3钢材之强度与热处理
热处理对钢材的强度和硬度的影响
热处理对钢材的强度和硬度的影响钢材是一种常见且重要的材料，在机械制造、建筑结构、汽车工业等领域中得到广泛应用。
而热处理作为一种重要的材料处理方法，对钢材的强度和硬度有着显著的影响。
本文将介绍热处理对钢材性能的作用机制以及热处理方法的选择。
一、热处理对钢材的强度的影响钢材的强度是指其在外力作用下的抗变形能力，通常以屈服强度、抗拉强度等指标来评估。
热处理对钢材的强度有以下几方面的影响。
1. 相变过程的影响热处理中的加热和冷却过程会引发钢材的相变，其中最常见的是奥氏体相变和马氏体相变。
奥氏体相变可以增加钢材的强度，而马氏体相变则会进一步提高钢材的强度。
因此，通过调控热处理中的相变过程，可以有效提高钢材的强度。
2. 残余应力的影响热处理会导致钢材产生残余应力，这种残余应力对钢材的强度有着重要的影响。
恰当地控制热处理过程中的冷却速率和温度可以减小钢材中的残余应力，从而提高钢材的强度。
3. 晶粒尺寸的影响热处理会影响钢材的晶粒尺寸，从而影响其强度。
一般来说，细小的晶粒可以提高钢材的强度，因为细小的晶粒有更多的晶界，阻碍了位错的移动，从而提高了材料的强度。
二、热处理对钢材的硬度的影响钢材的硬度是指其抵抗局部压痕的能力，一般通过洛氏硬度或布氏硬度来进行测量。
热处理对钢材的硬度有以下几方面的影响。
1. 碳含量和晶界的影响热处理可以控制钢材中的碳含量和晶界的形成情况，从而影响钢材的硬度。
较高的碳含量和较细小的晶界会使钢材更加硬化，因为碳在钢中溶解后可以增加固溶体的硬度。
同时，晶界的存在也可以阻碍位错的滑移，进一步提高材料的硬度。
2. 冷却速率的影响在热处理中，冷却速率对钢材的硬度影响巨大。
当冷却速率较快时，钢材中会产生较多的马氏体，从而使钢材更加硬化。
因此，通过调节热处理中的冷却速率，可以有效地控制钢材的硬度。
三、热处理方法的选择根据钢材在不同工作条件下的使用要求，可以选择不同的热处理方法来达到所需的强度和硬度。
常见的热处理方法包括淬火、正火、回火等。
钢的热处理工艺方式
钢的热处理工艺方式
钢的热处理工艺方式有多种，通常根据钢材的用途和要求来选择合适的热处理工艺。
以下是几种常见的钢的热处理工艺方式：
1. 淬火（Quenching）：将高温加热后的钢材迅速冷却，使其组织转变为马氏体或贝氏体，从而增加钢材的硬度和强度。
2. 回火（Tempering）：在淬火后，将钢材重新加热至一定温度，然后冷却至室温，通过调整回火温度和时间，可以使钢材的硬度和强度适度下降，同时还能提高钢材的韧性。
3. 规定化处理（Normalizing）：将高温加热后的钢材在空气中冷却，使其组织均匀化，消除内部应力，提高钢材的韧性和延展性。
4. 淬火与回火组合（Quenching and Tempering）：首先进行淬火使钢材达到一定的硬度和强度，然后进行回火处理以提高钢材的韧性，同时保持较高的强度。
5. 固溶处理（Solution Treatment）：将钢材加热至足够高的温度后快速冷却，使固溶体内的溶质均匀溶解，从而改善钢材的塑性和加工性能。
6. 淬火回火组合与固溶处理相结合：根据具体需求，可以将淬火回火组合和固溶处理相结合，以综合提高钢材的硬度、韧性和耐蚀性等性能。
上述的热处理工艺方式只是钢材热处理中的一部分，不同钢材和具体要求还可以采用其他的热处理工艺方式，如时效处理、退火处理等。
热处理的选择和控制对于钢材的性能和质量有着重要的影响，需要根据具体情况进行调整和优化。
高强度钢的热处理工艺优化
高强度钢的热处理工艺优化随着工业的不断发展，钢材作为一种重要的工业原材料，在现代工业生产中扮演着十分重要的角色。
特别是在一些高科技领域，如航空、航天、汽车制造等，对钢材的性能要求越来越高。
为了满足这些需求，人们研究出了一种高强度钢，它不仅具有良好的强度和韧性，而且还具有良好的耐腐蚀性能和成形性能。
然而，高强度钢的热处理工艺是其性能优良的重要保证。
1. 高强度钢的热处理工艺简介高强度钢的热处理工艺主要包括两个过程：淬火和回火。
淬火是指将钢材在高温状态下迅速冷却，以使其产生高强度的过程。
淬火时必须控制冷却速率和冷却温度，以确保所得到的钢材具有良好的强度和韧性。
回火是指在淬火过程后，将钢材加热到一定温度下，让其保持一段时间后再进行冷却的过程。
回火的目的是降低钢材的硬度和脆性，同时增加其韧性和塑性。
2. 对于高强度钢的热处理工艺，我们需要从以下几个方面进行优化：（1）控制淬火温度淬火温度是影响钢材性能的一个重要因素。
不同的钢材需要控制不同的淬火温度。
过高或过低的淬火温度都会影响钢材性能，过高会导致钢材易变脆，过低则会导致钢材强度降低。
因此，在进行淬火前，需要先确定钢材适宜的淬火温度。
（2）控制淬火速率淬火速率也是影响钢材性能的重要因素。
通常情况下，淬火速率越快，钢材的强度也会相应提高。
但是，淬火速率太快也会导致钢材变形、开裂等问题。
因此，在进行淬火时，需要控制好淬火速率，以确保钢材具有良好的强度和韧性。
（3）合理选择回火温度和时间回火温度和时间也是影响钢材性能的重要因素。
不同的钢材需要选择不同的回火温度和时间。
回火温度过高或时间过长都会导致钢材的强度降低，而回火温度过低或时间过短则会导致钢材韧性不足。
因此，在进行回火时，需要合理选择回火温度和时间。
（4）优化工艺流程热处理工艺包括多个环节，需要进行精细化控制。
在高强度钢的热处理过程中，可以通过优化工艺流程来提高钢材性能。
例如，加入适量的合金元素可以改善钢材的热处理性能；改变淬火介质可以优化淬火效果，提高钢材性能等。
钢材热处理的四种方法
钢材热处理的四种方法
钢材热处理是钢铁制造业中的一项重要工艺，它能够改变钢材的组织结构和性能，增强钢材的强度、韧性和耐磨性。
现在，我们将介绍热处理钢材的四种方法。
1. 火焰淬火
火焰淬火是一种常见的钢材热处理方法，它通过在钢材表面加热的同时，使用水、油或空气急冷的方式来迅速冷却钢材。
这种方法可以提高钢材的硬度和韧性，适用于生产高强度、高韧性的组件。
2. 淬火加回火
淬火加回火是一种将淬火和加回火结合起来的热处理方法。
首先，在高温下进行淬火，然后在适当的温度下进行回火，可以使钢材获得较高的强度和韧性。
这种方法适用于制造高强度和高耐磨性的零件。
3. 退火
