华南地区钢材及热处理简单分析

钢的热处理总结

钢的热处理总结钢的热处理是一种利用加热和冷却控制材料微观结构的工艺。

它可以改变钢的物理和化学性质，从而使其适应不同的使用环境。

下面我总结了一些关于钢的常见热处理方法以及其原理和应用。

1. Annealing（退火）退火是一种在高温下加热钢材并缓慢冷却的过程。

这种处理会减弱钢材的硬度和韧性，但增强其可加工性和塑性。

退火的应用包括：- 柔化和改善钢材的可加工性。

一些冷处理过的钢材在加工过程中会产生裂缝和变形。

- 消除钢材中的应力。

在钢材加工或制造过程中，会产生内部应力，这些应力可能会导致钢材在长期使用过程中发生变形和疲劳。

- 改善钢材的韧性。

对于高碳钢或淬火后钢材，退火可以使其恢复一定程度的韧性，防止其在使用过程中产生断裂。

2. Tempering（回火）回火是一种加热已经淬火并硬化的钢材，然后在特定温度下保温一段时间，最后缓慢冷却的过程。

回火可以减轻钢材的硬度，减少其脆性，并增加其韧性，常见于淬火后的钢材。

3. Quenching（淬火）淬火是一种将已经加热到高温的钢材快速冷却的过程。

这种处理会导致钢材的硬度和脆性增加。

淬火的应用包括：- 改变钢材的物理和化学性质。

淬火可以增加钢材的硬度和韧性，从而使其更适合用于需要高强度和耐磨性的地方。

-制造工具。

淬火可以制造各种刀具和钻具，这些工具需要具有高强度和耐磨性。

- 防止钢材变形。

该过程可以有效防止大尺寸钢材在冷却时产生变形。

4. Normalizing（正火）正火是一种将钢材加热到高温，然后通过自然空气冷却的过程。

正火可以使钢材的微观结构均匀，并且具有一定的韧性和硬度。

热处理通常涉及加热和冷却过程，其中加热温度和持续时间，以及冷却速度都是影响最终结果的关键因素。

这些因素取决于钢材的成分，形状和处理的目的。

例如，某些钢材需要较高的回火温度和较长的保温时间，以减轻其脆性并增加其韧性。

而淬火后的钢材需要较长时间的回火过程，以消除其残余应力并提高其韧性。

总而言之，热处理是钢材生产和加工过程中不可或缺的一步。

钢的热处理

钢的热处理
钢是最常见的金属材料，由于其优越的物理性能和加工性能，钢广泛应用于各行各业，因而需要进行热处理来提高其性能。

热处理是一种处理方法，它将钢通过加热、冷却、调质等物理方法，在获得所需性能的同时，改变钢的组织结构。

热处理的方法有很多，其中包括正火处理和退火处理等。

正火处理是指在高温下，将钢的组织结构变得更加紧密，使其力学性能和强度提高。

正火处理通常可以用于提高钢的强度、耐腐蚀性和耐磨损性能。

退火处理指将加热后的钢放置在一定的温度，然后慢慢冷却，直至钢内部的组织结构发生变化，使其柔韧性和可塑性提高。

退火处理可以用于提高钢的塑性和韧性，以及防止它易于疲劳断裂。

此外，调质处理也是一种常见的热处理方法，它可以改变钢内部的组织结构，从而改变钢的物理性能和化学成分。

以上就是热处理的基本内容，不同的热处理方法可以满足不同的需求，根据钢材的需求和性能，采取适当的热处理技术来改善钢材的性能，是提高钢材质量的重要手段。

为了使钢材的热处理质量更好，应严格控制热处理过程的参数，选择合适的热处理工艺，并加以监控，以确保热处理的质量。

钢的热处理是一项技术活动，也是一个复杂的系统工程，未来，热处理技术将会有更大的发展，同时，热处理技术也将会面临更大的挑战，以满足不断变化的市场需求。

钢铁材料的一般热处理,一个表全懂了

钢铁材料的一般热处理名称热处理过程热处理目的1．退火将钢件加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却到室温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，均匀钢的组织，改善钢的性能及为以后的热处理作准备③消除钢中的内应力。

