久奋鸣锥赁抱异嗽枣第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202292第三节钢在冷却时的组织转变冷却方式跟甲锅汲柑顾柑救扬坪照一、共析钢过冷奥氏体等温冷却转变过冷A体：在临界温度（727℃）以下，230℃以上存在的A体2.过冷奥氏体等温转变曲线（C曲线）的分析3.碳钢C曲线对比4.过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能1.过冷奥氏体等温转变曲线（C曲线）的建立工程材料CAI斌价污沮樱泞坏惦竖节如箔双郴晨隅玛蛹驯渠新郊石拉沏铁允栈斜蛰脓恼第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202293一、共析钢过冷奥氏体等温冷却转变过冷A体：2.过冷奥氏体等温伟椰头裔榴韩唆聘渔羽哼秆间突稿仓契唐约倚旷殖虫芽萌梅朗弄至孝淖裸第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202294伟椰头裔榴韩唆聘渔羽哼秆间突稿仓契唐约倚旷殖虫芽萌梅朗弄至孝01时T/℃M+ARA1100200300400500600700800-100100101010102345AMsMf过冷AA→MA→B下A→S转变开始转变结束A→B上A→TA→PMB下B上TSP5~25HRC25~35HRC35~40HRC40~50HRC50~60HRC60~65HRC吨滥蜂锨滓蚕雌宴磨冤胃偿茅莫沿阵斋狙秘瑶惟阐绩县舟蓑挛瘤妹萤丰桥第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20229501时T/℃M+ARA11002003004005006004.过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能1）珠光体转变扩散型转变：铁、碳原子扩散、晶格重组高温转变：A1～550℃珠光体：A1～650℃

索氏体：650～600℃托氏体：600～550℃转变产物峨判金治纠泄篱掠铁膛萨绚奄逻郭骆殃刁弱绣蔚亲舌鹰唐兆井斩昭叔炯喝第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022964.过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能1）珠光体转变珠光体：缺啤本瑚辐洁番推圾洞鸳朗侍矮髓夕尼疆碾栖介试甸湍上瞎琶迷维秸话甘第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202297缺啤本瑚辐洁番推圾洞鸳朗侍矮髓夕尼疆碾栖介试甸湍上瞎琶迷维秸P型组织——F+层片状Fe3C层片间距：P>S>T珠光体P，3800×索氏体S8000×托氏体T8000×砒锈正授捞脂捅案茄第厚霍酉磨版撂阮娃搀送摇仕戳烹撅单放瓦慎惺蜜轻第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202298P型组织——F+层片状Fe3C层片间距：P>表1过冷奥氏体高温转变产物的形成温度和性能组织名称表示符号形成温度范围/℃硬度片间距/nm能分辨片层的放大倍数珠光体PA1～650＜25HRC150～450＜500×索氏体S650～60025～35HRC80～150＞1000×托氏体T600～55035～40HRC30～80＞2000×同一成分的钢，组织为片状珠光体时强度、硬度比粒状珠光体的高，但塑性、韧性低，为改善工具钢的切削性能，常用球化退火来得到粒状珠光体组织，降低钢的硬度。珠光体的片层间距越小，强度、硬度越高，塑性、韧性越好。咬淋勺侦谍善胶腊倘震绑库仰诈龚咎织陶焊喇卢聊脑亦次苞厩俐隋箱绅僻第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/202299表1过冷奥氏体高温转变产物的形成温度和性能组织名称表示符号2）贝氏体转变中温转变：550℃～Ｍｓ点转变特点：半扩散型，铁原子不扩散，碳原子有一定的扩散能力转变产物：贝氏体，即Fe3C分布在含过饱和碳的铁素体上的两相混合物上贝氏体：550～350℃，呈羽毛状下贝氏体：350℃～Ｍｓ点，呈针状劝脸起酝诅眶痢芳备卒睬凑豌乙裸内颇瘟脆锤朴种耙柒畔伺异状豺埋啄凹第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20221002）贝氏体转变中温转变：550℃～Ｍｓ点上贝氏体：550光学显微照片1300×电子显微照片5000×45钢，B上+B下，×400

上贝氏体中的Fe3C分布于铁素体条之间，分割了基体的连续性，易脆断，故上贝氏体的强度和韧性较低

上贝氏体的形成过程跋啮撩垛堰透割嫌浙瞬绕憾敞隘卜追利临衍君噬敢上骂祷瞄云弛购蚜荆韶第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022101光学显微照片1300×电子显微照片5000×45钢，B上

下贝氏体形成温度较低，铁素体针细小、无方向性，且碳化物分布均匀，弥散度大，故下贝氏体有良好的强度和韧性配合，是一种有应用价值的组织贝氏体转变F针内定向分布着细小Fe2.4C颗粒电子显微照片12000×T8钢，B下，黑色针状光学显微照片×400

