钢的热处理原理ppt课件
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《钢的热处理》PPT课件
231形成当a过冷到a1线以下时a产生了变化在晶界处产生了fe3c晶核长大使侧a的含量下降当fe3c长大时使到原有的a的c含量达到f时fe3c两侧形成的晶核当f长大时cmax0006向周围的a排出多原子增加了两侧a的c含量促进了fe3c片的形成如此反复24形成f与fe3c层片相间的混合组织与此同时在晶界其他部位又可能产生新的晶核fe3c小片并不断交替生核长大直到各种不同取向的p晶团群彼此相遇a全部转变为p
三) 转变产物的组织与性能
1.珠光体型 ( P ) 转变 ( A1～550℃ ) : A1～650℃ : P ; 5～25HRC; 片间距为0.6～0.7μm ( 500× )。
650～600℃ : 细片状P---索氏体(S); 片间距为0.2～0.4μm (1000×); 25～36HRC。
600～550℃:极细片状P---屈氏体(T); 片间距为＜0.2μm ( 电镜 ); 35～40HRC。
珠光体形貌像
光镜下形貌
电镜下形貌
索 氏 体 形 貌 像
光镜形貌
电镜形貌
屈 氏 体 形 貌 像
光镜形貌
电镜形貌
三) 转变产物的组织与性能
2.贝氏体型 ( B ) 转变 ( 550～230℃ ) :
形成，F 与 Fe3C 层片相间的混合组 织，与此同时，在晶界其他部位又可能 产生新的晶核（ Fe3C 小片），并不断 交替生核长大，直到各种不同取向的P晶 团（群）彼此相遇，A全部转变为P。 由此可见，P的形成，包含两个不 同的过程： 通过C的扩散而使成分产生改变，即 由含C量0.8％（0.77％）的A 含 C量极高的Fe3C和含C量极低的F转变；
( % ) 50 40 30 20 10 0 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Wc 100
三) 转变产物的组织与性能
1.珠光体型 ( P ) 转变 ( A1～550℃ ) : A1～650℃ : P ; 5～25HRC; 片间距为0.6～0.7μm ( 500× )。
650～600℃ : 细片状P---索氏体(S); 片间距为0.2～0.4μm (1000×); 25～36HRC。
600～550℃:极细片状P---屈氏体(T); 片间距为＜0.2μm ( 电镜 ); 35～40HRC。
珠光体形貌像
光镜下形貌
电镜下形貌
索 氏 体 形 貌 像
光镜形貌
电镜形貌
屈 氏 体 形 貌 像
光镜形貌
电镜形貌
三) 转变产物的组织与性能
2.贝氏体型 ( B ) 转变 ( 550～230℃ ) :
形成，F 与 Fe3C 层片相间的混合组 织，与此同时，在晶界其他部位又可能 产生新的晶核（ Fe3C 小片），并不断 交替生核长大，直到各种不同取向的P晶 团（群）彼此相遇，A全部转变为P。 由此可见，P的形成，包含两个不 同的过程： 通过C的扩散而使成分产生改变，即 由含C量0.8％（0.77％）的A 含 C量极高的Fe3C和含C量极低的F转变；
( % ) 50 40 30 20 10 0 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Wc 100
《钢的热处理》PPT课件
度高、保温时间长, 晶粒粗大.
⑵加热速度: 加热速度越快,过热 度越大, 形核率越高, 晶粒越细.
⑶合金元素：
Nb/%
Nb、Ti对奥氏体晶粒的影响
阻碍奥氏体晶粒长大的元素:
Ti、V、Nb、Ta、Zr、W、
Mo、Cr、Al等碳化物和氮 化物形成元素。
析出颗粒 对黄铜晶 界的钉扎
ppt课件
16
促进奥氏体晶粒长大的元素：Mn、P、C、N。 ⑷ 原始组织: 平衡状态的组织有利于获得细晶粒。 奥氏体晶粒粗大，冷却后的组织也粗大，降低钢的
由于加热冷却速度直接影响转变温度，因此一般手册
中的数据是以30-50℃/h 的速度加热或冷却时测得的.
ppt课件
8
第二节 钢在加热时的转变
加热是热处理的第一道工序。加热分两种：一种是在
A1以下加热，不发生相变；另一种是在临界点以上加 热，目的是获得均匀的奥氏体组织，称奥氏体化。
一、奥氏体的形成过程
ppt课件
10
℃
第四步 奥氏体成分均匀 共析钢奥氏体化曲线（875℃退火）
化：Fe3C溶解后，其所 温 度
在部位碳含量仍很高， ，
通过长时间保温使奥氏
体成分趋于均匀。
ppt课件
11
共析钢奥氏体化过程
亚共析钢和过共析钢的奥 氏体化过程与共析钢基本 相同。但由于先共析 或 二次Fe3C的存在，要获得 全部奥氏体组织，必须相 应加热到Ac3或Accm以上.