防止零件加工后变形及开裂退火类别(1)完全退火将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同，一般是710-750℃，个别合金钢的临界温度可达800—900oC)以上30—50oC，保温一定时间，然后随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却)细化晶粒，均匀组织，降低硬度，充分消除内应力完全退火适用于含碳量(质量分数)在O．8％以下的锻件或铸钢件(2)球化退火将钢件加热到临界温度以上20～30oC，经过保温以后，缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷降低钢的硬度，改善切削性能，并为以后淬火作好准备，以减少淬火后变形和开裂,球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O．8％的碳素钢和合金工具钢(3)去应力退火将钢件加热到500～650oC，保温一定时间，然后缓慢冷却(一般采用随炉冷却)消除钢件焊接和冷校直时产生的内应力，消除精密零件切削加工时产生的内应力，以防止以后加工和用过程中发生变形去应力退火适用于各种铸件、锻件、焊接件和冷挤压件等2．正火将钢件加热到临界温度以上40～60oC，保温一定时间，然后在空气中冷却①改善组织结构和切削加工性能②对机械性能要求不高的零件，常用正火作为最终热处理③消除内应力3．淬火将钢件加热到淬火温度，保温一段时间，然后在水、盐水或油(个别材料在空气中)中急速冷却①使钢件获得较高的硬度和耐磨性②使钢件在回火以后得到某种特殊性能，如较高的强度、弹性和韧性等淬火类别(1)单液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，在一种淬火剂中冷却单液淬火只适用于形状比较简单，技术要求不太高的碳素钢及合金钢件。

淬火时，对于直径或厚度大于5～8mm的碳素钢件，选用盐水或水冷却；合金钢件选用油冷却(2)双液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，先在水中快速冷却至300—400oC，然后移人油中冷却(3)火焰表面淬火用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到零件表面，使零件迅速加热到淬火温度，然后立即用水向零件表面喷射,火焰表面淬火适用于单件或小批生产、表面要求硬而耐磨，并能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢件，如曲轴、齿轮和导轨等(4)表面感应淬火将钢件放在感应器中，感应器在一定频率的交流电的作用下产生磁场，钢件在磁场作用下产生感应电流，使钢件表面迅速加热(2一lOmin)到淬火温度，这时立即将水喷射到钢件表面。

钢材的热处理介绍

钢材的热处理介绍
一、铁碳平衡状态图
1、钢中铁碳合金基本金相组织及性能
2、铁碳合金基本组织分布状况-铁碳平衡状态图
注：①随着含碳量和所处温度不同，铁碳平衡状态的金相组织。

含量在1.0％以下，只有可能产生奥氏体、铁素体、渗碳体和珠光体；含碳量＞1.0％的，除上述四种外，还有莱氏体出现。

②同一含碳量的铁碳合金，随温升高或下降，金相组织的转变称为相变。

3、铁碳平衡状态图上的主要特性线
4、铁碳平衡状态图上的主要特性点
5、室温下铁碳合金平衡组织的名称
二、钢的热处理
钢的热处理有淬火、回火、退火和正火四种。

1、淬火
注：淬火代号为C，C47表示淬火回火至HRC45～50。

2、回火
3、退火
注：退火代号为TH。

TH185表示退火HBS170～200。

4、正火
注：①正火代号为Z，Z195表示正火后HBS 180～210；
②亚共析钢的淬火、退火和正火加热温度均在Ac3以上30～50℃，保温一段时间。

冷却速度不同，可得到三种不同热处理结果；
③回火则视低温、中温、高温要求不同，加热温度亦不同。

5、钢结构焊接件热处理方法
注：对中、高碳钢，合金钢和铸铁的焊接通常都要预热和焊后热处理
三、钢中主要合金元素的作用和有害杂质的影响
1、钢中合金元素的作用
2、钢中有害杂质的影响
注：氢、氧、氮统称钢中的有害气体；硫和磷为杂质元素。

