鋼鐵材料的熱處理

1、表1鋼鐵材料的基本組織鋼鐵材料的基本組織序號名稱含義1晶粒和晶晶粒和晶界金屬結(jié)晶后形成的外形不一致、內(nèi)部品格排列方向一致的小晶體，稱為晶金屬結(jié)晶后形成的外形不一致、內(nèi)部品格排列方向一致的小晶體，稱為晶粒。晶粒與晶粒之間的分界面，稱為晶界粒。晶粒與晶粒之間的分界面，稱為晶界2相和相界相和相界在金屬或合金中，凡成分相同、結(jié)構(gòu)相同并有界面相互隔開的均勻組成部在金屬或合金中，凡成分相同、結(jié)構(gòu)相同并有界面相互隔開的均勻組成部分，稱為相。相與相之間

2、的界面，稱為相界分，稱為相。相與相之間的界面，稱為相界3固溶體固溶體在組成合金的一種金屬元素的晶體中溶有另一種元素的原子形成的固態(tài)相，在組成合金的一種金屬元素的晶體中溶有另一種元素的原子形成的固態(tài)相，稱為固溶體。固溶體一般有較高的強(qiáng)度、良好的塑性、耐蝕性以及較高的電稱為固溶體。固溶體一般有較高的強(qiáng)度、良好的塑性、耐蝕性以及較高的電阻和磁性阻和磁性4金屬化合金屬化合物合金中不同元素的原子相互作用形成的、晶格類型和性能完全不同于其組成合金中

3、不同元素的原子相互作用形成的、晶格類型和性能完全不同于其組成元素的、具有金屬特性的固態(tài)相，稱為金屬化合物元素的、具有金屬特性的固態(tài)相，稱為金屬化合物5奧氏體奧氏體奧氏體是碳和其他元素溶解在奧氏體是碳和其他元素溶解在yFe中的固溶體。奧氏體具有面心立方晶體，中的固溶體。奧氏體具有面心立方晶體，塑性好，一般在高溫下存在塑性好，一般在高溫下存在6鐵索體鐵索體鐵素體是碳和其他元素溶解于鐵素體是碳和其他元素溶解于aFe中的固溶體。鐵素體具有體心立

4、方晶格，中的固溶體。鐵素體具有體心立方晶格，含碳量極少，其性能與純鐵極為相似，也叫純鐵體含碳量極少，其性能與純鐵極為相似，也叫純鐵體7滲碳體滲碳體滲碳體是鐵和碳的化合物，也稱碳化三鐵滲碳體是鐵和碳的化合物，也稱碳化三鐵(№c)，含碳量，含碳量6.69％，具有復(fù)雜的％，具有復(fù)雜的品格結(jié)構(gòu)。其性能硬而脆，幾乎沒有塑性品格結(jié)構(gòu)。其性能硬而脆，幾乎沒有塑性8珠光體珠光體珠光體是鐵索體和滲碳體相間的片層狀組織。因其顯微組織有指紋狀的珍珠珠光體是鐵

5、索體和滲碳體相間的片層狀組織。因其顯微組織有指紋狀的珍珠光澤而得名。其性能介于鐵素體和滲碳體之間，強(qiáng)度、硬度適中，并具有良光澤而得名。其性能介于鐵素體和滲碳體之間，強(qiáng)度、硬度適中，并具有良好的塑性和韌性好的塑性和韌性9索氏體索氏體亦稱細(xì)珠光體，是奧氏體在低于珠光體形成溫度分解而成的鐵素體和滲碳體亦稱細(xì)珠光體，是奧氏體在低于珠光體形成溫度分解而成的鐵素體和滲碳體的混合物。其層片比珠光體細(xì)，僅在高倍顯微鏡下才能辨別。硬度、強(qiáng)度和的混合物。其