退火是一种将钢材加热至一定温度，然后缓慢冷却的热处理方法。
这种方法可以使钢材改善韧性和可塑性，较好地适用于制造需要弯曲、拉伸和冲压的钢材产品。
4. 软化处理
软化处理是一种将钢材加热至高温，然后缓慢冷却的热处理方法。
这种方法可以使钢材获得较高的可塑性和韧性，具有优良的加工和成形
性能。
总的来说，这四种方法是钢材热处理中较为基础和常见的方法。
每种方法都有其特定的优缺点和适用范围，因此在选择热处理方法时，需要结合不同的钢材类型和使用条件来进行选择。
钢的五种热处理工艺
钢的五种热处理工艺热处理工艺——表面淬火、退火、正火、回火、调质工艺：1、把金属材料加热到相变温度（700度)以下,保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。
2、把金属材料加热到相变温度（800度）以上,保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。
3、把金属材料加热到相变温度(800度）以上，保温一段时间后再在特定介质中（水或油)快速冷却叫淬火.◆表面淬火•钢的表面淬火有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的表面层承受着比心部更高的应力。
在受摩擦的场合，表面层还不断地被磨损,因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。
由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。
根据供热方式不同，表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。
感应表面淬火后的性能:1.表面硬度：经高、中频感应加热表面淬火的工件，其表面硬度往往比普通淬火高2～3单位（HRC）。
2。
耐磨性：高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高.这主要是由于淬硬层马氏体晶粒细小,碳化物弥散度高,以及硬度比较高，表面的高的压应力等综合的结果.3.疲劳强度：高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高,缺口敏感性下降。
对同样材料的工件，硬化层深度在一定范围内，随硬化层深度增加而疲劳强度增加，但硬化层深度过深时表层是压应力,因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降，并使工件脆性增加。
一般硬化层深δ＝（10～20）％D。
较为合适,其中D。
为工件的有效直径.◆退火工艺退火是将金属和合金加热到适当温度,保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体；共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。
总之退火组织是接近平衡状态的组织。
•退火的目的①降低钢的硬度,提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。
②细化晶粒，消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织和成分，改善钢的性能或为以后的热处理作组织准备.③消除钢中的内应力，以防止变形和开裂。
第3章钢的热处理
化学热处理
渗碳 碳氮共渗 渗氮 氮碳共渗 渗其它非金属 渗金属 多元共渗 溶渗
三、热处理的原理
铁碳合金相图是确定热处理工艺的重 要依据。它是表示平衡状态下不同化学成 分的铁碳合金在不同温度时所具有的组织 和状态的图形。
热处理的过程
金属材料零件
加热至某一温度区间 保温
奥氏体组织
屈氏体组织
马氏体组织 索氏体组织 贝氏体组织
3、球化退火的应用范围为( A. 亚共析钢和合金钢件 C. 不能用于过共析钢
4. 比较正火与退火的异同点，生产中如何选用退火与正火？
一、淬火
1、淬火的概念和目的 淬火是将工件加热到奥氏体化后，保持一 定的时间，以适当方式冷却（水冷或油冷）， 获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺 马氏体是碳或合金元素在α-Fe中的过饱 和固溶体，硬度较高，用M表示，马氏体中 含碳量越高，其硬度也越高。
工艺 特点
应用 范围
一、淬火
2、淬火方法和应用
一、淬火
2、淬火方法和应用 淬火开裂现象
一、淬火
3、钢的淬透性 淬透性是以在规定条件下钢试样淬硬深度 和硬度分布表征的材料特性。 淬硬深度是从淬硬的工件表面量至规定硬 度值(一般为550HV)处的垂直距离。 淬硬深度愈深，淬透性愈好。 影响钢淬透性的决定因素是马氏体临界冷 却速度。大多数合金元素(除钴外)降低钢的马 氏体临界冷却速度，因而能显著提高钢的淬透 性。
用于淬火返修件，消除淬火应力，细化 组织，防止重新淬火后变形或开裂。
练习
1、用锻、铸、方法制造的零件毛坯，为消除毛坯内应力，均匀 组织，改善切削加工性能，为后序工作做准备，常采用（ A、调质 B、淬火 C、回火 D退火或正火 ）
2、为了细化晶粒提高力学性能改善切削加工性，常对低碳钢件 进行的热处理是( A. 完全退火 ) B. 球化退火 ) B. 过共析钢和合金工具钢等 D. 以上都对 C. 正火 D. 淬火
热处理对钢材的屈服强度
热处理对钢材的屈服强度
钢材热处理是一种非常有效的方法，可以有效地提高钢材的屈服强度。
屈服强度是指材料在拉伸过程中，从开始变形到强度突然下降之间的最大应力。
在进行热处理前，我们首先需要了解钢材的基本材质以及其用途，然后再按照需要进行钢材的热处理。
第一步：了解钢材
钢材是由设计者根据不同的应用需求，根据合金元素的不同配合比例而制造出来的。
钢材的性能随着合金元素的不同而不同，因此不同种类的钢材也需要不同的热处理方法来提高屈服强度。
第二步：热处理钢材
热处理是将钢材加热至一定温度，保温一定时间，然后以一定速度冷却，以改善钢材的力学性能。
热处理通常包括四种：退火、正火、淬火和回火。
退火：将钢材加热至适当的温度，保温一定时间后缓慢冷却。
退火可以提高钢材的塑性和韧性，并减少材料内部应力。