常温力学性能，尤其是塑性。因此加热得到细而均 匀的奥氏体晶粒是热处理的关键问题之一。
真空热处理炉
箱式可控气氛多用炉
ppt课件
17
第三节 钢在冷却时的转变
冷却是热处理更重要的工序。 一、过冷奥氏体的转变产物及转变过程
⑵加热速度: 加热速度越快,过热 度越大, 形核率越高, 晶粒越细.
⑶合金元素：
Nb/%
Nb、Ti对奥氏体晶粒的影响
阻碍奥氏体晶粒长大的元素:
Ti、V、Nb、Ta、Zr、W、
Mo、Cr、Al等碳化物和氮 化物形成元素。
析出颗粒 对黄铜晶 界的钉扎
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16
促进奥氏体晶粒长大的元素：Mn、P、C、N。 ⑷ 原始组织: 平衡状态的组织有利于获得细晶粒。 奥氏体晶粒粗大，冷却后的组织也粗大，降低钢的
由于加热冷却速度直接影响转变温度，因此一般手册
中的数据是以30-50℃/h 的速度加热或冷却时测得的.
ppt课件
8
第二节 钢在加热时的转变
加热是热处理的第一道工序。加热分两种：一种是在
A1以下加热，不发生相变；另一种是在临界点以上加 热，目的是获得均匀的奥氏体组织，称奥氏体化。
一、奥氏体的形成过程
ppt课件
10
℃
第四步 奥氏体成分均匀 共析钢奥氏体化曲线（875℃退火）
化：Fe3C溶解后，其所 温 度
在部位碳含量仍很高， ，
通过长时间保温使奥氏
体成分趋于均匀。
ppt课件
11
共析钢奥氏体化过程
亚共析钢和过共析钢的奥 氏体化过程与共析钢基本 相同。但由于先共析 或 二次Fe3C的存在，要获得 全部奥氏体组织，必须相 应加热到Ac3或Accm以上.
常温力学性能，尤其是塑性。因此加热得到细而均 匀的奥氏体晶粒是热处理的关键问题之一。
真空热处理炉
箱式可控气氛多用炉
ppt课件
17
第三节 钢在冷却时的转变
冷却是热处理更重要的工序。 一、过冷奥氏体的转变产物及转变过程
钢的热处理 PPT课件
组织：球化珠光体（球粒状渗碳体 +铁素体）。
球 化 退 火
目的：消除应力，使钢的渗碳体球状化， 以降低硬度，改善切削加工性，并为以后 的热处理工序作好组织准备。 应用：主要用于共析碳钢、过共析碳钢 和合金工具钢。
加热温度：再结晶温度以上（一般为650 ～700℃
再 结 晶 退 火
目的：消除加工硬化，恢复塑性。
热处理 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ类
整体热处理：退火、正火、淬火、回火 感应加热 表面淬火 火焰加热 电接触加热 激光加热 表面热处理 渗碳 渗氮 化学热处理 碳氮共渗 渗金属等
热处理工艺曲线
热处理的基本过程都是由加热、保温和冷却三个 阶段组成的，其工艺过程用温度-时间坐标系中的 曲线图表示，这种曲线称为热处理工艺曲线。
应用：主要用于经冷塑性加工，如冷轧、 冷冲、冷拔而发生加工硬化的钢件。
去 应 力 退 火
加热温度：Ac1以下某一温度（一般为 500～650℃）
目的：消除由于塑性变形、焊接、切 削加工、铸造等形成的残余应力。
工艺方法：将工件加热到高温（1050～ 1150℃），并长时间保温，然后缓慢冷却 的退火工艺。
第 3章
一、概述
钢的热处理
二、钢在加热时的组织 三、钢在冷却时的组织 四、钢的退火与正火 五、钢的淬火 六、钢的回火
七、钢的表面热处理
八、热处理工艺的应用
概述
热处理的概念 将固态金属采用适当的方式进行加热、保温 和冷却以获得所需组织与性能的工艺。 热处理的目的
（1）提高钢的力学性能；
（2）改善钢的工艺性能。 热处理的理论依据：铁碳合金相图
温 度 加热 保 温 冷却
0
热处理工艺曲线
时间
一、钢在加热时的组织转变
球 化 退 火
目的：消除应力，使钢的渗碳体球状化， 以降低硬度，改善切削加工性，并为以后 的热处理工序作好组织准备。 应用：主要用于共析碳钢、过共析碳钢 和合金工具钢。