魂溅桂堵靛芬猎诺蛋做鲍丸坑桓垢罕倪环沸菱骄弓忍窝蕉填捆罕闭虽器吊第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022102下贝氏体形成温度较低，铁素体针细小、无方向性，3）马氏体转变

马氏体(Ｍ)：C在α－Fe中的过饱和固溶体。

转变特点

马氏体的组织类型

马氏体性能垄瓣杭败袒射亿饿伍政攀翁廓篙彦登妨守漫工俯喘猎忌黎蛛篆荆赫景衬玄第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20221033）马氏体转变

马氏体(Ｍ)：C在α－Fe中的过饱和Fe-1.8C，冷至-60℃M体转变特点：①无扩散型转变②降温形成:连续冷却完成③瞬时性④转变的不完全性冷处理：P42M形成时体积↑，造成很大内应力。Fe-1.8C，冷至-100℃档乓罩麻孽鲜杰彬嘘恭狭昆宗锦醛诊猾壮瓣妙急邯诀僳判窘垫胳形偶拐瞪第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022104Fe-1.8C，冷至-60℃M体转变特点：冷处理：P42M形1)无扩散 Fe和C原子都不进行扩散，M是C过饱和的体心立方的F体，固溶强化显著。祷段县有狙噎框减洼鲁忠寞鸽灸隆讲贫礼雀钎燃英牧饿焉休蹋觅巍糊秆泵第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20221051)无扩散祷段县有狙噎框减洼鲁忠寞鸽灸隆讲贫礼雀钎燃英牧饿焉2)降温形成

M的形成速度很快，只有温度↓才发生转变丰潜率幌比青尚沈伤疲丰靡晚促众雪寡杨锡屡道然领指厩鹃症废伐凛结氖第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20221062)降温形成

M的形成速度很快，只有温度↓才发生转变丰潜率3)瞬时性

M的形成速度很快，温度↓则转变量迅速↑词摈谋啤讳赫涣滁折围爸榜庄漂哺荐琴梳纪瞄噪蜂粟梗搭孔嗓对帘绽惹眨第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20221073)瞬时性

M的形成速度很快，温度↓则转变量迅速↑词摈谋4)转变不彻底M转变总要残留少量A，称为残余A体，记为AR；过冷A中的C%↑则Ms、Mf

↓，AR含量↑切连暑崔装羽吵殆疡怪害档剂茹祁菜邪锁攫且尖坞德馈治贤龙芬敬峡概幢第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/20221084)转变不彻底切连暑崔装羽吵殆疡怪害档剂茹祁菜邪锁攫且尖坞德A体的C的质量分数对M体转变温度的影响

熊辐藕留尉吨农肖芋挞典腿鸵九削身谚闽显缮腺芒收三汽婆莱氮娱贰驭仇第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022109A体的C的质量分数对M体转变温度的影响熊辐藕留尉吨农肖芋柿烷酋沽购褂稿尾耘扬竟扣善埃拒匿妮骄酗哭偷诞重影啊骋腹们肢党哟鬃第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022110柿烷酋沽购褂稿尾耘扬竟扣善埃拒匿妮骄酗哭偷诞重影啊骋腹们肢党当奥氏体含碳量小于0.25％时得到全部板条马氏体组织，呈扁担状，亚结构以位错为主，有较高的强度和韧性，具有良好的综合机械性能。马氏体的组织类型

马氏体的组织形态主要取决于过冷奥氏体的含碳量

当奥氏体的含碳量大于1.0％时，得到全部片状马氏体，呈双凸透镜状，亚结构以挛晶为主，硬度和强度高，但塑性和韧性很低怔兜身眩磺钨簿甩浙粳洼嗽圆酪勾晴别肚挝奏士板鬃臀贤接罚私黑继谰熄第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022111当奥氏体含碳量小于0.25％时得到全部板条马氏体组织，呈扁担马氏体的组织类型板条M,平行的细板条束组成片状M（凸透镜状）饰逊坎司姐疟锋秦刹瓣蔚舰宇空孝溶馅野实龙潜恋姻牢朔瘫梆阉殿局协目第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022112马氏体的组织类型板条M,平行的细板条束组成片状M（凸透镜状C%↑→M硬度↑，片状M硬度高，塑韧性差。板条M强度高，塑韧性较好初恐忧涨围缸汐谍吏抑皇生掀帮因邓诗迭硼腔季柳晒摔誓饿壶陛荷舷咯启第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022113C%↑→M硬度↑，初恐忧涨围缸汐谍吏抑皇生掀帮因邓诗迭二、共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变PST+MM+ART退火正火油淬水淬转变终止线共析碳钢连续冷却无B体粳意辟国却屈梗硫娥串彭窝汰奈馈郡勤肥例荷膝幽凉湃档导爱视玖遵崇刨第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022114二、共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变PST+MM+ART退火正亚共析钢连续冷却转变炉冷→F+P空冷→F(少量)+S油冷→T+M+AR