6、層片比珠光體細(xì)，僅在高倍顯微鏡下才能辨別。硬度、強(qiáng)度和沖擊韌性均高于珠光體沖擊韌性均高于珠光體10屈氏體屈氏體亦稱極細(xì)珠光體，由奧氏體在低于珠光體形成溫度分解而成的鐵素體和滲碳亦稱極細(xì)珠光體，由奧氏體在低于珠光體形成溫度分解而成的鐵素體和滲碳體的混合體。其層片比索氏體更細(xì)。其硬度和強(qiáng)度均高于索氏體體的混合體。其層片比索氏體更細(xì)。其硬度和強(qiáng)度均高于索氏體11貝氏體貝氏體貝氏體是過飽和鐵素體和滲碳體的混合物。貝氏體又分為上貝氏體和下貝氏貝氏

7、體是過飽和鐵素體和滲碳體的混合物。貝氏體又分為上貝氏體和下貝氏體。在較高溫度形成的稱體。在較高溫度形成的稱“上貝氏體上貝氏體”，呈羽毛狀；在較低溫度形成的稱，呈羽毛狀；在較低溫度形成的稱“下貝下貝氏體氏體”，呈針狀或竹葉狀。下貝氏體與上貝氏體相比，其硬度和強(qiáng)度更高，并，呈針狀或竹葉狀。下貝氏體與上貝氏體相比，其硬度和強(qiáng)度更高，并保持一定的韌性和塑性保持一定的韌性和塑性12馬氏體馬氏體馬氏體通常是指碳在馬氏體通常是指碳在aFe中的過飽和固

8、溶體。鋼中馬氏體的硬度隨碳含量的中的過飽和固溶體。鋼中馬氏體的硬度隨碳含量的增加而提高。高碳馬氏體硬度高而脆，低碳馬氏體則有較高的韌性。馬氏體增加而提高。高碳馬氏體硬度高而脆，低碳馬氏體則有較高的韌性。馬氏體在奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物中硬度最高在奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物中硬度最高13萊氏體萊氏體是碳合金中的一種共晶組織。在高溫時(shí)由奧氏體和滲碳體構(gòu)成；在低溫時(shí)是碳合金中的一種共晶組織。在高溫時(shí)由奧氏體和滲碳體構(gòu)成；在低溫時(shí)(727℃以下以下)，由珠光體和滲碳

9、體構(gòu)成。含碳量為，由珠光體和滲碳體構(gòu)成。含碳量為4.3％，組織中含有大量滲碳％，組織中含有大量滲碳體，所以硬度高，塑性、韌性低體，所以硬度高，塑性、韌性低14斷口檢驗(yàn)斷口檢驗(yàn)斷口組織是鋼材質(zhì)量標(biāo)志之一。將試樣刻槽或折斷后用肉眼或斷口組織是鋼材質(zhì)量標(biāo)志之一。將試樣刻槽或折斷后用肉眼或lO倍放大鏡檢倍放大鏡檢查斷口情況，稱為斷口檢驗(yàn)。從斷口可以看出金屬的缺陷查斷口情況，稱為斷口檢驗(yàn)。從斷口可以看出金屬的缺陷15塔形車削塔形車削發(fā)紋檢驗(yàn)紋檢驗(yàn)

10、將鋼材車成規(guī)定的塔形或階梯形試樣，然后用酸蝕或磁粉法檢驗(yàn)發(fā)紋，簡稱將鋼材車成規(guī)定的塔形或階梯形試樣，然后用酸蝕或磁粉法檢驗(yàn)發(fā)紋，簡稱塔形檢驗(yàn)塔形檢驗(yàn)注：含碳量皆指質(zhì)量分?jǐn)?shù)5～8mm的碳素鋼件，選用鹽水或的碳素鋼件，選用鹽水或水冷卻；合金鋼件選用油冷卻水冷卻；合金鋼件選用油冷卻(2)雙液淬火雙液淬火將鋼件加熱到淬火溫度，經(jīng)過保溫將鋼件加熱到淬火溫度，經(jīng)過保溫以后，先在水中快速冷卻至以后，先在水中快速冷卻至300—400C，然后移人油中冷卻