加热温度：再结晶温度以上（一般为650 ～700℃
再 结 晶 退 火
目的：消除加工硬化，恢复塑性。
热处理 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ类
整体热处理：退火、正火、淬火、回火 感应加热 表面淬火 火焰加热 电接触加热 激光加热 表面热处理 渗碳 渗氮 化学热处理 碳氮共渗 渗金属等
热处理工艺曲线
热处理的基本过程都是由加热、保温和冷却三个 阶段组成的，其工艺过程用温度-时间坐标系中的 曲线图表示，这种曲线称为热处理工艺曲线。
应用：主要用于经冷塑性加工，如冷轧、 冷冲、冷拔而发生加工硬化的钢件。
去 应 力 退 火
加热温度：Ac1以下某一温度（一般为 500～650℃）
目的：消除由于塑性变形、焊接、切 削加工、铸造等形成的残余应力。
工艺方法：将工件加热到高温（1050～ 1150℃），并长时间保温，然后缓慢冷却 的退火工艺。
第 3章
一、概述
钢的热处理
二、钢在加热时的组织 三、钢在冷却时的组织 四、钢的退火与正火 五、钢的淬火 六、钢的回火
七、钢的表面热处理
八、热处理工艺的应用
概述
热处理的概念 将固态金属采用适当的方式进行加热、保温 和冷却以获得所需组织与性能的工艺。 热处理的目的
（1）提高钢的力学性能；
（2）改善钢的工艺性能。 热处理的理论依据：铁碳合金相图
温 度 加热 保 温 冷却
0
热处理工艺曲线
时间
一、钢在加热时的组织转变
钢的热处理原理和工艺PPT课件
决定钢件最后的性能。
47
第47页/共69页
3.回火时的组织转变 1）马氏体分解 （80～200 ℃）
转变产物：回火M+残余A 2）残余奥氏体分解 （200 ～ 300 ℃ ）
转变产物：回火M 3）渗碳体形成 （300 ～ 400 ℃ ）
转变产物：回火T 4）渗碳体聚集长大（> 400 ℃ ）
转变产物：回火S
c
b a
a = b≠c
——碳原子
25
第25页/共69页
低碳马氏体
组织特征：
呈 一束一束相互平行的
细条状板条。
M板条
性能特点：
硬度可达 HRC 45~50 ，
具有较高的强度
及良好的韧性。
M板条束
低碳马氏体组织形态
26
第26页/共69页
高碳马氏体
组织特征： 断面呈针状或片状
性能特点： 硬度均在≥ HRC 60， 表现为硬度高而脆性
珠光体组织 3800×
好的综合 力学性能。
18
第18页/共69页
a）形成温度范围
650℃ ~ 600℃ b）组织——索氏体（S）
细片状珠光体 片层间距0.4 ~ 0.2μm C）性能 硬度为230 ~ 320HBW 索氏体组织 8000× 综合力学性能优于 粗珠光体。
19
第19页/共69页
a）形成温度范围
铁素体+渗碳体
组织特征：
铁素体 ——长成板条状大致平行分布
渗碳体 ——呈粒状或短杆状分布在铁素体板条之间。
21
第21页/共69页
a）形成温度范围
550℃ ~ 350℃ b）组织——上贝氏体（B上）
形态呈典型羽毛状 C）性能
钢的热处理原理
钢在冷却时的转变
过冷奥氏体等温转变曲线
影响TTT曲线（C 曲线）的因素
含碳量的影响 合金元素的影响 加热条件的影响
T/℃
800 A3
A
700 A1
A→F
A+F
T/℃
800
A1
A
700
600
A→P
P+F
600
A→P
P
500
400
A→B
B
Ms
300
200
500
400
A→B
B
300
Ms
200
100 Mf 0
-100 01
M+A'
10 102 103 时间/s
100
0 Mf
-100
104
01
M+A'
10 102 103 104 时间/s
T/℃ 800
700
600
Acm A
A1
A→Fe3CⅡ
A→P
A+Fe3CⅡ P+Fe3CⅡ
500
400
A→B
B
300
200 Ms
100
M+A'
0
Mf
相变的热滞现象
E
△T
△T P A
T1 A1 T2 T 奥氏体的概念 完全奥氏体化 不完全奥氏体化