热处理钢的材料性能分析

热处理钢的材料性能分析随着现代工业的迅猛发展，各种机械设备和工具的需求量越来越大。

作为金属材料的重要组成部分，钢材的性能对于机械设备和工具的质量和使用寿命有着至关重要的作用。

热处理是一种常见的加工方法，可以改善钢材的性能，尤其是硬度和耐磨性。

本文将对热处理钢的材料性能进行分析和探讨。

1. 热处理的基本原理和方法热处理是一种通过对金属材料进行升温和冷却的方法，可以改变其组织结构和化学特性，从而改善钢材的性能。

热处理的基本原理是利用钢材在不同温度下的变形规律，控制其晶粒的大小和分布，从而达到改善强度、硬度和韧性等性能的效果。

热处理一般分为三个主要阶段，即加热、保温和冷却。

在热处理过程中，钢材的加热温度、保温时间和冷却速度等都是影响热处理效果的重要因素。

加热温度一般根据钢材的类型、形状和硬度等特性进行选择。

保温时间取决于钢材的厚度和耐热性能，通常从几分钟到几小时不等。

冷却速度则决定着钢材的结构和化学成分，快速冷却可以产生细小、均匀、稳定的结构，但也容易产生裂纹和变形等问题。

2. 热处理对钢材性能的影响热处理可以改善钢材的性能，尤其是硬度、强度和耐磨性等方面。

其基本原理是通过改变钢材的组织结构和化学成分，使其具有更加理想的力学性能和化学性质。

2.1 硬度硬度是钢材的重要性能之一，也是热处理的主要目的之一。

在热处理过程中，钢材的晶粒会发生细化，晶界的数量也会增加，从而导致钢材的硬度和强度增加。

此外，钢材在快速冷却过程中，也会产生残留应力和塑性变形等效应，这些效应可以增强钢材的硬度和韧性。

2.2 强度强度是钢材的另一个重要性能，也是直接受到热处理影响的性能之一。

热处理可以通过细化钢材的晶粒和增加晶界数量，使其具有更高的强度和抗拉性能。

此外，热处理还可以产生残留应力的效应，这些应力可以增强钢材的抗拉强度和韧性。

2.3 耐磨性耐磨性是钢材的重要应用性能之一，也是热处理的重要目的之一。

热处理可以通过增强钢材的硬度和强度等性能，改善其耐磨性能。

钢材的热处理及特性分解

铸造1.熔融的液态金属填满型腔冷却。

制件中间易产生气孔。

2.把金属加热熔化后倒入砂型或模子里，冷却后凝固成为器物。

3.铸造对被加工才料有要求，一般铸铁、铝等的铸造性能较好。

铸造不具备锻造的诸多优点，但它能制造形状复杂的零，因此常用于力学性能要求不高的支称件的毛丕制造。

例如机床外壳等。

锻造1.主要是在高温下用挤压的方法成型。

可以细化制件中的晶粒。

2.用锤击等方法，使在可塑状态下的金属材料成为具有一定形状和尺寸的工件，并改变它的物理性质。

3.锻造时，金属经过塑性变形，有细化晶粒的做用，切纤维连续，因此常用于重要零件的毛丕制造，例如轴、齿论等。

热处理热处理是将工件在介质中加热到一定温度并保温一定时间，然后用一定速度冷却，以改变金属的组织结构，从而改变其性能（包括物理、化学和力学性能）的工艺。

改善钢的力学性能或加工性能。

1.退火操作方法：将钢件加热到Ac3+30〜50度或Ac1+30〜50度或Ac1以下的温度（可以查阅有关资料）后，一般随炉温缓慢冷却。

目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。

应用要点：1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料；2. 一般在毛坯状态进行退火。

2.正火操作方法：将钢件加热到Ac3或Accm以上30-50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。

目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。

应用要点：正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。

对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。

对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。

3.淬火操作方法：将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时间，然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。

