工程师讲课第一单元146-1.docxVIP

第一单元 2.1 钢的热处理原理Fe-C平衡图线、点、相变温度、加热与冷却。(0.125℃/min)两平共晶线ECF 1148℃、共析线PSK 727℃三垂（线） 0.77% C、2.11%C、4.3%C九星 A、C、D、G、S、E、P、F、K五弧 AC(AB.BC)、CD、AE(AH.JE)、GS、 ES凡是扩大相区的元素均使S、E点向左下方移动，如Mn、Ni等凡是封闭相区的元素均使S、E点向左上方移动，如Cr、Mo、Si等S点左移，意味共析碳量减少，40Cr13钢已是过共析钢;E点左移，意味出现莱氏体的碳量减少，18-4-1高速钢碳量虽然只有0.8%，但已属于莱氏体钢手册上列出的相变点是以30-50℃/h的加热或者冷却速度得出。钢铁件为何可以热处理？固态下同素异构转变。固态相变是一种相状态到另一种相状态的转变。有晶体结构（同素异构转变）、化学成分（调幅分解）、表面能（粉末烧结）、应变能（相变再结晶）、界面能（晶粒长大）或者过饱和固溶体脱溶沉淀。加热时转变(p.93)（一）奥氏体（A、）形成的基本过程．奥氏体（austenite）--- 铁中固溶入其他元素而形成的固溶体(手册p.775)。它是以英国冶金学家R.Austen的名字命名的。通常呈等轴状多边形晶粒、内有孪晶]奥氏体形成的四个过程（四个阶段）及转变方式：p.93 1奥氏体晶核形成（相界面处） 2.奥氏体晶核长大（向铁素体和渗碳体两个方向长大—推移） 3.未溶（残余）渗碳体的溶解（扩散与晶格改组） 4奥氏体成分的均匀化（充分扩散，相对均匀化）（钢以非平衡组织加热奥氏体化，将发生异常长大和组织遗传现象）(在以非平衡组织作为原始组织加热时，常可在奥氏体形成初期获得*针状和颗粒状奥氏体.见陆兴：热处理工程基础p.31或徐光：金属材料CCT曲线测定及绘制p.17）。对于非平衡组织作为原始组织加热时慢速或快速加热容易出现组织遗传现象（针状奥氏体），只有中速加热时才可能避免出现组织遗传现象（颗粒状奥氏体）。贝氏体比马氏体组织遗传性强，珠光体一般不发生组织遗传现象。残余奥氏体、过冷奥氏体、亚稳奥氏体、逆转变奥氏体（手册p.775）铁素体(F、α)(ferrite)- α铁中固溶入其他元素而形成的固溶体(手册p.775)渗碳体（cementite）铁与碳的稳定化合物。化学式为Fe3C，具有正交晶体结构(手册p.775)。碳化物(carbide) 钢铁中碳与一种或数种金属元素构成的金属化合物的总称(手册p.775)。三元、复合（多元）碳化物。（二）影响奥氏体等温形成速度的因素:P93 1.加热温度和保温时间 2.碳量 3.原始组织 4.合金元素（三）奥氏体晶粒大小及其影响因素p.941. 奥氏体晶粒度晶粒度（grain size）---意指多晶体内晶粒的大小。可用晶粒号、晶粒平均直径、单位面积或单位体积内的晶粒数目定量表征（手册p.774）。晶粒号（grain size number）---由美国材料试验协会（ASTM）制定，并被世界各国采用的一种表达晶粒大小的编号。晶粒号（N）与放大100倍的视野上每平方英寸面积内的晶粒数（n）之间的关系为n=2N-1。实际检验时一般采用放大100倍的组织与标准晶粒号图片对比的方法判定（手册p.774）。起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度 p.94 2.影响奥氏体晶粒大小的因素:p.94加热温度和保温时间、加热速度、钢的化学成分(碳量、合金元素）、第二相（冶炼脱氧）、原始组织（*元素Mn、P加速；元素Ti、Nb、V、Al、W、Mo、Cr、Si、Ni阻止奥氏体晶粒长大；元素Cu、Co无影响）生产中如何控制奥氏体晶粒度的大小？（500问11）（选择合理的加热温度、加热时间、控制适当的原始组织、选择本质细晶粒钢、采用快速加热等热处理新工艺。）二.冷却时转变 (p.95)（一）（共析钢过冷奥氏体）等温转变图（曲线）（isothermal transformation diagramtime-temperature-transformation diagram TTT curve S曲线或C曲线）----（过冷奥氏体）在不同温度等温保持时，温度、时间与固态相变转变产物所占百分数（转变开始及转变终止）的关系曲线图(p.766)。 1.基本概念、特点 P96 2.影响因素 P96碳量、合金元素、奥氏体化温度和保温时间、原始组织（奥氏体晶粒度）、应力和塑性变形 3.临界冷却速度-----马氏体临界冷却速度 critical cooling rate 材料或工件淬火时可抑制非马氏体转变的最低冷却速度（手册p.766）。注意：针对不同的组织要求有不同的临界冷却速度。