这对于某些对强度要求不高但对塑性和韧性要求高的零件非常有用。
正火：将钢件加热至比退火高的温度，保温一定时间后在空气中自然冷却。
正火可以提高钢材的强度，但会降低塑性和韧性。
淬火：将钢材加热至一个较高的温度，然后以快速的速度冷却。
这使钢材的组织发生变化，从而提高其硬度和强度。
但这种处理也会让钢材更加脆性。
回火：回火是在钢材淬火之后，将其加热至较低的温度进行保温，以降低其脆性和增加韧性。
通过这些热处理方法，我们可以根据需要来提高钢材的屈服强度。
热处理后的钢材，可以为我们的产品提供更加优秀的性能，使其更加安全可靠。
钢的热处理
3．处理温度低，变形极小，比渗碳及表面淬火的变形小得多，一般渗氮是加工路线中最后一道工序，氮化后最多需要精磨或研磨抛光
4．具有很高的抗腐蚀性
缺点：1.渗碳时间太长，2强化渗氮必须采用特殊的合金钢
另外，由于氮的渗入，工件会略有“长大”现象。在设计尺寸要求极为严格的工件时应考虑补救
这种方法易行，设备简单，但火焰加热温度不易控制，淬火质量不够稳定
适用于单件或小批量生产的大型零件和需要局部淬火的工具或零件，如大型轴类、大模数齿轮、凹槽小孔等
常用钢材为中碳钢，如35、45及中谈合金钢，如40Cr、65Mn等，还可用于灰铸铁件、合金铸铁件。碳含量过低，淬火后硬度低，而碳和合金过高，则易脆裂，因此，以含碳量在0.35%~0.5%之间的碳素钢最适宜
低温碳氮共渗主要是为了提高合金工具钢、高速钢制工具、刀具的热硬性和耐磨性，这种碳氮共渗的结果和渗氮相似，共渗层深度可达0.02~0.06mm
中温碳氮共渗主要适用于承受压力不是很大而只受磨损的中碳结构钢零件。共渗层深度一般为0.3~0.8mm
高温碳氮共渗主要用于承受压力很大的中碳钢及合金钢的小型结构零件，也可用于低碳钢件代替渗碳，层获得1~2mm的共渗层；中温或高温碳氮共渗用于提高表面硬度、耐磨性和抗疲劳性能
3．稳定工件尺寸
钢的表面热处理
是通过改变零件表层组织，以获得硬度很高的马氏体，而保留心部韧性和塑性，或同时改变表层的化学成分，以获得耐蚀、耐酸、耐碱性及表面硬度比化学热处理更高的处理方法
名称
操作
特点
目的和应用
感应加热表面淬火
是利用感应电流通过工件表面所产生的热效应，使表面加热并经行快速冷却的淬火工艺。
3.适用于汽车、机车、柴油机、纺织机械、农业机械、机床、齿轮、枪炮、工具、模具等各种要求耐磨、耐蚀、耐疲劳的零件
钢材的热处理方法和特性(精)
-- 钢材的热处理方法和特性※均质退火处理简称均质化处理(Homogenization,系利用在高温进行长时间加热,使内部的化学成分充分扩散,因此又称为『扩散退火』。
加热温度会因钢材种类有所差异,大钢锭通常在1200℃至1300℃之间进行均质化处理,高碳钢在1100℃至1200℃之间,而一般锻造或轧延之钢材则在1000℃至1200℃间进行此项热处理。
※完全退火处理完全退火处理系将亚共析钢加热至Ac3温度以上30~50℃、过共析钢加热至Ac1温度以上50℃左右的温度范围,在该温度保持足够时间,使成为沃斯田体单相组织(亚共析钢或沃斯田体加上雪明碳体混合组织后,在进行炉冷使钢材软化,以得到钢材最佳之延展性及微细晶粒组织。
※球化退火处理球化退火主要的目的,是希望藉由热处理使钢铁材料内部的层状或网状碳化物凝聚成为球状,使改善钢材之切削性能及加工塑性,特别是高碳的工具钢更是需要此种退火处理。
常见的球化退火处理包括:(1在钢材A1温度的上方、下方反复加热、冷却数次,使A1变态所析出的雪明碳铁,继续附着成长在上述球化的碳化物上;(2加热至钢材A3或Acm温度上方,始碳化物完全固溶于沃斯田体后急冷,再依上述方法进行球化处理。
使碳化物球化,尚可增加钢材的淬火后韧性、防止淬裂,亦可改善钢材的淬火回火后机械性质、提高钢材的使用寿命。
※软化退火处理软化退火热处理的热处理程序是将工件加热到600℃至650℃范围内(A1温度下方,维持一段时间之后空冷,其主要目的在于使以加工硬化的工件再度软化、回复原先之韧性,以便能再进一步加工。
此种热处理方法常在冷加工过程反复实施,故又称之为制程退火。
大部分金属在冷加工后,材料强度、硬度会随着加工量渐增而变大,也因此导致材料延性降低、材质变脆,若需要再进一步加工时,须先经软化退火热处理才能继续加工。
※弛力退火处理弛力退火热处理主要的目的,在于清除因锻造、铸造、机械加工或焊接所产生的残留应力,这种残存应力常导致工件强度降低、经久变形,并对材料韧性、延展性有不良影响,因此弛力退火热处理对于尺寸经度要求严格的工件、有安全顾虑的机械构件事非常重要的。
钢的热处理要点
１．３钢的热处理钢的热处理是指将钢在固态下进行加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要性能的一种工艺方法。
热处理的目的是提高工件的使用性能和寿命。
还可以作为消除毛坯〔如铸件、锻件等〕中缺陷，改善其工艺性能，为后续工序作组织准备。
钢的热处理种类很多，根据加热和冷却方法不同，大致分类如下：钢在加热时的组织转变在Ｆｅ－Ｆｅ３Ｃ相图中，共析钢加热超过ＰＳＫ线〔Ａ１〕时，其组织完全转变为奥氏体。
亚共析钢和过共析钢必须加热到ＧＳ线〔Ａ３〕和ＥＳ线〔Ａｃｍ〕以上才能全部转变为奥氏体。
相图中的平衡临界点Ａ１、Ａ３、Ａｃｍ是碳钢在极缓慢地加热或冷却情况下测定的。
但在实际生产中，加热和冷却并不是极其缓慢的。
加热转变在平衡临界点以上进行，冷却转变在平衡临界点以下进行。
加热和冷却速度越大，其偏离平衡临界点也越大。
为了区别于平衡临界点，通常将实际加热时各临界点标为Ａｃ１、Ａｃ３、Ａｃｃｍ；实际冷却时各临界点标为Ａｒ１、Ａｒ３、Ａｒｃｍ，任何成分的碳钢加热到相变点Ａｃ１以上都会发生珠光体向奥氏体转变，通常把这种转变过程称为奥氏体化。
１．奥氏体的形成共析钢加热到Ａｃ１以上由珠光体全部转变为奥氏体第一阶段是奥氏体的形核与长大，第二阶段是剩余渗碳体的溶解，第三阶段是奥氏体成分均匀化。
亚共析钢和过共析钢的奥氏体形成过程与共析钢根本相同，不同处在于亚共析钢、过共析钢在Ａｃ１稍上温度时，还分别有铁素体、二次渗碳体未变化。
所以，它们的完全奥氏体化温度应分别为Ａｃ３、Ａｃｃｍ以上。
２．奥氏体晶粒的长大及影响因素钢在加热时，奥氏体的晶粒大小直接影响到热处理后钢的性能。