钢的热处理总结标准

钢的热处理总结标准钢是一种重要的金属材料，广泛应用于各个领域。

为了改善钢材的性能和使用寿命，钢材经常需要进行热处理。

热处理可以改变钢的组织结构和性能，使其具备所需的力学性能、耐腐蚀性和使用寿命。

本文将对钢的热处理进行总结，并介绍一些相关的标准。

热处理是通过加热和冷却钢材来改变其组织和性能的过程。

根据不同的目的，热处理可以分为多种类型，如退火、正火、淬火和回火等。

下面将对这些常用的热处理方法进行介绍。

退火是将钢材加热到一定温度，然后缓慢冷却的热处理方法。

退火可以使钢材的组织结构变得均匀，减少内应力，改善钢的加工性能和硬度。

退火温度和冷却速度对最终的组织和性能有重要影响，因此在热处理过程中需要按照一定的标准进行控制。

正火是将钢材加热到适当温度，然后以适当速度冷却的热处理方法。

正火可以使钢材的组织结构变得均匀，提高钢的硬度和强度。

正火温度和冷却速度也对最终的组织和性能有重要影响，因此需要严格控制。

淬火是将钢材加热到淬火温度，然后迅速冷却的热处理方法。

淬火可以使钢材的组织结构变得致密并产生马氏体组织，提高钢的硬度和强度。

淬火温度和冷却速度对最终的组织和性能有重要影响，需要按照标准进行控制。

回火是在淬火后将钢材加热到一定温度，然后缓慢冷却的热处理方法。

回火可以消除淬火时产生的内应力，调整钢材的硬度和韧性。

回火温度和冷却速度对最终的组织和性能也有重要影响，需要按照标准进行控制。

在热处理过程中，需要注意以下几个方面。

首先，应根据钢的成分和要求选择合适的热处理方法和工艺参数。

其次，需要控制好加热和冷却过程中的温度和时间。

温度过高或时间过长都会导致钢的性能发生偏离，影响最终的热处理效果。

此外，还要控制好冷却介质的选择和冷却速度，以确保钢的组织结构和性能达到要求。

在钢的热处理过程中，需要遵循一些相关的标准。

国际上常用的标准有ASTM（美国材料与试验协会）和ISO（国际标准化组织）等。

这些标准通常包括对热处理方法、工艺参数、温度控制、冷却介质和冷却速度等方面的规定。

钢的热处理实验报告

钢的热处理实验报告实验目的：1. 了解钢的热处理过程及其影响；2. 掌握钢的不同热处理方法的原理和操作；3. 分析不同热处理方法对钢性能的影响。

实验原理：钢的热处理是通过加热和冷却的方式改变钢的组织和性能。

常见的钢的热处理方法有退火、淬火和回火。

1. 退火：将钢加热至临界温度以上，然后缓慢冷却至室温。

退火可以消除内应力，调整组织和改善切削性能。

2. 淬火：将钢加热至临界温度以上，然后迅速冷却至室温。

淬火可以使钢的组织变为马氏体，增加钢的硬度和强度。

3. 回火：将淬火后的钢加热至较低的温度，然后缓慢冷却。

回火可以降低钢的硬度和脆性，提高延展性和韧性。

实验步骤：1. 准备不同试样的钢材，包括退火、淬火和回火试样。

2. 分别将试样加热至退火、淬火和回火温度。

3. 退火：将试样保持在退火温度持续一段时间，然后缓慢冷却至室温。

4. 淬火：将试样迅速降温，可以采用水或油进行淬火。

5. 回火：将淬火后的试样放入回火炉中加热，保持回火温度持续一定时间，然后缓慢冷却至室温。

6. 对不同热处理试样进行金相观察和硬度测试。

7. 分析不同热处理方法对钢的影响。

实验结果：1. 退火试样：经过退火处理的钢的组织变为珠光体，硬度降低。

2. 淬火试样：淬火后的钢的组织变为马氏体，硬度显著提高。

3. 回火试样：经过回火处理的钢的组织变为珠光体和一定比例的残留马氏体，硬度略有下降，但韧性和延展性明显提高。

实验结论：1. 退火可以使钢的硬度降低，提高韧性。

2. 淬火可以使钢的硬度和强度显著提高，但韧性较低。

3. 回火可以降低钢的硬度，提高韧性和延展性。

根据实验结果和结论，我们可以根据具体要求选择不同的热处理方法来改变钢的性能。

一张图看懂钢铁热处理工艺

时效
操作方法将钢件加热到80~200度，保温5~20小时或更长时间，然后随炉取出在空气中冷却。目的