11、，然后移人油中冷卻(3)火焰表面淬火火焰表面淬火用乙炔和氧氣混合燃燒的火焰噴射用乙炔和氧氣混合燃燒的火焰噴射到零件表面，使零件迅速加熱到淬到零件表面，使零件迅速加熱到淬火溫度，然后立即用水向零件表面火溫度，然后立即用水向零件表面噴射噴射火焰表面淬火適用于單件或火焰表面淬火適用于單件或小批生產(chǎn)、表面要求硬而耐磨，并小批生產(chǎn)、表面要求硬而耐磨，并能承受沖擊載荷的大型中碳鋼和中能承受沖擊載荷的大型中碳鋼和中碳合金鋼件，如曲軸、齒輪和導(dǎo)軌碳合金

12、鋼件，如曲軸、齒輪和導(dǎo)軌等淬火類別(4)表面感應(yīng)淬表面感應(yīng)淬火將鋼件放在感應(yīng)器中，感應(yīng)器在一將鋼件放在感應(yīng)器中，感應(yīng)器在一定頻率的交流電的作用下產(chǎn)生磁定頻率的交流電的作用下產(chǎn)生磁場，鋼件在磁場作用下產(chǎn)生感應(yīng)電場，鋼件在磁場作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流，使鋼件表面迅速加熱流，使鋼件表面迅速加熱(2一lOmin)到淬火溫度，這時(shí)立即將水到淬火溫度，這時(shí)立即將水噴射到鋼件表面。噴射到鋼件表面。經(jīng)表面感應(yīng)淬火的零件，表面硬而經(jīng)表面感應(yīng)淬火的零件，表面硬而

13、耐磨，而心部保持著較好的強(qiáng)度和耐磨，而心部保持著較好的強(qiáng)度和韌性。韌性。表面感應(yīng)淬火適用于中碳鋼和中等表面感應(yīng)淬火適用于中碳鋼和中等含碳量的合金鋼件含碳量的合金鋼件4回火回火將淬火后的鋼件加熱到臨界溫度以將淬火后的鋼件加熱到臨界溫度以下，保溫一段時(shí)間，然后在空氣或下，保溫一段時(shí)間，然后在空氣或油中冷卻油中冷卻回火是緊接著淬火以后進(jìn)行的，也回火是緊接著淬火以后進(jìn)行的，也是熱處理的最后一道工序是熱處理的最后一道工序①獲得所需的力學(xué)性獲得所需

14、的力學(xué)性能。在通常情況下，零能。在通常情況下，零件淬火后的強(qiáng)度和硬度件淬火后的強(qiáng)度和硬度有很大提高，但塑性和有很大提高，但塑性和韌性卻有明顯降低，而韌性卻有明顯降低，而零件的實(shí)際工作條件要零件的實(shí)際工作條件要求有良好的強(qiáng)度和韌求有良好的強(qiáng)度和韌性。選擇適當(dāng)?shù)幕鼗饻匦?。選擇適當(dāng)?shù)幕鼗饻囟冗M(jìn)行回火后，可以獲度進(jìn)行回火后，可以獲得所需的力學(xué)性能得所需的力學(xué)性能②穩(wěn)定組織，穩(wěn)定尺寸穩(wěn)定組織，穩(wěn)定尺寸③消除內(nèi)應(yīng)力消除內(nèi)應(yīng)力(1)低溫回火低溫回火將

15、淬硬的鋼件加熱到將淬硬的鋼件加熱到15050C并在這并在這個(gè)溫度保溫一定時(shí)間，然后在空氣中冷個(gè)溫度保溫一定時(shí)間，然后在空氣中冷卻低溫回火多用于切削刀具、量具、模低溫回火多用于切削刀具、量具、模具、滾動(dòng)軸承和滲碳零件等具、滾動(dòng)軸承和滲碳零件等消除鋼件因淬火而產(chǎn)消除鋼件因淬火而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力生的內(nèi)應(yīng)力類別(1)中溫回火中溫回火將淬火的鋼件加熱到將淬火的鋼件加熱到350～450％，經(jīng)保％，經(jīng)保溫一段時(shí)間冷卻下來溫一段時(shí)間冷卻下來一般用于各類彈簧