加热时奥氏体晶粒细小，冷却后组织也细小；反之，组织那么粗大。
钢材晶粒细化，既能有效地提高强度，又能明显提高塑性和韧性，这是其它强化方法所不及的。
〔１〕奥氏体晶粒度晶粒度是表示晶粒大小的一种量度。
（2〕、影响奥氏体晶粒度的因素1〕加热温度和保温时间：加热温度高、保温时间长，A晶粒粗大。
钢的热处理
钢的热处理工业生产中热处理工艺分为：普通热处，即退火、正火、淬火、回火，俗称“四把火”表面热处理，包括表面淬火（感应加热淬火、火焰淬火）、化学热处理（渗碳、氮化、碳氮共渗）。
1.退火是将钢加热到一定温度保温以后，随炉缓慢冷却（炉冷）的热处理工艺。
其主要目的是降低硬度，提高塑性，细化或均匀组织成分，消除内应力。
常用的退火有去应力退火、完全退火和球化退火。
2.正火将钢加热到适当的温度，保持一定时间后出炉空冷的热处理工艺。
其目的是调整硬度，改善切削加工性；细化晶粒，均匀组织；消除网状碳化物，为球化退火或最终热处理作准备。
正火和退火相比，正火的冷却速度快，所得组织更细密，强度硬度较高。
3.淬火是将钢加热到一定温度保温后，快速泠却，以取得马氏体组织的热处理工艺。
淬火的目的是提高硬度、强度和耐磨性，淬火后必须配以适当回火。
淬火是在冷却液中进行冷却，理想的淬火冷却液应该保证工件在650～500℃快速冷却，而在300～200℃慢速冷却。
常见冷却方法有单液、双液、分级和等温淬火。
淬火工艺应区分两个概念：淬硬性和淬透性。
淬火的缺陷：硬度不足和软点、过热与过烧、变形和裂纹、氧化和脱碳。
4.回火是将淬火后的工件重新加热到低于727℃的温度，保温冷却的热处理工艺。
回火常是工件最终的热处理，淬火+回火是强化钢材的一个完整过程。
其目的：消除淬火应力与脆性，稳定淬火组织，并获得较高的机械性能。
按回火温度不同分：低温回火（150～250℃）、中温回火（350～500℃）、高温回火（500～650℃）。
淬火后的高温回火也称为调质，在轴类零件、齿轮应用很多，可获得优良的综合力学性能。
5.表面热处理只仅对工件表层进行淬火的工艺，以获得“表硬心韧”的力学性能。
常用的表面热处理方法有表面淬火和化学热处理两种。
（一）碳素钢碳素钢也称碳钢，使用最为普遍。
它的主要成分是铁和碳，此外还有硫、磷、锰、硅。
时间 保温炉冷 空冷 水冷（油冷）淬火 退火 调质 回火正火 温度 加热各种热处理的示意图1.分类2.碳素钢的牌号表示、性能及用途（1）普通碳素结构钢牌号表示方法：由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号四部分顺序组成。
机械制造基础第三版电子课件模块三钢的热处理
2．共析钢的过冷奥氏体等温转变产物 （1）珠光体型转变
在 A1 ～ 550 ℃温度范围内，过冷奥氏体等温分解为铁素体和渗碳体的片层状 混合物——珠光体，即奥氏体向珠光体转变。
将奥氏体化的钢迅速冷却到 A1 以下某一温度保温，使奥氏体在此温度发生组 织转变，称为等温转变，如图3-5中的曲线2所示。连续冷却转变是将奥氏体化的 钢从高温冷却到室温，使奥氏体在连续冷却条件下发生组织转变，如图 3-5中的 曲线1所示。
1．共析钢过冷奥氏体等温转变图
过冷奥氏体等温转变图是用试验方法建立的， 由于其形状类似英文字母“C”，故又称为 C曲线。
一、任务实施 （一）任务引入
制造T12 钢（wC=1.2%）手用丝锥，成品要求硬度达到60HRC 以上，加工工
艺路线为：轧制→球化退火→机械加工→热处理（二）→机械加工。试写出热处 理（二）工序的具体内容及其作用。
（二）分析及解决问题 热处理（二）为淬火加低温回火。 1．淬火 （1）工艺 将钢加热到760 ～ 780 ℃（Ac1 以上30 ～ 50 ℃），保温一定时间，然后先 在水中冷却至接近Ms 点的温度，再放入油中冷却。
马氏体的硬度主要取决于马氏体中的碳含量。马氏体的碳含量越高，其硬度 也越高，但当钢中碳含量大于0.6% 时，淬火钢的硬度增加很慢，如图3-9 所示 为碳含量与淬火硬度的关系。
课题 二 钢的退火与正火 任务 丝锥的预先热处理
任务说明 ◎ 确定丝锥的预先热处理工艺，并说明其作用。 技能点 ◎ 退火与正火的合理选用。 知识点 ◎ 各种退火的工艺特点及合理选用。 ◎ 正火的工艺特点及合理选用。
钢的热处理
• 无论是上贝氏体还是下贝氏体，其中的铁素体与 母相奥氏体之间的晶体学位向关系均遵循K-S关 系。上贝氏体中铁素体的惯习面为{111}γ；下贝 氏体中铁素体的惯习面为{225}γ。
片状珠光体的片层间距和珠光体团的示意图
a) 珠光体的片层间距；b) 珠光体团
片状珠光体形核与长大过程示意图 珠光体团直径和片层间距越小，强度、硬度越高，塑性也越好。
根据片层间距的大小，可将片状珠光体细分为以下三类： (1) 珠光体：在A1~650℃范围内形成，层片较粗，片层间 距平均大于0.3μm，在放大400倍以上的光学显微镜下便可分 辨出层片，硬度10～20HRC；
2. 不完全退火
将亚共析钢在 Ac1~Ac3 之间或过共析钢在 Ac1~Accm之间 两相区加热，保温足够时间后缓慢冷却的热处理工艺，称 为不完全退火。 不完全退火的目的是：改善珠光体组织，消除内应力， 降低硬度以便切削加工。 亚共析钢不完全退火的温度一般为740~780℃，其优点 是加热温度低，操作条件好，节省燃料和时间。 3. 球化退火
针片状马氏体的立体形态呈凸透镜状，显微组织常呈片 状或针状。针片状马氏体之间交错成一定角度。最初形成的 马氏体针片往往贯穿整个奥氏体晶粒，较为粗大；后形成的 马氏体针片则逐渐变细、变短。由于针片状马氏体内的亚结 构主要为孪晶，故又称它为孪晶马氏体。
高 碳 马 氏 体 的 形 成 过 程
2、性能特征 高硬度是马氏体的主要特点。马氏体的硬度主要受含碳 量的影响，在含碳量较低时，马氏体硬度随着含碳量的增加 而迅速上升；当含碳量超过0.6％之后，马氏体硬度的变化 趋于平缓。含碳量对马氏体硬度的影响主要是由于过饱和碳 原子与马氏体中的晶体缺陷交互作用引起的固溶强化所造成。 板条马氏体中的位错和针片状马氏体中的孪晶也是强化的重 要因素，尤其是孪晶对针片状马氏体的硬度和强度的贡献更 为显著。 一般认为马氏体的塑性和韧性都很差，实际只有针片状 马氏体是硬而脆的，而板条马氏体则具有较好的强度和韧性。
钢材的冷加工、时效处理及热处理.