稳定钢件淬火后的组织，减小存放或使用期间的变形；减轻淬火以及磨削加工后的内应力，稳定形状和尺寸。应用要点适用于经淬火后的各钢种；常用于要求形状不再发生变化的紧密工件，如紧密丝杠、测量工具、床身机箱等。
AS→Fp+Fe3C 共析转变线
碳在铁素体中的溶解度线
钢铁微观组织结构及性能
组织奥氏体铁素体渗碳体珠光体莱氏体
退火
力学性能
低硬度、低屈服强度，高塑性低强度、低硬度、高塑性和韧性高硬、高强、高耐磨，低塑性和韧性性能取决于组织形态高硬、高强、高耐磨
退火工艺可分为：完全退火、扩散退火、等温退火、球化退火、去应力退火及再结晶退火等。
3、钢铁热处理工艺钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。
钢铁热处理工艺制定依据——铁碳相图
铁碳相图中几个重要的点、线和温度
操作方法将钢件加热到Ac3+30~50℃或Ac1+30~50℃或Ac1以下的温度（可以查阅有关资料）后，一般随炉温缓慢冷却。目的
降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；
细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；消除冷、热加工所产生的内应力。应用要点适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料；一般在毛坯状态进行退火。
符号 C E K P S GS（A3） ES（Acm） PSK（A1） PQ

金属材料与热处理总结

金属材料与热处理总结金属材料是工程领域中最常用的材料之一，其性能和用途很大程度上取决于其热处理过程。

热处理是通过控制金属材料的温度、时间和冷却速率来改变其内部结构和性能的工艺。

本文将对金属材料的热处理方法和效果进行总结，以期为工程实践提供参考。

首先，我们来谈谈金属材料的热处理方法。

常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火。

退火是将金属材料加热至一定温度，然后缓慢冷却至室温，以消除内部应力和改善塑性。

正火是将金属材料加热至适当温度，然后在空气中冷却，以提高硬度和强度。

淬火是将金属材料加热至临界温度，然后迅速冷却至室温，以获得高硬度和强度。

回火是将淬火后的金属材料重新加热至适当温度，然后进行缓慢冷却，以降低硬度和提高韧性。

其次，我们来探讨金属材料热处理的效果。

热处理可以显著改变金属材料的组织结构和性能。

通过退火，金属材料的晶粒得以细化，内部应力得以消除，从而提高其塑性和韧性。

通过正火，金属材料的碳化物颗粒得以析出，晶粒得以再结晶，从而提高其硬度和强度。

通过淬火，金属材料的组织得以马氏体化，从而获得极高的硬度和强度。

通过回火，金属材料的马氏体得以转变，内部应力得以释放，从而平衡硬度和韧性。

最后，我们需要注意的是金属材料的热处理过程中需要严格控制温度、时间和冷却速率。

温度过高或时间过长会导致晶粒长大，从而降低金属材料的性能；冷却速率过快会导致金属材料产生裂纹或变形。

因此，在实际工程中，需要根据金属材料的具体成分和要求，合理选择热处理方法和工艺参数，以获得最佳的性能和效果。

总之，金属材料的热处理是工程领域中不可或缺的工艺之一，通过合理的热处理方法和工艺参数，可以显著改善金属材料的性能和用途。

因此，在工程实践中，我们需要深入理解金属材料的热处理原理和方法，灵活运用于实际生产中，以满足不同工程需求。

钢铁材料的一般热处理,一个表全懂了

钢铁材料的一般热处理名称热处理过程热处理目的1．退火将钢件加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却到室温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，均匀钢的组织，改善钢的性能及为以后的热处理作准备③消除钢中的内应力。

