金属热处理(对照洁高的版本).doc

热处理 热处理：将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却， 以改变材料整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺过程（名词填空） 45钢经不同热处理后的性能及组织（实际应用） 热处理方法 机械性能 σb（MPa） σs（MPa） δ(%) ψ(%) AK(J) 600-700 300-350 15-20 40-50 32-48 正火（空气冷却） 700-800 350-450 15-20 45-55 40-64 淬火（水冷）低温回火 1500-1800 1350-1600 2-3 10-12 16-24 淬火（水冷）高温回火 850-900 650-750 12-14 60-66 96-112 组织：退火=P+F 正火=S+F 淬火+低回=M回 淬火+高回=S回 性能总结：强度硬度=低回高回正火退火 韧性塑性=高回正火退火低回 抗冲击性=高回正火退火低回 热处理三大要素（名词填空） 加热、保温、冷却 热处理的基本类型（名词填空） 普通热处理（退火 正火 淬火 回火） 表面热处理 其他热处理（化学热处理、复合热处理） 铁碳相图 符号 温度, ℃ 碳质量分数ω(C)% 含 义 A 1538 0 纯铁的熔点 B 1495 0.53 包晶转变时液态合金的成分 C 1148 4.30 共晶点 Lc ?→? AE+Fe3C D 1227 6.69 Fe3C的熔点 E 1148 2.11 碳在 γ-Fe中的最大溶解度 F 1148 6.69 Fe3C的成分 G 912 0 α-Fe→?γ-Fe同素异构转变点(A3) H 1495 0.09 碳在 δ-Fe中的最大溶解度 J 1495 0.17 包晶点LB+ δH?→? AJ K 727 6.69 Fe3C的成分 N 1394 0 γ-Fe→??δ-Fe同素异构转变点(A4) P 727 0.0218 碳在 α-Fe中的最大溶解度 S 727 0.77 共析点(A1) AS→ FP+Fe3C Q 600 0.0057 600 ℃时碳在 α-Fe中的溶解度 3界面上形核3两侧长大3继续向A中溶解转变初期A核心形成并长大，因而转变速度较小。然后随等温时间的延长，不断有新的核心形成并长大，因而转变越来越快。当转变量超过50%以后，相当多的A晶粒已长大并互相接触而停止长大，这时尚未转变的F与Fe3C界面也愈来愈少，形核率相应减小，因而转变速度又逐渐减小。 影响奥氏体转变速度的因素（简答综合） 加热温度和保温时间 加热温度越高，保温时间越长，奥氏体化越快 加热速度 加热速度越大，孕育期越短，奥氏体化开始和终了温度越高，所需时间越短 原始组织 原始组织中Fe3C为片状时，Fe3C片间距越小，相界面积越大，A形核速度越大；此时，A中的C浓度梯度也越大，A长大越快。 钢的含碳量 C↑→ F与Fe3C的相界面积↑→原子扩散系数↑→A形成速度↑ C↑→碳化物数量↑→剩余碳化物溶解时间↑→A均匀化的时间↑ 合金元素 Co（钴）、Ni（镍）：扩大C扩散速度，加快A化过程 Cr（铬）、Mo（钼）、V（钒）：与C亲和力大，形成难溶化合物，显著降低C扩散速度，减慢A化过程 三个晶粒度（填空名词） 起始晶粒度：钢在临界温度以上A形成刚结束，其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小。 本质晶粒度：表征钢在加热时奥氏体晶粒长大的倾向 本质粗晶粒钢：奥氏体晶粒随温度的升高而迅速长大 本质细晶粒钢：奥氏体晶粒随温度升高到某一温度时，才 迅速长大 实际晶粒度：某一具体热处理或热加工条件下的奥氏体的晶粒度叫实际晶粒度，它决定钢冷却后的组织和性能。 CCT与TTT曲线 共 共析钢TTT图 亚共析钢TTT图 1、亚共析钢的过冷A等温转变曲线与共析钢C曲线不同的是，在其上方多了一条过冷A转变为铁素体（F）的转变开始线。 2、亚共析钢随着含碳量的减少，C曲线位置往左移，同时Ms、Mf线住上移。 3、亚共析钢的过冷A等温转变过程与共析钢类似。只是在高温转变区过冷A将先有一部分转变为F，剩余的过冷A再转变为P型组织。 过共析钢TTT图 1、过共析钢过冷A的C曲线的上部为过冷A中析出二次渗碳体(Fe3CII)开始线。 2、当加热温度为Ac1以上30~50℃时，过共析钢随着含碳量的增加，C曲线位置向左移，同时Ms、Mf线往下移。 3、过共析钢的过冷A在高温转变区，将先析出Fe3CII，其余的过冷A再转变为珠光体型组织。 共析钢的CCT图 Ps－过冷