• 如图。钢材的应力-应变曲线 为OKCD，若钢材被拉伸至超过 屈服强度的任意值时，放松拉 力，则钢材将恢复到O1点。如 此时再拉伸，其应力-应变曲 线为O1K1C1D1，新屈服点比原 屈服点提高，但伸长率降低。 在一定范围内，冷加工变形程 度越大，屈服强度提高越多， 塑性和韧性降低的越多。
工地或预制厂钢筋混凝土施工中常利用这一原理，对钢筋或 低碳钢盘条按一定制度进行冷拉或冷拔加工，以提高屈服强度。 将经过冷拉的钢筋于常温下存放 15 ～ 20 ｄ，或加热到 100 ～ 200°Ｃ并保持一段时间，这个过程称为时效处理。前者称为自然 时效，后者称为人工时效。 冷拉以后再经过时效处理的钢筋，其屈服点进一步提高，抗拉强 度稍见增长，塑性继续有所降低。由于时效过程中应力的消减， 故弹性模量可基本恢复。 钢材产生时效的主要原因是，溶于α 一Fe中的碳、氮原子， 向晶格缺陷处移动和集中的速度大为加快，这将使滑移面缺陷处 碳、氮原子富集，使晶格畸变加剧，造成其滑移、变形更为困难， 因而强度进一步提高，塑性和韧性则进一步降低，而弹性模量则 基本恢复。
二、钢材的时效处理 钢材随时间的延长，其强度、硬度提高，而塑性、冲击韧 性降低的现象称为时效。 时效分为自然时效和人工时效两种。 自然时效是将其冷加工后，在常温下放置15～20d； 人工时效是将冷加工后的钢材加热至100～200℃保持 2h以上。 经过时效处理后的钢材，其屈服强度、抗拉强度及硬度都 将提高，而塑性和韧性降低。
建筑材料与检测
建筑材料与检测
钢材的冷加工、时效处理及热处理
钢材的冷加工、时效处理及热处理
一、钢材的冷加工 • 将钢材在常温下进行冷拉、冷拔或冷轧，使产生塑性变 形，从而提高屈服强度，这个过程称为钢材的冷加工强化处 理。 • 冷加工强化的原理是：钢材在塑Байду номын сангаас变形中晶格的缺陷增 多，而缺陷的晶格严重畸变，对晶格的进一步滑移将起到阻 碍作用，故钢材的屈服点提高，塑性和韧性降低。由于塑性 变形中产生内应力，故钢材的弹性模量Ｅ降低。
常用钢材热处理方法及目的
常用钢材热处理方法及目的一. 淬火 将钢件加热到临界温度以上40~60℃，保温一定时间，急剧冷却的热处理方法，称为淬火。
常用急剧冷却的介质有油、水和盐水溶液。
淬火的加温温度、冷却介质的热处理规范，见表<常用钢的热处理规范>.淬火的目的是：使钢件获得高的硬度和耐磨性，通过淬火钢件的硬度一般可达HRC60~65，但淬火后钢件内部产生了内应力，使钢件变脆，因此，要经过回火处理加以消除。
钢件的淬火处理，在机械制造过程中应用比较普遍，它常用的方法有： 1．单液淬火： 将钢件加热到淬火温度，经保温一定时间后，在一种冷却液中冷却，这种热处理方法，称为单液淬火。
它适用于形状简单、技术要求不高的碳钢或合金钢，工件直径或厚度大于5~8mm的碳素钢，选用盐水或水中冷却；合金钢选用油冷却。
在单液淬火中，水冷容易发生变形和裂纹；油冷容易产生硬度不够或不均的现象。
2．双液淬火： 将钢件加热到淬火温度，经保温后，先在水中快速冷却至300~400℃，在移入油中冷却，这种处理方法，称为双液淬火。
形状复杂的钢件，常采用此方法。
它既能保证钢件的硬度，又能防止变形和裂纹。
缺点是操作难度大，不易掌握。
3．火焰表面淬火： 用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到工件表面，并使其加热到淬火温度，然后立即用水向工件表面喷射，这种处理方法，称为火焰表面淬火。
它适用于单件生产、要求表面或局部表面硬度高和耐磨的钢件，缺点是操作难度大。
4．表面感应淬火： 将钢件放人感应器内，在中频或高频交流电的作用下产生交变磁场，钢件在磁场作用下产生了同频率的感应电流，使钢件表面迅速加热(2-10s)至淬火温度，立即把水喷射到钢件表面。
这种热处理方法，称为表面感应淬火。
经表面感应淬火的零件，表面硬而耐磨，而内部有较好的强度和韧性。
这种方法适用于中碳钢和中等含碳量的合金钢件。
表面感应淬火根据所采用的电流频率的不同，可分为高频、中频和工频淬火三种。
高频淬火电流频率为100~150kHz，淬硬层深1~3mm，它适用于齿轮、花键轴、活塞和其它小型零件的淬火；中频淬火电流频率为500~10000Hz，淬硬层深3—10mm，它适用于曲轴、钢轨、机床导轨、直径较大的轴类和齿轮等；工频淬火电流频率为50Hz，淬硬层一般大于10mm，适用于直径在300mm以上的大型零件的淬火，如冷轧辊等。
钢材常用的热处理方法及常见零件的热处理
钢材常用的热处理方法及常见零件的热处理工艺一、钢材常用的热处理方法1、正火钢的正火就是将钢加热到适当温度，保温一定时间，然后在空气中进行冷却。
正火的目的是为了材料的组织均匀，增加强度与靭性，消除粗切削加工后的加工硬化现象，改善切削加工性能，并为其后的淬火做细化晶粒的组织准备。
2、淬火钢的淬火就是将钢加热到临界温度以上，保持一定时间，然后在适当的淬火介质中进行冷却，以获得较好的组织结构和性能。
钢经过淬火后，其硬度和强度均显著提高。
钢的加热情况可以其灼热的颜色来判定。
钢加热温度的选择见表1。
钢经过淬火，虽然会提高其硬度和强度，但由于淬火会产生内应力使钢变脆，所以淬火后必须进行回火。
