3-4-1热处理(一)基础讲解.pptVIP

（1）奥氏体的形成过程（以共析钢为例） 1）形核：A晶核优先在F和Fe3C相界面上形成。 3）剩余Fe3C溶解： 亚共析钢： F+P → A  加热到Ac3线以上，F、P → A ② 形成： * 第四节 金属的热处理 一、概述 1、热处理 温度 时间 冷却 加热 保温 临界温度 热处理工艺示意图 将金属在固态下进行加热、保温、冷却至室温，来改变其内部组织结构，以获得所需性能的加工方法。 2、应用 提高金属材料使用性能和改善工艺性能的重要加工 工艺方法： 机床工业：60%～70%的零件要进行热处理 汽车工业：70%～80%的零件要进行热处理 量具、刃具、模具：100%要进行热处理 3、分类 （1）整体热处理：对工件整体进行穿透加热。 常用方法：退火、正火、淬火、回火 ?（2）表面热处理：对工件表层进行热处理，以改变 表层组织和性能。 常用方法：感应淬火、火焰淬火 ?（3）化学热处理：改善工件表层的化学成分、组织 和性能。 常用方法：渗碳、渗氮、碳氮共渗 实际生产中,加热时的相变温度线：Ac1、Ac3、Accm 冷却时的相变温度线：Ar1、Ar3、Arcm 加热和冷却时各相变点的位置 平衡条件下的相变温度线：A1、A3、Acm 4、热处理时的转变温度 Q P E G A F+A F+P P P+Fe3CⅡ A+Fe3CⅡ Accm Acm Arcm Ac3 A3 Ar3 Ac1 A1 Ar1 Wc/% 奥氏体化：将钢加热到Ac1温度以上，以获得全部奥氏体的操作。 1、加热时的组织转变 P( F + Fe3C ) A 成分（Wc/﹪)： 0.0218 6.69 0.77 相结构： 体心立方 复杂立方 面心立方 727°C 转变过程及各相的成分、结构综合表示为： 珠光体转变为奥氏体的过程，既有成分的扩散，又有晶格的重组，它遵循金属结晶时形核与长大的基本规律。 二、碳素钢热处理的理论基础 奥氏体的形成过程 共析钢：P → A A形核 A晶核长大 剩余Fe3C溶解 A均匀化 2）长大：通过Fe、C原子的扩散，F转变为A，Fe3C溶入A，使A 晶核逐渐长大，新的A晶核形成并长大。 形 核 长 大 F Fe3C A A Fe3C 4）A成分的均匀化： A中的C浓度不均匀，保温后，C原子扩散，得到成分均匀的A。 剩余Fe3C溶解 A成分的均匀化 A 残余Fe3C A F全部转变后，部分Fe3C随保温时间的延长，逐渐溶解入A中。 过共析钢：P+Fe3CⅡ → A 加热到Accm线以上，P、Fe3CⅡ → A 亚共析钢 过共析钢 加热温度越高，碳原子的扩散越快，铁的晶格重组和铁、碳原子的扩散越快，因此，加速了奥氏体的形成。 ? 加热速度越快，过热度越大， 奥氏体转变过程向高温推移，转 变速度越快。 （2）影响奥氏体转变的因素 1）加热温度 2）加热速度 P→A的等温转变曲线 t/h T/° C v1 v1＞v1 v2 P P→A A 727° C 转变结束线 转变开始线 3）化学成分 含碳量增加，渗碳体数量增加，渗碳体与铁素体的相界面就越大，促进奥氏体形核增多，加速了奥氏体化过程。 合金元素不影响奥氏体化基本过程，但影响奥氏体化的速度。 Co、Ni等加快转变过程； Cr、Mo、V等减慢转变过程； Si、Mn、Al等基本不影响转变过程。 4）原始组织 钢的成分相同时，珠光体越细，形核部位越多，促进形核过程，使奥氏体形成速度加快； 层片状珠光体形成奥氏体的速度快于粒状珠光体。 ??钢的奥氏体化目的：获得成分均匀、晶粒细小的奥氏体组织。 一般性况下，当珠光体刚完成奥氏体的转变时，所得到的奥氏体晶粒度比较均匀细小。 （3）奥氏体晶粒度 奥氏体的晶粒度是指奥氏体化后奥氏体晶粒的粗细。 根据奥氏体形成过程和晶粒长大情况，奥氏体晶粒度可分为： 起始晶粒度 实际晶粒度 本质晶粒度 1）奥氏体晶粒度 珠光体刚完成奥氏体转变时的奥氏体晶粒度，此时奥氏体晶粒 是细小、均匀的。 ① 起始晶粒度 ? ② 实际晶粒度?在实际热处理条件下所获得的奥氏体晶粒大小。 6级 7级 8级 奥氏体的晶粒度 ③ 本质晶粒度 在标准实验方法下，将钢加热到930℃±10℃，保温3～8h后奥