关于钢铁热处理 (2)课件
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《钢的热处理2》PPT课件
F的e升3CⅡ温+过P，程当中加，热二到次A渗C1以碳上体时逐，步P溶→入A，奥在氏A体C1～中A。CCM
h
13
五、影响奥氏体形成速度的因素
1. 加热速度的影响
加热速度越快，奥氏体化温度越高，过热度越大，相变驱动力也越大； 同时由于奥氏体化温度高，原子扩散速度也加快，提高形核与长大 的速度，从而加快奥氏体的形成。
h
4
热处理工艺曲线的示意图
温 度 ℃
850
炉冷 空冷
油冷
600 组织
时间(h, α，min)
图5-1
h
5
常见的热处理方法
h
6
第一节 钢在加热时的转变
一、奥氏体化前的组织
二、奥氏体的形成温度与Fe关系
Fe3C状态图的
三、共析钢奥氏体的形成过程
四、亚共析钢和过共析钢的奥氏体形成过程
五、影响奥氏体形成速度的因素
亚共析钢和过共析钢与共析钢的区别是有先共
析相。其奥氏体的形成过程是先完成珠光体向奥氏
体的转变，然后再进行先共析相的溶解。这个P→A
的转变过程同共析钢相同，也是经过前面的四个阶
段。
对于亚共析钢，平衡组织F+P，当加热到AC1以上
温度时，P→A，在AC1～AC3的升温过程中，先共析
的F逐渐溶入A，同样，对于过共析钢，平衡组织是
h
27
珠光体形成示意图
Fe3C γ
Fe3C α
γ
图5-10
h
Fe3CⅠP F
γ
28
珠光体组织特征图
(a)珠光体
(b) 索氏体
图5-11 珠光体组织
h
(c)屈氏体
29
贝氏体转变
钢材的材料力学及其热处理---第二部分1ppt课件
三.钢材的根本知识
(一).钢构造的定义 1.是指由钢板、型材和钢索、钢束等钢材， 经适当加工后，用焊、铆、螺栓或胶等衔 接而成的、具有一定用途和功能的构造。
2.冷作：将金属资料〔在这里我们主要讲钢 板〕在根本不改动其断面特征的情况下， 加工成各种制品和构造的综合工艺，称为 冷作，如今普通称为钢构造的加工制造。
弹性模数的大小，主要取决于金属的原子本性和晶体
构造。至于合金化、热处置、冷热加工等要素对它的影响 很小，所以要提高零件、构件的刚度，必需改动资料的种 类或零件、构件的断面外形和构造。
〔7〕.比例极限 在弹性变形阶段，金属资料所接受的和应变才干坚持正
比的最大应力，称为比例极限。由于比例极限很难测定，所 以经常采用发生很微小的塑性变形量的应力值来表示，称为 规定的比例极限。用σp表示，单位为MPa。计算公式为：
②es-微量的塑性变形阶段。当载荷超越Fe后，试 样进一步发生变形，此时假设去除载荷，大部 分变形随之消逝〔弹性变形部分〕，但有部分 〔微量〕变形不能消逝，这种不能随载荷去除 而消逝的变形，称为塑性变形。Fe是使试样只 发生弹性变形的最大载荷。
③ss’-屈服阶段。当载荷大到Fs时，载荷坚持不变而 试样的变形继续添加，这种景象称之为屈服景象。 这时在拉伸曲线上出现程度线段〔或锯齿行线 段〕。Fs是使试样发生屈服景象时的载荷。
〔7〕.耐磨性
机件和工具的磨损是降低机器和工具效 率、精度和寿命的主要缘由之一。因此， 钢材的耐磨性是很重要的一种物理性能。
影响钢材耐磨性能的要素有很多，就钢 材本身来说钢材的化学成分、热处置形状、 力学性能、热稳定性等都是重要缘由。比 如滚珠轴承能否经久耐用，不但决议于钢 材的质量，而且加工质量也是一个很关键 的要素。
到原来外形的性质就叫做弹性。这种变形量越大， 阐明资料弹性越好。在弹性范围内，资料所遭到 的外力和变形量成正比。