3、回火钢的回火就是将钢件淬火后再加热到适当温度，并保温一定时间，然后在空气中或在水、油等介质中冷却到室温。
回火的目的是为了消除淬火时产生的内应力，减少脆性，提高钢的塑性和韧性，改善加工性能。
钢的回火分为高温回火、中温回火和低温回火3种。
碳素工具钢的回火温度见表2。
表2碳素工具钢的回火温度4、退火钢的退火就是将钢加热到临界温度以上，保温适当时间，然后在炉中缓缓冷却。
退火的目的是为了消除内应力和组织不均匀及晶粒粗大等现象，降低硬度，消除坯件的冷硬现象，提岛切削加工性能。
碳钢的退火规范见表3。
表3碳钢的退火规范注：临界温度是指在该温度下，钢的组织发生了变化。
二、几种常见零件的热处理1、齿轮机床齿轮的热处理见表3。
2、蜗轮蜗轮的热处理见表43、丝杠丝杠广泛应用于机床和各种机械的传动机构中。
丝杠传动能保证直线移动有较高的精确性和均匀性。
为此，丝杠必须具有一定的强度及较高的耐磨性和精度保持性。
丝杠的材料必须具有足够的机械性能和良好的切削加工性。
经过热处理后，应具有较高的硬度和最小的变形。
为了避免弯曲变形，丝杠的热处理通常都在井式炉中进行。
丝杠如果变形，必须进行校直(并且，最好是热校直）。
但是经过校直的丝杠，必须进行彻底的消除内应力的处理。
热处理对钢材的强度和韧性的影响
热处理对钢材的强度和韧性的影响热处理是一种通过控制钢材的加热和冷却过程，以改善其力学性能的工艺。
这种处理方法对钢材的强度和韧性具有重要影响。
本文将探讨在不同热处理过程中，钢材强度和韧性的变化规律，以及这些规律背后的原理与机制。
1. 强度的影响1.1 固溶处理固溶处理是一种常见的热处理方法，适用于许多钢材。
该工艺中，钢材经过高温加热，使其内部的合金元素溶解在基体中，然后经过快速冷却。
固溶处理可以显著提高钢材的强度。
实验研究表明，固溶温度和保温时间的不同对钢材强度的影响是显著的。
随着固溶温度的升高，合金元素更容易溶解在基体中，从而提高了基体的固溶度。
增加保温时间可以确保合金元素充分溶解。
然而，过高的固溶温度和过长的保温时间会导致晶界、晶内相溶元素的过度扩散，从而降低强度。
1.2 热处理过程中的淬火淬火是一种通过迅速冷却钢材以形成马氏体的热处理方法。
淬火可以使钢材的强度大幅度提高，但也会降低其韧性。
在淬火过程中，钢材经过高温加热后迅速冷却，使钢材内部的碳元素形成马氏体结构。
马氏体是一种具有较高硬度和脆性的组织，因此钢材的强度得到显著提高。
然而，由于低温下冷却速度过快，产生的马氏体结构可能会导致钢材的韧性下降。
2. 韧性的影响2.1 回火处理回火是一种降低钢材硬度，提高其韧性的热处理方法。
该工艺中，经过淬火处理的钢材在低温下回热，然后冷却。
这种处理方式可以改善淬火过程中引起的脆性问题。
回火处理的温度和时间对钢材的韧性具有重要影响。
适当的回火温度和时间可以使马氏体逐渐转变为较为韧性的组织，如贝氏体和自回火组织。
这些组织的存在可以提高钢材的塑性和韧性。
2.2 淬火温度的影响淬火温度对钢材韧性的影响也很重要。
较低的淬火温度可以产生较高韧性的马氏体组织，而较高的淬火温度会加快组织转变，降低韧性。
3. 强度和韧性的平衡热处理工艺旨在在钢材的强度和韧性之间寻找平衡。
通过适当的处理工艺参数选择，可以获得既具有足够强度又具有足够韧性的钢材。
热处理对钢铁材料的强度的提升效果
热处理对钢铁材料的强度的提升效果钢铁是一种广泛应用于各行各业的常见材料，其中强度是一个重要的性能指标。
为了提升钢铁材料的强度，人们利用热处理技术进行处理。
本文将讨论热处理对钢铁材料的强度提升效果。
一、热处理概述热处理是通过加热和冷却的方式对材料进行处理，以改变其物理和力学性能。
对于钢铁材料，热处理的常见方法包括退火、淬火和回火。
这些方法可以调整钢铁材料的组织结构，从而提升其强度。
二、退火对强度的提升效果退火是将钢铁材料加热到一定温度后，缓慢冷却至室温的过程。
通过退火处理，钢铁材料的晶粒得以长大，减少了晶界和位错的数量，从而提高了材料的塑性和强度。
此外，退火还可以消除应力集中和组织不均匀性，增强材料的抗拉、抗弯和抗冲击性能。
三、淬火对强度的提升效果淬火是将钢铁材料加热到临界温度（约800°C）以上后，迅速冷却至室温的过程。
淬火可以使钢铁材料快速形成马氏体组织，这是一种具有高强度和高硬度的组织结构。
淬火后的钢铁材料具有优异的耐磨性和强度，广泛应用于制造工具和机械零件。
四、回火对强度的提升效果回火是将淬火后的钢铁材料加热至较低温度（约300-700°C）后，保温一段时间后进行冷却。
回火可以减轻淬火产生的内部应力，提高材料的韧性和韧度，并调整材料的硬度。
适当的回火处理可以使材料的强度和韧性达到较好的平衡。
五、其他热处理方法除了退火、淬火和回火，还有一些其他的热处理方法可以用于提升钢铁材料的强度。
例如，正火可以通过加热至临界温度后，缓慢冷却使材料达到一定的强度和硬度。
再如，表面淬火可以在保持材料内部组织不变的同时，提高材料表面的硬度和耐磨性。
六、热处理条件和效果的影响因素热处理的效果受到多种因素的影响，包括温度、保温时间、冷却速度以及钢铁材料的成分、形状和大小等。
不同的热处理条件将导致不同的组织结构和性能。
因此，进行热处理时，需要根据具体的要求和材料特性选择合适的处理参数。