防止零件加工后变形及开裂退火类别(1)完全退火将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同，一般是710-750℃，个别合金钢的临界温度可达800—900oC)以上30—50oC，保温一定时间，然后随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却)细化晶粒，均匀组织，降低硬度，充分消除内应力完全退火适用于含碳量(质量分数)在O．8％以下的锻件或铸钢件(2)球化退火将钢件加热到临界温度以上20～30oC，经过保温以后，缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷降低钢的硬度，改善切削性能，并为以后淬火作好准备，以减少淬火后变形和开裂,球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O．8％的碳素钢和合金工具钢(3)去应力退火将钢件加热到500～650oC，保温一定时间，然后缓慢冷却(一般采用随炉冷却)消除钢件焊接和冷校直时产生的内应力，消除精密零件切削加工时产生的内应力，以防止以后加工和用过程中发生变形去应力退火适用于各种铸件、锻件、焊接件和冷挤压件等2．正火将钢件加热到临界温度以上40～60oC，保温一定时间，然后在空气中冷却①改善组织结构和切削加工性能②对机械性能要求不高的零件，常用正火作为最终热处理③消除内应力3．淬火将钢件加热到淬火温度，保温一段时间，然后在水、盐水或油(个别材料在空气中)中急速冷却①使钢件获得较高的硬度和耐磨性②使钢件在回火以后得到某种特殊性能，如较高的强度、弹性和韧性淬(1)单液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保火类别温以后，在一种淬火剂中冷却单液淬火只适用于形状比较简单，技术要求不太高的碳素钢及合金钢件。

淬火时，对于直径或厚度大于5～8mm的碳素钢件，选用盐水或水冷却；合金钢件选用油冷却等(2)双液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，先在水中快速冷却至300—400oC，然后移人油中冷却(3)火焰表面淬火用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到零件表面，使零件迅速加热到淬火温度，然后立即用水向零件表面喷射, 火焰表面淬火适用于单件或小批生产、表面要求硬而耐磨，并能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢件，如曲轴、齿轮和导轨等(4)表面感应淬火将钢件放在感应器中，感应器在一定频率的交流电的作用下产生磁场，钢件在磁场作用下产生感应电流，使钢件表面迅速加热(2一lOmin)到淬火温度，这时立即将水喷射到钢件表面。

金属材料与热处理钢的热处理解析.pptx

19
第20页/共117页
学习情境五：钢的热处理 5.2钢在冷却时的组织转变
思考题
1、影响C曲线的因素主要是（）和（）。 2、共析钢的过冷奥氏体等温转变的产物有哪些？
20
第21页/共117页
学习情境五：钢的热处理 5.2钢在冷却时的组织转变
二、过冷奥氏体连续冷却转变 T曲线
➢ 连续冷却过程不会发生贝氏体转变； ➢ 存在转变终止线KK’ ➢ 连续冷却，产物不可能是单一均匀物质
强硬度高低碳M 塑韧性较好，高碳M ，塑韧性差，并且存在显微裂纹。尽可能细化奥氏体粒度，是细化马氏体晶粒提高马氏体韧性的有效手段
25
第26页/共117页
学习情境五：钢的热处理 5.2钢在冷却时的组织转变
2. 马氏体转变的特点
马氏体转变是指钢从奥氏体状态快速冷却，来不及发生扩散分解而产生的无扩散型的相变，转变产物称为马氏体。 1）马氏体转变特征 ➢ 在Ms点以下，过冷奥氏体（A）→ 马氏体（M） ➢ 马氏体转变的无扩散性
17
第18页/共117页
学习情境五：钢的热处理 5.2钢在冷却时的组织转变
2）、中温转变
钢的过冷奥氏体在550°C--Ms的温度范围内，发生一种半扩散型相变，称之为贝氏体转变。转变产物贝氏体，通常用字母B表示。
过冷奥氏体（A）→ 贝氏体（B） ➢ 半扩散型转变，介于珠光体和马氏体转变之间；
Fe原子不扩散，切变完成晶格改组； C原子扩散，析出碳化物
1）高温转变
在A1～550 ℃之间，过冷奥氏体（A）→ 珠光体（P：F+Fe3C）这种转变称为珠光体转变。过冷奥氏体向珠光体转变，是通过形核和长大的过程来完成的；
➢ 共析钢成分易在奥氏体晶界处形核 ➢ 亚、过共析钢在先析相上形核