(一).钢构造的定义 1.是指由钢板、型材和钢索、钢束等钢材， 经适当加工后，用焊、铆、螺栓或胶等衔 接而成的、具有一定用途和功能的构造。
2.冷作：将金属资料〔在这里我们主要讲钢 板〕在根本不改动其断面特征的情况下， 加工成各种制品和构造的综合工艺，称为 冷作，如今普通称为钢构造的加工制造。
弹性模数的大小，主要取决于金属的原子本性和晶体
构造。至于合金化、热处置、冷热加工等要素对它的影响 很小，所以要提高零件、构件的刚度，必需改动资料的种 类或零件、构件的断面外形和构造。
〔7〕.比例极限 在弹性变形阶段，金属资料所接受的和应变才干坚持正
比的最大应力，称为比例极限。由于比例极限很难测定，所 以经常采用发生很微小的塑性变形量的应力值来表示，称为 规定的比例极限。用σp表示，单位为MPa。计算公式为：
②es-微量的塑性变形阶段。当载荷超越Fe后，试 样进一步发生变形，此时假设去除载荷，大部 分变形随之消逝〔弹性变形部分〕，但有部分 〔微量〕变形不能消逝，这种不能随载荷去除 而消逝的变形，称为塑性变形。Fe是使试样只 发生弹性变形的最大载荷。
③ss’-屈服阶段。当载荷大到Fs时，载荷坚持不变而 试样的变形继续添加，这种景象称之为屈服景象。 这时在拉伸曲线上出现程度线段〔或锯齿行线 段〕。Fs是使试样发生屈服景象时的载荷。
〔7〕.耐磨性
机件和工具的磨损是降低机器和工具效 率、精度和寿命的主要缘由之一。因此， 钢材的耐磨性是很重要的一种物理性能。
影响钢材耐磨性能的要素有很多，就钢 材本身来说钢材的化学成分、热处置形状、 力学性能、热稳定性等都是重要缘由。比 如滚珠轴承能否经久耐用，不但决议于钢 材的质量，而且加工质量也是一个很关键 的要素。
到原来外形的性质就叫做弹性。这种变形量越大， 阐明资料弹性越好。在弹性范围内，资料所遭到 的外力和变形量成正比。
第六章 钢的热处理2 机械工程材料PPT课件
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
33
6
★板条状M的塑性δ、韧性αk好： 原因：
（1）C在M过饱和程度小c/a≈1,晶格畸 变轻微，残余应力小；
（2）亚结构是位错。 ★针片状M的塑性δ、韧性αk差： 原因：
（1）C在M过饱和程度大c/a>>1，晶 格严重畸变，残余应力大；
（2）亚结构是孪晶。 10
三. 影响C曲线的因素
1. 含碳量的影响：
19
由“C”曲线来估计连续冷却时的转变情况
。。
V1随炉冷却—P； V2空冷—S； V3油冷—T+M； V4水冷—M+Aˊ
VKˊ临界冷却 速度
20
第三节 钢的整体热处理
一.钢的退火
1. 退火的概念
是将钢加热到临界点温度以上，经保温 后缓慢冷却下来的热处理方法。
2. 退火的目的
1） 细化晶粒（铸、锻件）； 2） 清除内应力（铸、锻件冷却不均，变 形不均）；
4
2. M组织形态
低碳M（< 0.2%），板条状、大量位错；
高碳M（> 1.0%），针片状、大量孪晶；
0.2～1.0%C，混合M。
3. 性能
★HB：决定于含碳量。C%↑→HB↑。0.6以后 处于平缓（图6-14）。合金元素对M硬度影响 不大。
含碳量对M硬度的影响主要是由于过饱和 碳原子与M中的晶体缺陷的交互作用引起的固 溶强化所造成。
26
中职机械钢材热处理2教学ppt课件
能力知识点二 正 火 正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。在生产
中正火主要应用于如下场合： 1)改善切削性能。 2)消除网状碳化物，为球化退火作组织准备。 3)用于普通结构零件或某些大型非合金钢工件的最终热处理，以代替调 质处理，如铁道车辆的车轴。 4)用于淬火返修件，消除应力，细化组织，防止重新淬火时产生变形与 开裂。
