鋼的熱處理原理,1 鋼的熱處理概述2 鋼在加熱時的轉變3 鋼在冷卻時的轉變,1熱處理概述,定義： 目的及重要性： 改善材料的組織結構 提高性能 提高工件使用壽命 減低成本 分類： 熱處理,普通熱處理（四火：退火、正火、淬火、回火）表面熱處理 （表面淬火、化學熱處理）,2 鋼在加熱時的轉變,相變的熱滯現(xiàn)象 奧氏體化的概念完全奧氏體化不完全奧氏體化 加熱的目的及重要性,奧氏體的形成（奧氏體化過程）共析鋼的奧氏體化（P A）奧氏體晶核的形成奧氏體晶粒的長大殘余滲碳體的溶解奧氏體成分的均勻化,鋼在加熱時的轉變,T加,奧氏體的形成（奧氏體化過程）亞共析鋼和過共析鋼的奧氏體化影響奧氏體轉變過程的因素加熱溫度和加熱速度含碳量原始組織合金元素,鋼在加熱時的轉變,奧氏體晶粒的長大及控制奧氏體晶粒度的概念起始晶粒度實際晶粒度本質晶粒度影響奧氏體晶粒度的因素（控制奧氏體晶粒大小的措施）TA、VA、tA成分原始組織新工藝,鋼在加熱時的轉變,C：兩方面的影響Me：除Mn、P，均阻礙A長大,Al、Ti、Zr、V、W、Mo、Cr、Si、Ni、Cu 強 弱,基本概念：過冷奧氏體奧氏體的冷卻轉變過冷奧氏體轉變曲線 等溫冷卻曲線（TTT) 連續(xù)轉變曲線（CCT） 目的及重要性 轉變類型,3 鋼在冷卻時的轉變,過冷奧氏體等溫轉變（共析鋼） 珠光體轉變（高溫轉變）溫度范圍： A1 550（Ar1 550）轉變特征：擴散型轉變轉變過程：轉變產(chǎn)物：P（片層狀 F 和 Fe3C 的機械混合物）,鋼在冷卻時的轉變,AB,珠光體轉變,S 8000,T 8000,P 3800,過冷奧氏體等溫轉變（共析鋼） 貝氏體轉變（中溫轉變）溫度范圍： 550230（Ms）轉變特征：半擴散型轉變轉變過程：分步進行首先： A F 然后：C 從 F 中析出 550350 B上 350230 B下轉變產(chǎn)物：B （F 和 碳化物的機械混合物）,鋼在冷卻時的轉變,AB,切變fcc bcc,貝氏體轉變,上貝氏體,下貝氏體,上貝氏體 500 ,下貝氏體 500 ,鋼在冷卻時的轉變,過冷奧氏體等溫轉變（共析鋼） 馬氏體轉變（低溫轉變）溫度范圍： 230 -50（MsMf）轉變特征：非擴散型轉變轉變過程： A M轉變產(chǎn)物：M馬氏體是碳溶于-Fe中所形成的過飽和間隙固溶體,鋼在冷卻時的轉變,AB,快速共格切變 50m/s,bcc0.77%C,fcc0.77%C,M的形貌,板條狀M片狀M（針葉狀）,鋼在冷卻時的轉變,M形態(tài)與含碳量的關系混合M,M的形貌,材料：40Cr（800X）工藝情況：淬火、回火浸蝕方法：4%硝酸酒精溶液浸蝕組織說明：板條馬氏體及針狀馬氏體，為典型中碳馬氏體,500正常淬火組織：隱晶馬氏體 高速鋼,隱晶M,產(chǎn)生體積膨脹（浮凸現(xiàn)象）產(chǎn)生組織應力在 MsMf 之間進行不能進行到底 產(chǎn)生殘余奧氏體 （Ar、AR、A）,鋼在冷卻時的轉變,M的組織特征,bcc,M,M轉變終止溫度,M轉變開始溫度,硬度：與wc（%）有關板條狀M： 強度高、有一定的塑性和韌性片狀M 硬而脆,鋼在冷卻時的轉變,M的性能,過冷奧氏體等溫轉變曲線 TTT曲線的建立 （以金相硬度法為例）制成金相試樣并奧氏體化分組快冷至A1以下不同溫度保溫 每隔一定時間取出一試樣水淬觀察顯微組織（輔以硬度測定） 確定相變點連接具有相同意義的點,鋼在冷卻時的轉變,共析鋼 C 曲線簡介點、線、面分析 關于孕育期（）,過冷奧氏體等溫轉變曲線 影響TTT曲線（C 曲線）的因素含碳量的影響 合金元素的影響加熱條件的影響,鋼在冷卻時的轉變,用過冷奧氏體等溫轉變曲線分析鋼的連續(xù)轉變過程,鋼在冷卻時的轉變,v=v1：爐冷， a1 開始點 ， b1 終了點 ， 轉變在一溫度區(qū)間內（T1）進行，轉變產(chǎn)物Pv=v2：空冷， a2 開始點 ， b2 終了點 ， 轉變溫度降低，溫度區(qū)間變大，轉變產(chǎn)物Sv=v3：油冷， a3開始點 ， a3 無意義， 轉變分段進行，轉變產(chǎn)物T+M+ Av=v4：水冷， A在Ms 以前不分解，轉變產(chǎn)物 M+ A,vk：淬火臨界冷卻速度（M臨界冷卻速