加热的目的及重要性
奥氏体的形成（奥氏体化过程）
共析钢的奥氏体化（P A）
① 奥氏体晶核的形成 ② 奥氏体晶粒的长大 T加
dc
Cγ-α Cγ-k
③ 残余渗碳体的溶解
④ 奥氏体成分的均匀化
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第六章 钢的热处理原理
重点：热处理组织性能转变 难点：热处理原理 要求：工作条件--性能--组织
--热处理工艺。
1
第六章 钢的热处理原理
§6-1 热处理概述 §6-2 钢在加热时的转变 §6-3 钢在冷却时的转变
2
§6-1 热处理概述
一、热处理的概念
将材料在一定的介质 中加热、保温、冷却，以 改变其整体或表面的组织， 从而获得所需性能的一种 热加工工艺。
600℃ 550℃
过冷A 过冷A 过冷A A→T
A→S
A→P
P S T
350℃
MS Mf
过冷A
A→B上
过冷A A→M
A→B下
B上
B下 M+A’ M
时间
20
（二）影响C曲线的主要因素
1.碳含量对碳钢C曲线的影响
21
2.合金元素对C曲线的影响 （Co）
22
（三）两种等温转变产物的组织和性能
1. 珠光体类型组织与性能
是指钢从奥氏体状态快速冷却 (即淬火)而发生的无扩散型相变。
(2)马氏体结构：
是碳溶于α-Fe中的过饱和间 隙式固溶体，记为M。
30
(3)马氏体转变特点
a、无扩散性 通过切变方式完成，转变速度极快。
b、降温转变 c、转变不完全
室温时仍有部分未转变的奥氏体存 在，称之为残余奥氏体，记为Ar。
31
原因：多数钢的Mf在室温以下。
25
（4）机械性能
综合性能好，可制作性能要求不高的零件。 性能主要取决于片层间距的大小： 片层间距愈小， 其强度、硬度愈高，同时塑性、韧性也有所改善。
26
2.贝氏体类型组织与性能
贝氏体（B）= 过饱和F + Fe3C （1）贝氏体的组织形态：
上贝氏体（550～350℃）
下贝氏体（350 ℃ ～Ms）
3
二、热处理的作用1、改善使用ຫໍສະໝຸດ 能如：耐磨性，强韧性、弹性等；
2、改善工艺性能
如：机加工性能，成型性能，后续热处理等。
3、消除成型缺陷
如：组织粗大，成分偏析，残余应力等。
4
汽车齿轮零件
生产工艺路线： 下料
→ 锻造 → 正火 → 粗机加工 → 渗碳 → 淬火 → 低温回火 → 精加工 → 成品
5
三、热处理的应用
以相图为参考，结合热处
理类型及钢的具体成分来确定。
A
2、加热时间
Ac3
确定升温时间和保温时间。
Accm
温 度
F+P P P+ Fe3C Wc（%）
Ac1
17
（三）钢的加热缺陷及防止
1 缺陷
氧化——影响尺寸精度，表面粗糙度， 脱碳——降低机械性能，如强度，硬度，耐磨性， 过热——导致晶粒粗大，性能下降，可重新在较低温度
100倍显微镜下观察比较， 确定晶粒度
15
4、奥氏体晶粒度的影响因素
1）加热温度和保温时间； 2）加热速度； 3）钢的原始组织； 4）钢的化学成分:
例：若钢中加入适量能形成难熔中间相的合金
元素，如Ti、Zr、V、Nb等，能强烈阻碍奥氏 体晶粒长大，达到细化晶粒的目的。
16
（二）钢的加热工艺选择
1、加热温度
（1）珠光体类型转变 过冷A在临界温度A1以
下比较高的温度范围内进 行的转变。是典型的扩散 型相变。 （2）珠光体组织
由铁素体和渗碳体两相 组成的机械混合物，通常 呈片层状。
23
（3）分类： 根据珠光体片间距的大小，可分为
三种:珠光体、索氏体、屈氏体。
24
珠光体 1000×
屈氏体 1000×
珠光体、索氏体、屈氏体之间无本质区别，其形成温 度也无严格界线，只是其片层厚薄和间距不同。
消除方法：冷处理。
32
（4）马氏体的组织形态
a.低碳钢：板条马氏体 b.高碳钢：片状马氏体 c.中碳钢：混合马氏体
板条马氏体
片状马氏体
33
（5）马氏体的性能特点
温 度
Accm Acm Arcm