钢材在冷却时，可以采取两种冷却转变方式：等温转变和连续冷却转 变，如图6-4所示。
图6-4 等温冷却曲线和连续冷却曲线
第六单元 钢材热处理
等温转变是指工件奥氏体化后，冷却到临界点以下的某一温度区间 内等温保持时，过冷奥氏体发生的相变。表6-2是共析钢过冷奥氏体转 变温度与转变产物的组织和性能。
表6-2 共析钢过冷奥氏体转变温度与转变产物的组织和性能
表6-3 感应加热表面淬火的应用
第六单元 钢材热处理
二、火焰加热表面淬火 火焰加热表面淬火是利用乙炔-氧或其他可燃气燃烧的火焰对工件表
层进行加热，随之快速冷却的淬火工艺，如图6-12所示。
图6-12 火焰加热表面淬火示意图 1—烧嘴 2—喷水管 3—加热层
4—淬硬层 5—工件
第六单元 钢材热处理
图6-11 感应加热表面淬火示意图 1—工件 2—加热感应器(接高频电源)
3—淬火喷水套 4—电流集中层 5—加热淬火层
第六单元 钢材热处理
2.感应加热表面淬火的特点 根据电流频率不同，感应加热表面淬火分为三类：高频感应加热表
面淬火、中频感应加热表面淬火和工频感应加热表面淬火。表6-3为感应 加热表面淬火的应用。
能力知识点一 相 变 点 金属材料在加热或冷却过程中，发生相变的温度称为相变点或临界点。
铁碳合金相图中的临界点是在极其缓慢的加热或冷却条件下测得的，而实际 生产中的加热和冷却并不是极其缓慢的，所以，实际发生组织转变的温度与 铁碳合金相图中所示的理论临界点A1、A3、Acm之间有一定的偏离，如图6-2 所示。
中正火主要应用于如下场合： 1)改善切削性能。 2)消除网状碳化物，为球化退火作组织准备。 3)用于普通结构零件或某些大型非合金钢工件的最终热处理，以代替调 质处理，如铁道车辆的车轴。 4)用于淬火返修件，消除应力，细化组织，防止重新淬火时产生变形与 开裂。
钢材在冷却时，可以采取两种冷却转变方式：等温转变和连续冷却转 变，如图6-4所示。
图6-4 等温冷却曲线和连续冷却曲线
第六单元 钢材热处理
等温转变是指工件奥氏体化后，冷却到临界点以下的某一温度区间 内等温保持时，过冷奥氏体发生的相变。表6-2是共析钢过冷奥氏体转 变温度与转变产物的组织和性能。
表6-2 共析钢过冷奥氏体转变温度与转变产物的组织和性能
表6-3 感应加热表面淬火的应用
第六单元 钢材热处理
二、火焰加热表面淬火 火焰加热表面淬火是利用乙炔-氧或其他可燃气燃烧的火焰对工件表
层进行加热，随之快速冷却的淬火工艺，如图6-12所示。
图6-12 火焰加热表面淬火示意图 1—烧嘴 2—喷水管 3—加热层
4—淬硬层 5—工件
第六单元 钢材热处理
图6-11 感应加热表面淬火示意图 1—工件 2—加热感应器(接高频电源)
3—淬火喷水套 4—电流集中层 5—加热淬火层
第六单元 钢材热处理
2.感应加热表面淬火的特点 根据电流频率不同，感应加热表面淬火分为三类：高频感应加热表
面淬火、中频感应加热表面淬火和工频感应加热表面淬火。表6-3为感应 加热表面淬火的应用。
能力知识点一 相 变 点 金属材料在加热或冷却过程中，发生相变的温度称为相变点或临界点。
铁碳合金相图中的临界点是在极其缓慢的加热或冷却条件下测得的，而实际 生产中的加热和冷却并不是极其缓慢的，所以，实际发生组织转变的温度与 铁碳合金相图中所示的理论临界点A1、A3、Acm之间有一定的偏离，如图6-2 所示。
《钢的热处理》PPT课件
一、钢的奥氏体化
钢加热到Ac1，点以上时会发生珠光体向奥氏体的转变，加 热到Ac3和Accm点以上时，便全部转变为奥氏体，热处理加热的 主要目的就是为了得到奥氏体，因此这种加热到相变点以上获得 奥氏体组织的过程称为钢的奥氏体化。