钢的热处理方法及应用

钢的热处理方法及应用2008-01-27 17:341.退火操作方法：将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度（可以查阅有关资料）后，一般随炉温缓慢冷却。

目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。

应用要点：1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料；2.一般在毛坯状态进行退火。

2.正火操作方法：将钢件加热到Ac3或Accm 以上30~50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。

目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。

应用要点：正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。

对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。

对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。

3.淬火操作方法：将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时间，然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。

目的：淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织，有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火时，则是为了得到单一均匀的奥氏体组织，以提高耐磨性和耐蚀性。

应用要点：1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢；2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力，但同时会造成很大的内应力，降低钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的综合力学性能。

4.回火操作方法：将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度，经保温后，于空气或油、热水、水中冷却。

目的：1.降低或消除淬火后的内应力，减少工件的变形和开裂；2.调整硬度，提高塑性和韧性，获得工作所要求的力学性能；3.稳定工件尺寸。

应用要点：1.保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在保持一定韧度的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火；以保持高的冲击韧度和塑性为主，又有足够的强度时用高温回火；2.一般钢尽量避免在230~280度、不锈钢在400~450度之间回火，因为这时会产生一次回火脆性。

钢热处理与材料分析

1、珠光体的组织形态及性能
过冷奥氏体在 A1到 550℃间将转变为珠光体类型组织，它是铁素体与渗碳体片层相间的机械混合物，根据片层厚薄不同,又细分为珠光体、索氏体和托氏体。
⑴ 珠光体：
形成温度为A1-650℃，片层较厚，500倍光镜下可辨，用符号P表示。
光镜下形貌
钢的热处理和材电料镜分析下形貌
在机床制造中约60~70%的零件要经过热处理。
在汽车、拖拉机制造业中需热处理的零件达70~80 %。
模具、滚动轴承100%需经过热处理。
总之，重要零件都需适当热
滚动
轴
处理后才能使用。
承
钢的热处理和材料分析
2 热处理特点:
热处理区别于其他加工工艺如铸造、压力加工等的特点是只通过改变工件的组织来改变性能，而不改变其形状。
钢的热处理和材料分析
5.3 钢在冷却时的转变
5.3.1 过冷奥氏体的转变产物及转变过程处于临界点A1以下的奥氏体称过冷奥氏体。过冷奥氏体是非稳定组织，迟早要发生转变。随过冷度不同，过冷奥氏体将发生珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变三种类型转变。
托氏体
钢的热处理和材料分析
索氏体
珠光体
㈠珠光体转变
㈡贝氏体转变
1、贝氏体的组织形态及性能
过冷奥氏体在550℃230℃ (Ms)间将转变为贝氏体类型组织，贝氏体用符号B表示。
上贝氏体
根据其组织形态不同，贝
氏体又分为上贝氏体(B上) 和下贝氏体(B下)。
下贝氏体
钢的热处理和材料分析
⑴ 上贝氏体
向长大。第三步残余Fe3C 溶解：铁素体的成分、结构更接近于奥氏体，
因而先消失。残余的Fe3C随保温时间延长继续溶解直至消失。第四步奥氏体成分均匀化: Fe3C溶解后，其所在部位碳含量仍

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。

钢的热处理原理及工艺

钢的热处理原理及工艺钢热处理是指通过加热和冷却工艺来改变钢的组织结构和性能的方法。

钢的热处理可以使钢的硬度、强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性等性能得到提高，从而满足不同工程需求。