注：钢的热处理加 热工艺的制定通常 参考Fe-C相图。
F+P
P P+ Fe3C Ar1 A1 Ac1
Wc（%）
加热和冷却时钢的临界温度的变化
7
五、热处理的分类
1.根据工艺参数及组织转变特征不同分为：
① 普通热处理：
包括退火、正火、淬火、回火。
②表面热处理：
包括表面淬火(感应加热表面淬火，火焰加热表面淬火) 及化学热处理(渗碳，渗氮)等。
下加热获得细小奥氏体。 过烧——导致晶界氧化甚至熔化，很脆，无法挽救。
2 防止
制定合理的热处理工艺，把缺陷控制在一定的范围内。 采用特殊方法：真空加热，可控气氛加热等。
18
§6-3 钢在冷却时的转变
一、钢的冷却方式
19
二、过冷奥氏体的等温转变
（一）“C曲线”的建立（TTT曲线）
A1
650℃
③其它热处理：
真空热处理、可控气氛热处理、形变热处理等。
8
五、热处理的分类
2. 根据热处理阶段和作用不同分为：
① 预备热处理：
改善铸、锻、焊毛坯件的组织，消除应力，为后续的 机加工或进一步的热处理做准备。
② 最终热处理：
使经过成形工艺达到形状和尺寸要求的零件的性能达 到所需的使用性能。
9
曲轴
生产工艺路线：
下料 → 锻造 → 正火 → 粗机加工 → 调质处理 → 轴颈表面淬火 +
低温回火 → 精加工 → 成品
10
冲模的生产工艺路线： 下料 →锻造 → 球化退火 →粗机加工→ 淬火→
低温回火→ 精加工 → 成品
11
§6-2 钢在加热时的转变
目的：获得细小均匀的奥氏体。
12
（一）奥氏体的形成（共析钢）
1、形成过程
13
2、奥氏体形成条件
1）温度条件：
加热温度高于Ac1
A
2）时间条件：
Ac3
Accm
在Ac1以上保温足够的时间。
温 度
F+P P P+ Fe3C Wc（%）
Ac1
14
3、奥氏体的晶粒度
1）晶粒度的概念
表示晶粒的大小的程度。
2）晶粒度等级
奥氏体晶粒度分为8级。
3）晶粒度等级评定
对比法和测量法。
——热处理可改善性能且不改变形状，应用十分广泛。
例如： 机床制造中60-70%的零件需热处理； 汽车制造中需热处理的零件多达70-80%； 工模具及滚动轴承，100%需要热处理。
——重要机械零件一般都必须进行适当的热处理。
6
四、热处理的理论基础
1 原子扩散 2 固态相变
A
Ac3 A3 Ar3
27
（2）贝氏体的力学性能 上贝氏体： 强度和韧性较低。 下贝氏体： 不但强度高，而且韧性也好。 （3）应用 上贝氏体：无应用价值，工艺上应避免。 下贝氏体： 综合性能好；应用较多； 通 过等温淬火工艺获得。
28
(三)碳钢过冷奥氏体连续冷却转变
VK
Vk’
29
1、马氏体类型组织与性能
(1)马氏体转变：
重点：热处理组织性能转变 难点：热处理原理 要求：工作条件--性能--组织
--热处理工艺。
1
第六章 钢的热处理原理
§6-1 热处理概述 §6-2 钢在加热时的转变 §6-3 钢在冷却时的转变
2
§6-1 热处理概述
一、热处理的概念
将材料在一定的介质 中加热、保温、冷却，以 改变其整体或表面的组织， 从而获得所需性能的一种 热加工工艺。
600℃ 550℃
过冷A 过冷A 过冷A A→T
A→S
A→P
P S T
350℃
MS Mf
过冷A
A→B上
过冷A A→M
A→B下
B上
B下 M+A’ M
时间
20
（二）影响C曲线的主要因素
1.碳含量对碳钢C曲线的影响
21
2.合金元素对C曲线的影响 （Co）
22
（三）两种等温转变产物的组织和性能
1. 珠光体类型组织与性能
是指钢从奥氏体状态快速冷却 (即淬火)而发生的无扩散型相变。
(2)马氏体结构：
是碳溶于α-Fe中的过饱和间 隙式固溶体，记为M。
30
(3)马氏体转变特点
a、无扩散性 通过切变方式完成，转变速度极快。
b、降温转变 c、转变不完全
室温时仍有部分未转变的奥氏体存 在，称之为残余奥氏体，记为Ar。
31
原因：多数钢的Mf在室温以下。
25
（4）机械性能