1.奥氏体的形成
精选ppt
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5
§ 3.1 钢在加热时的组织转变
钢的热处理的目的在于消除毛坯(如铸件、锻件等)中缺陷， 改善其工艺性能，为后续工序作好组织准备;更重要的是热处理能 显著提高钢的力学性能，从而充分发挥钢材的潜力，提高工件的 使用性能和使用寿命。因此，热处理在机械制造工业中占有十分 重要的地位。
根据加热和冷却方法不同，常用的热处理大致分类如下。 (1)整体热处理对工件进行整体穿透加热。常用的方法有:退 火、正火、淬火、回火等。
二、奥氏体晶粒的长大及其影响因素
精选ppt
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9
§ 3.1 钢在加热时的组织转变
奥氏体形成后继续加热或保温，在伴随着残余渗碳体的溶解
和奥氏体的均匀化同时，奥氏体的晶粒将发生长大。其结果使钢
件冷却后的机械性能降低，特别是冲击韧性变坏;奥氏体晶粒粗大
也是淬火变形和开裂的重要原因。所以，为了获得细晶粒的奥氏
7
§ 3.1 钢在加热时的组织转变
较低，只有延长保温时间，通过碳原子的扩散，才能得到成分均
匀的奥氏体。如图3-3为钢的奥氏体化过程。
由上可知，热处理的保温，不仅是为了将工件热透，而且也
是为了获得均匀的奥氏体组织，以便冷却后能得到良好的组织和
性能。
亚共析钢和过共析钢加热到Ac1点以上时，珠光体转变成奥 氏体，得到的组织为奥氏体和先析的铁素体或渗碳体，称为不完
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钢加热到Ac1，点以上时会发生珠光体向奥氏体的转变，加 热到Ac3和Accm点以上时，便全部转变为奥氏体，热处理加热的 主要目的就是为了得到奥氏体，因此这种加热到相变点以上获得 奥氏体组织的过程称为钢的奥氏体化。
1.奥氏体的形成
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§ 3.1 钢在加热时的组织转变
钢的热处理的目的在于消除毛坯(如铸件、锻件等)中缺陷， 改善其工艺性能，为后续工序作好组织准备;更重要的是热处理能 显著提高钢的力学性能，从而充分发挥钢材的潜力，提高工件的 使用性能和使用寿命。因此，热处理在机械制造工业中占有十分 重要的地位。
根据加热和冷却方法不同，常用的热处理大致分类如下。 (1)整体热处理对工件进行整体穿透加热。常用的方法有:退 火、正火、淬火、回火等。
二、奥氏体晶粒的长大及其影响因素
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§ 3.1 钢在加热时的组织转变
奥氏体形成后继续加热或保温，在伴随着残余渗碳体的溶解
和奥氏体的均匀化同时，奥氏体的晶粒将发生长大。其结果使钢
件冷却后的机械性能降低，特别是冲击韧性变坏;奥氏体晶粒粗大
也是淬火变形和开裂的重要原因。所以，为了获得细晶粒的奥氏
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§ 3.1 钢在加热时的组织转变
较低，只有延长保温时间，通过碳原子的扩散，才能得到成分均
匀的奥氏体。如图3-3为钢的奥氏体化过程。
由上可知，热处理的保温，不仅是为了将工件热透，而且也
是为了获得均匀的奥氏体组织，以便冷却后能得到良好的组织和
性能。
亚共析钢和过共析钢加热到Ac1点以上时，珠光体转变成奥 氏体，得到的组织为奥氏体和先析的铁素体或渗碳体，称为不完