七、结论总的来说，热处理是提升钢铁材料强度的有效方法。
q345b热处理工艺
q345b热处理工艺q345b热处理工艺是钢材生产中的一道重要工序，其主要目的是通过加热和冷却控制其组织和性能。
下面将详细介绍q345b热处理工艺及其相关信息：一、工艺流程1.坯料首先要选择适合的钢坯，并在钢铁厂的炼钢室进行冶炼。
在炼钢过程中，要控制好坯料的成分和铁水温度。
2.加热将坯料放入加热炉中进行加热，一般的加热温度为850℃-900℃，保温时间根据钢材的规格和要求而不同，一般为1-2小时。
3.冷却加热后将坯料取出，立即进入冷却工艺中。
该工艺一般分为水冷、空冷和温度控制冷却三种。
4.热处理热处理分为回火和正火两种方式。
回火一般是将钢坯加热到不同的温度，再冷却。
正火则是直接加热并保温。
二、工艺要点1.温度控制热处理工艺中，温度控制非常重要。
加热温度过高或保温时间过长会影响钢材的强度和韧性。
同样，如果温度过低或保温时间不足，则会影响钢材的性能。
2.冷却方式冷却方式的选择直接影响到钢材的强度和韧性。
一般来说，水冷能让钢材表面产生较硬的皮层，但过快的冷却也会导致温度差大，因此需要谨慎选择。
3.热处理方法热处理方法的选择也非常重要。
回火工艺可以提高钢材的韧性，正火则可以提高钢材的强度。
4.设备要求热处理设备要求高，需要能够精确控制温度和保持稳定。
此外，操作员需要熟知热处理工艺的各项参数和要点，以确保钢材的质量。
三、应用领域q345b钢材广泛应用于各种建筑和工程项目中，如建筑桥梁、厂房、机器设备等。
其热处理工艺可以有效提高钢材的强度和韧性，从而使其更加适合各种复杂的应用环境。
总之，q345b热处理工艺是一项极其重要的工艺，对钢材的性能和质量有着直接的影响。
只有通过严格控制工艺流程和要点，才能生产出具有良好性能的高品质钢材。
3cr2mo 屈服强度 -回复
3cr2mo 屈服强度-回复3Cr2Mo是一种常用的合金钢材料，具有较高的强度和良好的耐磨性。
它主要由碳（C）、铬（Cr）、钼（Mo）等元素组成。
本文将详细介绍3Cr2Mo 的屈服强度及其相关知识。
屈服强度是金属材料在受到外力作用下达到塑性流动时所承受的最大应力。
对于3Cr2Mo钢材来说，它的屈服强度与其具体的热处理状态和组织结构有关。
热处理可以改变材料内部的晶粒结构，从而影响其力学性能。
在一定的热处理条件下，3Cr2Mo钢材的屈服强度通常可以达到1000 MPa以上。
首先，我们来了解3Cr2Mo钢材的成分和制备方法。
3Cr2Mo钢材主要由碳、铬和钼等元素组成，在一定的比例下进行熔炼制备。
其中，碳的添加可以提高钢材的硬度和强度，铬的添加可以增加钢材的耐腐蚀性能，而钼的添加则可以提高钢材的耐高温和耐磨性能。
其次，我们需要了解热处理对3Cr2Mo钢材性能的影响。
热处理主要包括退火、正火和淬火等工艺。
在退火过程中，通过加热和缓慢冷却，可以使3Cr2Mo钢材的晶粒细化和均匀化，从而提高其塑性和韧性，但相应的屈服强度会降低。
正火过程是指将3Cr2Mo钢材加热至一定温度后立即冷却，这样可以提高钢材的硬度和强度，但降低其韧性。
淬火过程是指将3Cr2Mo钢材加热至临界温度后迅速冷却，使其形成马氏体组织，从而获得较高的硬度和强度。
然后，我们需要了解3Cr2Mo钢材的晶体结构对其屈服强度的影响。
晶体结构是指钢材内部的晶粒排列方式。
常见的晶体结构有面心立方结构和体心立方结构。
面心立方结构具有较高的密度和强度，而体心立方结构则具有较高的韧性和延展性。
通常情况下，通过热处理可以控制3Cr2Mo 钢材的晶体结构，从而使其在力学性能和使用要求上取得平衡。
最后，我们需要了解3Cr2Mo钢材的应用领域和发展趋势。
由于其较高的屈服强度和良好的耐磨性能，3Cr2Mo钢材广泛应用于制造模具、刀具、轴承和齿轮等机械零件。
随着航空航天、汽车和工程机械等行业的不断发展，对材料强度和耐磨性能的要求也越来越高，因此3Cr2Mo钢材在这些领域有着广阔的发展前景。
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鋼鐵材料之強化法
--冷作強化 冷作強化之應用例：
1. 沃斯田鐵系不銹鋼之強化 2. 高錳鋼之使用於土木機械 3. 琴鋼絲 4. 鋼材表面施行珠擊、滾軋加工，提高
鋼材之主要強化機構
降伏強度, 抗拉強度 (kg/mm2)
高純度鐵 固溶強化
適 用 之 主 要 強 化 機 構
正常化 相變化強化(淬火回火)
控制壓延，加速冷卻 細晶強化 析出物分散強化 冷作強化(加工硬化) 加工熱處理
不含缺陷之鐵單晶
-9-
鋼鐵材料之強化法
鋼材之主要強化法有： 固溶強化 細晶強化 相變化強化 析出物分散強化 冷作強化(加工硬化) 加工熱處理強化
--具有適當大小與剛性，以高密度分散並與母相 著性良好之析出粒子，可確保強度與韌性。
- 19 -
鋼鐵材料之強化法
--冷作強化
常溫下，鋼材承受降伏點以上之應力，即發生塑性 變形，隨之硬化，是為冷加工硬化，即冷作強化。 冷加工強化法不適用於一般之構造用鋼材，因為伴 隨著強化而產生顯著之脆化。
- 20 -
-6-
鋼材之硬度與抗拉強度
硬 度 (RC)
10 30 40 50 250
60 350
200
抗 拉
150
強
度 100
(kg/mm2)
