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钢铁热处理.doc第六章钢铁热处理
＞钢在加热时的组织转变
＞钢在冷却时的组织转变
A钢的热处理工艺——退火、正 火、淬火、回火
A钢的表面热处理及化学热处理
概述
一、什么叫热处理
将固态金属或合金通过加热、保温和冷却的方式来改变其
组织结构以获得预期的性能的加工工艺。
•普通热处理：退火、正火、淬火、回火;
•表面热处理：表面淬火、化学热处理;
•特殊热处理：真空热处理、可控气氛热处理 热处理目的：改善性能。（工业上热处理应用率达到60-100%） 热处理特点：固态相变
第一节 钢在加热时的组织转变
为了对钢进行热处理，必须首先将钢加热到单相A区，然后进行适当的冷 却以获得特定的结构和性能。
一、转变温度
固态相变同样需要一定的过冷度
（降温）或过热度（升温），因此，加 热转变实际发生温度在平衡临界点之上, 而冷却转变的实际发生温度在平衡临界
点之下。
• A” AC3、、人咯为升温引起的奥氏
体化温度上移线
• ArP虹彳和肛®则为隆温时奥氏体分
解温度的下移线
・A】、A3、Am为平衡条件下合金获 得奥氏体的温度线。
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昶齢甜Fe・FsC總-
二、奥氏体的形成
根据Fe - Fe3C相图，钢在加热时发生向奥 氏体的转变，此转变过程称奥氏体化。
•共析钢：P-A
•亚共析钢：P+F — A+F — A
•过共析钢：P+Fe3Cn->A+ Fe3Cn->A
热处理时应进行适当时间的保温。保温的目 的是使工件各部分温度一致，组织转变充分 均匀。
奥氏体化过程
;
2.
以共析钢(Wc=0・77%)为例，共析钢在室温下的组织为层片珠光体，在加热 到Acl以上，其将转变为A,这一过程称为奥氏体化，这一过程是形核与长大 过程。
两个过程：晶格变化；C的扩散
奥氏体同时消耗两相来长大；F晶格转变(BCCtFCC),渗C体溶解;
；
4・奥氏体的均匀化，各处的碳浓度都达到平均成分。
四、奥氏体晶粒度及其影响因素
1•奥氏体晶粒度
奥氏体的晶粒大小对热处 理后的性能影响巨大
1）实际晶粒度 指在某一具体热处理条件下（如加热温度、保温时间）
所得到的晶粒大小。它决定于钢的成分和奥氏体化的工艺过程。
2）本质晶粒度 不同的钢在同样的加热条件下，奥氏体的长大倾向性不 一样，为比较不同钢的晶粒长大倾向，将不同的钢加热到930土 10°C, 保温8小时得到的实际晶粒度作为该钢的本质晶粒度。本质晶粒度是一 材料特性，表示的是钢在奥氏体化时奥氏体晶粒的长大倾向。
晶粒易长大的称本质粗晶粒钢, 晶粒不易长大的称本质细晶粒钢O
2・奥氏体实际晶粒度的影响因素
1)
2)
3)
4)
加热速度 加热速度愈快，完成奥氏体转变用时间就愈短, 形核率就愈高,最终晶粒尺寸较细小。
保温温度、保温时间 温度愈高，时间愈长，奥氏体晶粒 就愈粗大。
原始组织固相转变具有组织的遗传性。珠光体片层愈细 小，奥氏体的晶粒就愈细小。
合金元素（成分）
碳含量：C增加，A转变加快，晶粒的长大倾向增加；