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7钢的热处理2ppt课件
1．单液淬火
将奥氏体化的工件放入一种介质中冷却至室温 的操作方法。例如碳钢在水中淬火或合金钢 在油中淬火。单液淬火法操作简单，易实现 机械化，应用较广。缺点是水淬变形开裂倾 向大，油淬冷却能力低，大件淬不硬。
2．双液淬火
将奥氏体化的工件先在一种冷却能力较强 的介质中冷却，当工件冷至300℃左右时，再 在另一种冷却能力较弱的介质中冷却。例如 水淬后油冷、水淬后空冷。双液淬火的优点 是淬火应力小，减少了变形和开裂的可能性。 缺点是不易控制在水中停留的时间，对操作 技术要求较高。
• 正火与完全退火的主要区别是冷却速度较快，得到 的组织较细，能获得更高的强度和硬度；同时生产 周期较短，成先热处理，可获得合 适的硬度，改善切削加工性，为淬火作组织准备。 (2)消除过共析钢中的网状二次掺碳体，为球化退 火作组织淮备。 (3)作为普通结构零件的最终热处理，使组织细化， 提高钢的强度、硬度和韧性。
2、钢的退火种类
根据退火的工艺特点和不同的目的，退 火工艺可分为完全退火、等温退火、球化 退火、去应力退火和扩散退火等。各种钢 的退火加热温度范围见右图所示。
（1）完全退火
又称重结晶退火，一般简称退火。它是把 钢加热至Ac3以上30-50"C，并保温一定时 间，然后随炉缓冷。
完全退火的“完全”是指工件被加热到 临界点以上获得完全的奥氏体组织。它主 要用于亚共析钢和合金钢，目的是使热加 工造成的粗大、不均匀组织均匀细化；或 使中碳以上的碳钢及合金钢降低硬度、改 善切削加工性能；由于冷却缓慢，还可消 除残余应力。主要适用于亚共析钢。
（3）淬火冷却介质的选择
• 淬火是为了得到马氏体，这就 要求淬火冷却速度必须大于临 界冷却速度，但这不可避免地 引起很大的淬火应力，可能造 成零件的变形或开裂。所以选 择合适的淬火剂和淬火冷却方 式是十分重要的。
将奥氏体化的工件放入一种介质中冷却至室温 的操作方法。例如碳钢在水中淬火或合金钢 在油中淬火。单液淬火法操作简单，易实现 机械化，应用较广。缺点是水淬变形开裂倾 向大，油淬冷却能力低，大件淬不硬。
2．双液淬火
将奥氏体化的工件先在一种冷却能力较强 的介质中冷却，当工件冷至300℃左右时，再 在另一种冷却能力较弱的介质中冷却。例如 水淬后油冷、水淬后空冷。双液淬火的优点 是淬火应力小，减少了变形和开裂的可能性。 缺点是不易控制在水中停留的时间，对操作 技术要求较高。
• 正火与完全退火的主要区别是冷却速度较快，得到 的组织较细，能获得更高的强度和硬度；同时生产 周期较短，成先热处理，可获得合 适的硬度，改善切削加工性，为淬火作组织准备。 (2)消除过共析钢中的网状二次掺碳体，为球化退 火作组织淮备。 (3)作为普通结构零件的最终热处理，使组织细化， 提高钢的强度、硬度和韧性。
2、钢的退火种类
根据退火的工艺特点和不同的目的，退 火工艺可分为完全退火、等温退火、球化 退火、去应力退火和扩散退火等。各种钢 的退火加热温度范围见右图所示。
（1）完全退火
又称重结晶退火，一般简称退火。它是把 钢加热至Ac3以上30-50"C，并保温一定时 间，然后随炉缓冷。
完全退火的“完全”是指工件被加热到 临界点以上获得完全的奥氏体组织。它主 要用于亚共析钢和合金钢，目的是使热加 工造成的粗大、不均匀组织均匀细化；或 使中碳以上的碳钢及合金钢降低硬度、改 善切削加工性能；由于冷却缓慢，还可消 除残余应力。主要适用于亚共析钢。
（3）淬火冷却介质的选择