50
300
250 抗
拉
200
強 度
150 (kpsi)
近似公式*
100
su(kpsi) 0.50 BHN
50
su(kg/mm2) 0.35 BHN
0
0
100 200 300 400 500 600 700
- 15 -
鋼鐵材料之強化法
--相變化強化
1. 正常化的強化
施行正常化處理的目的在使結晶粒微細化，生成微細 之波來鐵，以提高材料強度並改善韌性。 正常化處理可使波來鐵微細化，使碳化物均勻分布， 因此可改善正常化鋼料之淬火性，得到充分硬化之效 果。
- 16 -
鋼鐵材料之強化法
--相變化強化
2. 淬火、回火強化
- 10 -
鋼鐵材料之強化法
--固溶強化 高純度之鐵甚軟，強度不足，若固溶合金元素或 不純物元素時，會使鐵之結晶格子變形，阻止差 排（dislocation）活動，使強度上升，此即固溶 強化。
降伏強度與添加元素之重量比大約成比例上升。
- 11 -
鋼鐵材料之強化法
--固溶強化
+300
C
降 伏
+225
C: 高強度鋼(正常)
D1: 高強度鋼(延性不足) D2: 高強度鋼(低應力破壞)
A
()
伸長率(應變) -5-
鋼鐵材料之抗拉特性
鋼鐵材料之抗拉性質中，設計者為避免永久變 形而重視降伏強度，但降伏強度為不安定數值， 例如，隨抗拉速度而有大幅變化(快則高)。
因此，為安全計，一般係以抗拉強度的1/3或 1/4為設計應力。亦即安全係數取1.5或2。
硬 度 (BHN)
*僅適用於 BHN500以下
-7-
代表性鋼材之抗拉強度
降伏強度, 抗拉強度 (kg/mm2)
3 4 20 30 40 50 60 70 80 90 100 150 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 140
0 2000
高純度鐵
代 表 性 鋼 種
-3-
鋼鐵材料之抗拉特性
正常化之低碳鋼
荷 重 應 力
上降伏點, suy 下降伏點, sly
彈性限, sE
()
抗拉強度, sut
降伏伸長率, ey
P, 破裂點
彈性變形, eE
均勻伸長率, eh 總伸長率, et
伸長率(應變) -4-
鋼鐵材料之抗拉特性
荷 重
應
力
D1
D2
B C
A: 正常化軟鋼
B: 低合金鋼，調質高強度鋼
淬火高溫碳化物完全固溶的沃斯田鐵組織，以快速冷 卻方式，使之維持至較低溫處方起變態，獲得麻田散 鐵組織，得到硬化效果。 回火通常伴隨淬火後立即實施，以消除淬火時的殘留應 力，增加延性與韌性。
- 17 -
鋼鐵材料之強化法
--相變化強化
鋼淬硬之兩種方法：
1.將臨界冷卻速度加快。 -- 由淬火冷媒與 攪拌方式調整
模具材料選用與熱處理
(三)
鋼材之強度與熱處理
-1-
鋼鐵材料的機械性質
取決因素： * 鋼種(化學成分) * 熱處理
故，依使用目的選定鋼種與熱處理極為重要。
-2-
鋼材強度
廣義的鋼材強度 硬度、降伏強度、彎曲強度、疲勞強度、 淺變破壞強度、耐磨耗性、與環境破壞強 度等
狹義的鋼材強度 以抗拉性質與硬度為主
一般壓延鋼材,鑄鋼
低溫用鋼 溶接構造用高張力鋼
TMCP鋼 機械構造用碳鋼
機械構造用低合金鋼 強力鋼 超強力鋼 琴鋼線
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
鐵之單晶 鐵之理論強度
-8-
3 4 20 30 40 50 60 70 80 90 100 150 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 140
0 2000
2.將肥粒鐵與波來鐵變態 起始點移向長時間側。 -- 添加合金元素
- 18 -
鋼鐵材料之強化法
--析出物分散強化 由析出物之分散強化有二：
1.由於時效所生之微細析出物(金屬間化合物)：
增加強度、硬度，但容易發生微細龜裂，降低韌性
2.回火過程所析出之碳化物：為硬析出物之分散化
--可提升硬度與強度，但碳化物粒子本身可能成為 內部破裂之起源，降低延性與韌性。
晶粒微細化可提高sy與su ，其中對sy之效果較大。
- 13 -
鋼鐵材料之強化法
--細晶強化
肥粒鐵結晶粒微細化方法
1.使變態稍前之沃斯田鐵結晶 粒微細化
2. 增加肥粒鐵結晶粒生成之核 3. 阻止肥粒鐵結晶粒之生長
- 14 -
鋼鐵材料之強化法
--相變化強化
降低變態(相變化) 溫度可以有效提高 鋼鐵組織之強度與 韌性
or N
P
強
度 +150
之
變 化 +75
(MN/m2)
0
-75 0.5
Si
Cu Mn Mo
Ni or Al
Cr
1.0
1.5
2.0
2.5
合金元素量 (wt%)
- 12 -
鋼鐵材料之強化法
--細晶強化 欲同時提高材料之強度與韌性時，結晶粒之微細化 為最有效方法之一。
σ y ( k2 g ) 5 . 5 / 3 . 3 ( % m ) 8 . 5 ( % m M ) 3 . 1 ( % S 6 n iF n iN e 1 . 7 ( d a 1 / 2 ) 7 r σ u ( kg 2 ) 3 . 0 / 2 . 0 8 m ( % ) 5 m . 4 ( % M ) 0 . 3 ( S % n P 9 ie 0 . 7 ( a d 1 / 2 ) 9 rl