下面将详细介绍钢的热处理原理及工艺。

1. 钢的热处理原理钢的热处理是基于钢的相变规律和固溶体的形成原理进行的。

钢的相变主要包括相变温度、相变点和相变组织的变化。

根据钢材的成分和热处理工艺的不同，钢的相变主要包括铁素体转变为奥氏体、奥氏体转变为马氏体、回火和淬火等。

2. 钢的热处理工艺（1）退火：退火是将钢加热到一定温度，然后缓慢冷却到室温的热处理方法。

退火可以消除钢内部的应力，恢复钢材的塑性和韧性，并改善钢的加工性能。

常见的退火工艺有全退火、球化退火和正火等。

（2）淬火：淬火是将钢加热到一定温度，然后迅速冷却的热处理方法。

淬火可以使钢的组织变为马氏体，从而提高钢的硬度和强度。

淬火的冷却介质可以选择水、油或空气等。

（3）回火：回火是将淬火后的钢再加热到一定温度，然后冷却的热处理方法。

回火可以消除淬火的残余应力，减轻和改变马氏体的形成，从而提高钢的韧性和耐脆性。

常见的回火温度通常在300-700之间。

（4）正火：正火是将钢加热到一定温度，然后在空气中冷却的热处理方法。

正火可以消除钢的残余应力，改善钢的韧性和塑性，并提高钢的强度。

正火的温度通常在700-900之间。

（5）调质：调质是将已经淬火或正火的钢加热到低于共析线或乳状奥氏体线的温度，然后冷却的热处理方法。

调质可以使钢的硬度和强度得到进一步提高，并保持一定的韧性和塑性。

（6）固溶处理：固溶处理是将含有合金元素的钢材加热到一定温度，使合金元素溶解在钢基体中，然后快速冷却的热处理方法。

固溶处理可以提高钢的硬度和强度，并改善钢的耐磨性和耐腐蚀性。

总之，钢的热处理通过控制钢材的加热和冷却过程，使钢的组织结构得到改善，从而达到提高钢的性能的目的。

钢的热处理工艺选择应根据钢材的组成、要求和使用条件等因素进行合理的确定。

钢热处理知识点总结

钢热处理知识点总结钢热处理包括退火、正火、淬火、回火等工艺，每种工艺都有其特定的用途和处理目的。

在进行钢热处理时，需要注意控制加热温度、保持时间、冷却速度和回火温度等参数，以确保钢材达到预期的性能要求。

下面将对钢热处理的几种常用工艺进行介绍和总结。

1. 退火退火是指将钢材加热到一定温度，然后保持一段时间后逐渐冷却到室温的热处理工艺。

退火的目的是消除加工硬化组织，降低硬度，改善加工性能和机械性能。

根据加热温度和冷却速度的不同，退火可分为全退火、球化退火、等温退火等。

全退火是指将钢材加热到临界温度以上（即A3以上），保温一定时间后，通过控制冷却速度，使其逐渐冷却到室温。

全退火可以降低硬度，提高塑性，改善机械性能和加工性能。

球化退火是将冷作硬化的钢材加热到一定温度（通常在A1以上），然后以较慢的速度冷却到适当的温度，保持一段时间后再冷却到室温。

球化退火能够使碳化物分解成球状的形态，降低硬度，提高韧性和塑性。

等温退火是将钢材加热到临界温度以上，然后快速冷却到适当的温度，保持一段时间后再冷却到室温。

等温退火主要用于淬火后的马氏体组织调质，提高韧性和强度。

2. 正火正火是将低碳钢在较低的温度下加热保温，然后冷却的热处理工艺。

正火的目的是降低硬度，提高韧性和强度，改善加工性能。

正火温度通常在A1以下，冷却速度较慢。

正火后的钢材组织为粗珠光体组织，具有较高的韧性和塑性。

3. 淬火淬火是将钢材加热到临界温度以上，然后迅速冷却到介质温度以下的热处理工艺。

淬火的目的是在快速冷却的条件下形成马氏体组织，提高钢材的硬度和强度。

淬火可分为油淬、水淬和气淬等，根据不同的冷却介质和速度，可以得到不同的组织和性能。

油淬是将加热到临界温度以上的钢材迅速浸入预热的油中冷却，以降低冷却速度，得到较高的硬度。

水淬是将加热的钢材迅速浸入水中冷却，冷却速度较快，能够得到更高的硬度。

气淬是将加热的钢材放置在气氛中进行冷却，通常用于合金钢的淬火。