• 淬火是为了得到马氏体，这就 要求淬火冷却速度必须大于临 界冷却速度，但这不可避免地 引起很大的淬火应力，可能造 成零件的变形或开裂。所以选 择合适的淬火剂和淬火冷却方 式是十分重要的。
钢的表面热处理ppt课件
• 碳素工具钢、渗碳钢、轴承钢、高速工具钢、铸铁、硬质合 金等材料均可进行气相沉积。
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19
（2）物理气相沉积（PVD）
• 通过蒸发或辉光放电、弧光放电、溅射等物理方法提供原 子、离子，使之在工件表面沉积形成薄膜的工艺。
• 方法：蒸镀、溅射沉积、磁控溅射、离子束沉积等。
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20
• 渗氮前零件须经调质处理，获得回火索氏体组织，以提高 心部的性能。渗氮后不需再热处理。
• 渗氮用于耐磨性和精度要求高的精密零件或承受交变载荷 以及要求耐热、耐蚀、耐磨的零件的重要零件。
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15
（3）碳氮共渗技术
• 两种方法：一种是以渗碳为主碳氮共渗，另一种是以渗氮为 主的软氮化。
1）以渗碳为主的碳氮共渗 • 目的：提高工件表面的硬度和耐磨性。 • 碳氮共渗后要进行淬火、低温回火。共渗层表面组织为回火
马氏体、粒状碳氮化合物。渗层深度0.3～0.8 mm。
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16
碳氮共渗用钢：低碳或中碳钢、低合金钢及合金钢。
• 特点：具有温度低、时间短、变形小、硬度高、耐磨性好 、生产率高等优点。用于机床和汽车上的各种齿轮、蜗轮 、蜗杆和轴类等零件。
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17
（4）渗铝、渗铬、渗硼化学热处理
热处理工艺的应用
热处理技术条件是指对零件采用的热处理方法以及所应达到的
性能要求的技术性的文件。具体应根据零件性能要求，在零件 图样上标出，内容包括最终热处理方法（如调质、淬火、回火、 渗碳等）以及应达到的力学性能判据等，作为热处理生产及检 验时的依据。力学性能通常只标出硬度值，且有一定误差范围， 如弹簧淬火回火硬度45～50HRC。
• 不仅改变了钢表面的组织，而且表面层的化学成分也发生 了变化，因而能更有效地改变零件表层的性能。
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19
（2）物理气相沉积（PVD）
• 通过蒸发或辉光放电、弧光放电、溅射等物理方法提供原 子、离子，使之在工件表面沉积形成薄膜的工艺。
• 方法：蒸镀、溅射沉积、磁控溅射、离子束沉积等。
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20
• 渗氮前零件须经调质处理，获得回火索氏体组织，以提高 心部的性能。渗氮后不需再热处理。
• 渗氮用于耐磨性和精度要求高的精密零件或承受交变载荷 以及要求耐热、耐蚀、耐磨的零件的重要零件。
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（3）碳氮共渗技术
• 两种方法：一种是以渗碳为主碳氮共渗，另一种是以渗氮为 主的软氮化。
1）以渗碳为主的碳氮共渗 • 目的：提高工件表面的硬度和耐磨性。 • 碳氮共渗后要进行淬火、低温回火。共渗层表面组织为回火
马氏体、粒状碳氮化合物。渗层深度0.3～0.8 mm。