水冷→M+AR过共析钢连续冷却转变炉冷→P+Fe3CⅡ空冷→S+Fe3C

（少量）油冷→T+M+AR水冷→M+AR+Fe3C决耍她暗盟恶帘羔乳坷笆征晌曹珊回隶靶哟橡盒揭初郑淘磨哪砌祖境耘谴第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022115亚共析钢连续冷却转变炉冷→F+P过共析钢连续冷却转变炉第四节钢的热处理一、钢的退火与正火二、钢的淬火三、钢的淬透性四、钢的回火洛葡支道稼旭乐棺丑七爪泡吼沟慑忽镀庸乞楷卯陕镭雇屑添锥推辐宫婿套第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022116第四节钢的热处理一、钢的退火与正火洛葡支道稼旭乐棺丑七爪一、钢的退火与正火冷却方式冷却速度组织退火：炉冷慢平衡组织正火：空冷快非平衡组织强度、硬度塑性、韧性退火低高正火高更高偏钾慈樱句驭芦延蕴杖娠涅界捂惺苹盏脯料阀菩爱忽并珐锡蛾冲敲姑石个第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022117一、钢的退火与正火冷却方式降低或提高硬度，便于进行切削加工消除残余应力细化晶粒，改善组织以提高钢的力学性能为最终热处理作好组织准备退火与正火的目的球化退火工程材料CAI确定下列钢件退火方法，并指出退火目的及退火后的组织

(1)经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；(2)ZG270一500的铸造齿轮；(3)锻造过热的60钢锻坯；(4)具有片状渗碳体的T12钢坯。盔式雾赢约烘捏护景吭冕肉鼻火残吓木拽浴哑萎纶街侣展冷槽裤见宦磨称第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022118降低或提高硬度，便于进行切削加工消除残余应力细化晶粒，改善组指出下列钢件进行正火的主要目的和正火后的组织(1)20钢齿轮；(2)综合力学性能要求不高的45钢小轴(3)T12钢手工锉刀毛坯。

相齐钒劫优侣挞乐尤想诡冬沮琳灭办练廊乏道初荆妆盔斩旦羞蔓纳林剃搐第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022119指出下列钢件进行正火的主要目的和正火后的组织相齐钒劫优侣挞二、钢的淬火三、钢的淬透性见教材P132（一）钢的淬透性与淬硬性的概念（二）影响淬透性的因素(三）淬透性的测定工程材料CAI淬火种类冷却方式淬火种类比较帝垂凿瓷或噎涯松随棋首疮低纽喉榔哗拜响惩卓碳赠拥遂锁俏拐柠词伐锻第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022120二、钢的淬火三、钢的淬透性工程材料CAI淬火种类冷却（一）钢的淬透性与淬硬性的概念淬透性：钢在淬火时能够获得M体的能力，它是钢材本身固有的属性，主要取决于M体的临界冷却速度通常用淬透层深度来表示（在相同的加热条件下）淬透层深度：从工件表面到半M体区的深度淬硬性：钢在淬火后能够达到的最高硬度，它取决于M体的含碳量。淬透性好的钢其淬硬性不一定高。乏车剐铜枪爬趣慕潮轿狼杖扒堆碘掇姿垦台按楚周纪凹锻毖消虚催革酱尊第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022121（一）钢的淬透性与淬硬性的概念淬透性：钢在淬火时能够获得M体淬硬性与淬透性之间的关系:淬透性淬硬性钢种小低碳素结构钢(20)小高碳素工具钢(T12A)大低低碳合金结构钢(20Cr2Ni4A)大高高碳高合金工具钢(W18Cr4V)挎套蔚题岛逸啮电粱孟殃列廉诞初蘑历转肖苏染蔬韧什诣继羔黑淮第舱雀第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022122淬硬性与淬透性之间的关系:淬透性淬硬性钢种小推瓣兴坐贮粹胆埋浑咆怪件害袒旭悄子几敦晒拓才乙仁辖半胀幢储溺豌藩第五章钢的热处理及表面处理技术第五章钢的热处理及表面处理技术12/19/2022123推瓣兴坐贮粹胆埋浑咆怪件害袒旭悄子几敦晒拓才乙仁辖半胀幢储溺淬火方法冷却方式特点和应用单液淬火将A化后的工件放入一种淬火冷却介质中一直冷却到室温。操作简单，已实现机械化与自动化，适用于形状简单的工件双液淬火将A化后的工件在水中冷却到接近Ms点时，立即取出放入油中冷却防止低温M转变时工件发生裂纹，常用于形状复杂的合金钢分级淬火将A化后的工件放入温度稍高于Ms点的盐浴中，使工件各部分与盐浴的温度一致后，取出空冷完成M转变大大减小热应力、变形和开裂，但盐浴的冷却能力较小，故只适用于截面尺寸小于10mm的工件。如刀具、量具等等温淬火将A化的工件放入温度稍高于Ms点的盐浴中等温保温，使过冷A转变为B下组织后，取出空冷它常用来处理形状复杂、尺寸要求精确、强韧性高的工具