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碳氮共渗用钢：低碳或中碳钢、低合金钢及合金钢。
• 特点：具有温度低、时间短、变形小、硬度高、耐磨性好 、生产率高等优点。用于机床和汽车上的各种齿轮、蜗轮 、蜗杆和轴类等零件。
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17
（4）渗铝、渗铬、渗硼化学热处理
热处理工艺的应用
热处理技术条件是指对零件采用的热处理方法以及所应达到的
性能要求的技术性的文件。具体应根据零件性能要求，在零件 图样上标出，内容包括最终热处理方法（如调质、淬火、回火、 渗碳等）以及应达到的力学性能判据等，作为热处理生产及检 验时的依据。力学性能通常只标出硬度值，且有一定误差范围， 如弹簧淬火回火硬度45～50HRC。
• 不仅改变了钢表面的组织，而且表面层的化学成分也发生 了变化，因而能更有效地改变零件表层的性能。
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第一节 钢在加热时的组织转变
第一阶段:奥氏体的形核与长大。珠光体加热到A1点以上，经过一段孕育 期,首先在铁素体和渗碳体的相界面上形成奥氏体晶核，然后晶核向铁素 体和渗碳体两方面长大。与此同时又有新的奥氏体晶核在其他相界面上 形成并随之长大。直到各个奥氏体晶粒都彼此相遇，珠光体消失，这一 阶段便告结束。
关于钢铁热处理 (2)
引言
1、热处理概述
热处理是一种重要的金属加工工艺； 钢的热处理的工艺特点:
把钢在固态下加热到预定的温度，保温预定的时间。然后以 预定的方式冷却下来。通过这样一个工艺过程，使钢的性能发 生预期的变化。
热处理的主要目的:
在于改变钢的性能，即改善钢的工艺性能和提高钢的使用性 能。 EX：钻头
引言
钢的组织决定钢的性能:
热处理改变钢的性能，是通过改变钢的组织来实现 的。钢在固态加热、保温和冷却过程中，会发生一系列 组织转变。这些转变具有严格的规律性，在一定的温度、 时间、介质条件下，必然形成一定的组织，具有一定的 性能。在不同条件下则会形成不同的组织，具有不同的 性能。如果钢中不存在这些固态相变也就不可能进行热 处理。
2．本质晶粒度
本质晶粒度就是反映钢材 加热时奥氏体晶粒长大倾 向的一个指标。 标准规定:↑930±10℃,保温8h.
第一节 钢在加热时的组织转变
本质粗 晶粒钢 →
本质细 晶粒钢
→
第一节 钢在加热时的组织转变
(三)影响奥氏体晶粒度的因素 1.加热温度和时间的影响
在每一温度加热时， 随着时间的延长，晶粒 不断长大，但是长到一 定尺寸后就几乎不再长 大。加热温度越高，晶 粒长大越快，最终尺寸 也越大。反之，温度越 低，时间越短，晶粒就 越细小。
第一节 钢在加热时的组织转变
三、奥氏体晶粒的长大
(一)晶粒大小对性能的影响
奥氏体晶粒大小是评定加热质量的指标之一。
0.2 0
K d
式中 0相当于单晶体的屈服 强度，随温度而变化。K是比 例系数与晶界情况有关。
过热
第一节 钢在加热时的组织转变
(二)奥氏体的晶粒度
1．实际晶粒度
起始晶粒度 P→A 在每一个具体加热条件下所 得到的奥氏体晶粒大小称为 奥氏体的“实际晶粒度”
如铬、钼、钨、钒、钛等都显著减慢碳的扩散速度；钴，镍等则 加速碳的扩散速度，硅、铝、锰等影响不大。
4．强烈形成碳化物的元素，如钛、钒、锆、铌、钼、 钨等，会形成特殊碳化物，其稳定性比Fe3C高，很难 溶入奥氏体，必须进行较高温度较长时间加热才能完 全溶解。
第一节 钢在加热时的组织转变
二、影响奥氏体化的因素
晶浓能结 界度量构 形起起起 核伏伏伏
，，，
第一节 钢在加热时的组织转变
二、影响奥氏体化的因素
(1)加热温度和保温时间的影响
A是原子扩散，形核长大进行的，凡 影响扩散，都会影响A的形成。
1．加热温度必须高于A1点，珠 光体才能向奥氏体转变。 2．转变温度越高，奥氏体的形 成速度越快，转变所需时间越 短。 3．同样一个奥氏体化状态，既 可以通过较低温度较长时间的 加热得到也可以通过较高温度 较短时间的加热得到。
第一节 钢在加热时的组织转变
二、影响奥氏体化的因素
（2）加热速度的影响
第一节 钢在加热时的组织转变
二、影响奥氏体化的因素
(3)合金元素的影响
1．合金元素会改变钢的平衡临界点。
如镍、锰、铜等都使临界点降低；而铬、钼、钨、钒、硅等则使 之升高。
2．合金元素在珠光体中的分布是不均匀的。 3．某些合金元素会影响碳和铁的扩散速度。
(4)原始组织的影晌
淬火状态的钢在A1点以下升温 过程中已经分解成微细粒状珠光 体，组织最弥散，相界面最多， 最有利于奥氏体的形核与长大， 所以转变最快。 正火状态的细 片状珠光体，其相界面积也很大， 所以转变也很快。 球化退火状 态的粒状珠光体，相界面积最小， 因此奥氏体化最慢。总之，原始 组织越弥散，奥氏体化速度越快。
第一节 钢在加热时的组织转变
(三)影响奥氏体晶粒度的因素 2.加热速度的影响
在最高加热温度相同时，加热 速度越快，奥氏体晶粒越细小。 这是两方面原因造成的。一方面， 加热速度越快则过热度越大，形 核率越高，因而奥氏体的起始晶 粒度越小；另—方面，加热速度 越快则加热时间越短，晶粒越来 不及长大。所以，快速短时加热 是细化晶粒的手段之一。
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-பைடு நூலகம்0
空冷 67.8х107 38.7х107 19.3 57.3
钢中组织转变的规律就是热处理的原理。根据热处 理原理制订的温度、时间、介质等等参数就是热处理工 艺。
引言
2、钢的临界温度
Ac1: 加热时珠光体向奥氏体转变的开 始温度。
A始r温1：度冷。却时奥氏体向珠光体转变的开 A氏c体3：的加终热了时温游度离。铁素体全部转变为奥 A体r的3：温冷度却。时奥氏体开始析出游离铁素 A氏ccm：加体热的时终二了次温渗度碳。体全部溶入奥 Arcm: 冷却时奥氏体开始析出二次渗碳
体的温度。
第一节 钢在加热时的组织转变
一、共析钢的奥氏体化过程
成分相差悬殊、晶格截然不同的两相，变成另一种晶格的单 相均匀固溶体；必发生C、Fe的扩散和Fe原子的晶格改组。
第一节 钢在加热时的组织转变
珠光体向奥氏体转变可分为三个阶段： 第一阶段：奥氏体的形核与长大。 第二阶段：残余渗碳体的溶解。
残留在奥氏体中的渗碳体颗粒，通过碳原子的扩散，逐渐溶入奥 氏体使奥氏体的碳浓度逐渐趋近共析成分。一旦渗碳体全部消失， 这一阶段便结束。
第三阶段：奥氏体的均匀化。
当残余渗碳体溶解刚完毕时,奥氏体的成分是不均匀的，在原来是 渗碳体的地方，碳浓度仍较高，而原来是铁素体的地方，碳浓度 仍较低只有经过长时间的碳原子扩散,才能使奥氏体逐渐趋于均匀 化，最后得到单相均匀的奥氏体。到此，奥氏体化过程便全部完 成。
第一节 钢在加热时的组织转变
(三)影响奥氏体晶粒度的因素 3.钢的成分的影响
第二节 钢在冷却时的转变
一、冷却条件对钢性能的影响
40Cr钢经850℃加热,不同条件冷却后的力学性能:
冷却方式 σb N/m2 σs N/m2 δ% Ψ % αkN.m/cm2 变脆温度℃
炉冷 57.4х107 28.9х107 22 58.4