综合性能好，可制作性能要求不高的零件。 性能主要取决于片层间距的大小： 片层间距愈小， 其强度、硬度愈高，同时塑性、韧性也有所改善。
26
2.贝氏体类型组织与性能
贝氏体（B）= 过饱和F + Fe3C （1）贝氏体的组织形态：
上贝氏体（550～350℃）
下贝氏体（350 ℃ ～Ms）
3
二、热处理的作用1、改善使用ຫໍສະໝຸດ 能如：耐磨性，强韧性、弹性等；
2、改善工艺性能
如：机加工性能，成型性能，后续热处理等。
3、消除成型缺陷
如：组织粗大，成分偏析，残余应力等。
4
汽车齿轮零件
生产工艺路线： 下料
→ 锻造 → 正火 → 粗机加工 → 渗碳 → 淬火 → 低温回火 → 精加工 → 成品
5
三、热处理的应用
以相图为参考，结合热处
理类型及钢的具体成分来确定。
A
2、加热时间
Ac3
确定升温时间和保温时间。
Accm
温 度
F+P P P+ Fe3C Wc（%）
Ac1
17
（三）钢的加热缺陷及防止
1 缺陷
氧化——影响尺寸精度，表面粗糙度， 脱碳——降低机械性能，如强度，硬度，耐磨性， 过热——导致晶粒粗大，性能下降，可重新在较低温度
100倍显微镜下观察比较， 确定晶粒度
15
4、奥氏体晶粒度的影响因素
1）加热温度和保温时间； 2）加热速度； 3）钢的原始组织； 4）钢的化学成分:
例：若钢中加入适量能形成难熔中间相的合金
元素，如Ti、Zr、V、Nb等，能强烈阻碍奥氏 体晶粒长大，达到细化晶粒的目的。
16
（二）钢的加热工艺选择
1、加热温度
（1）珠光体类型转变 过冷A在临界温度A1以
下比较高的温度范围内进 行的转变。是典型的扩散 型相变。 （2）珠光体组织
由铁素体和渗碳体两相 组成的机械混合物，通常 呈片层状。
23
（3）分类： 根据珠光体片间距的大小，可分为
三种:珠光体、索氏体、屈氏体。
24
珠光体 1000×
屈氏体 1000×
珠光体、索氏体、屈氏体之间无本质区别，其形成温 度也无严格界线，只是其片层厚薄和间距不同。
消除方法：冷处理。
32
（4）马氏体的组织形态
a.低碳钢：板条马氏体 b.高碳钢：片状马氏体 c.中碳钢：混合马氏体
板条马氏体
片状马氏体
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（5）马氏体的性能特点
温 度
Accm Acm Arcm
注：钢的热处理加 热工艺的制定通常 参考Fe-C相图。
F+P
P P+ Fe3C Ar1 A1 Ac1
Wc（%）
加热和冷却时钢的临界温度的变化
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五、热处理的分类
1.根据工艺参数及组织转变特征不同分为：
① 普通热处理：
包括退火、正火、淬火、回火。
②表面热处理：
包括表面淬火(感应加热表面淬火，火焰加热表面淬火) 及化学热处理(渗碳，渗氮)等。
下加热获得细小奥氏体。 过烧——导致晶界氧化甚至熔化，很脆，无法挽救。
2 防止
制定合理的热处理工艺，把缺陷控制在一定的范围内。 采用特殊方法：真空加热，可控气氛加热等。
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§6-3 钢在冷却时的转变
一、钢的冷却方式
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二、过冷奥氏体的等温转变
（一）“C曲线”的建立（TTT曲线）
A1
650℃
③其它热处理：
真空热处理、可控气氛热处理、形变热处理等。
8
五、热处理的分类
2. 根据热处理阶段和作用不同分为：
① 预备热处理：
改善铸、锻、焊毛坯件的组织，消除应力，为后续的 机加工或进一步的热处理做准备。
② 最终热处理：
使经过成形工艺达到形状和尺寸要求的零件的性能达 到所需的使用性能。
9
曲轴
生产工艺路线：
下料 → 锻造 → 正火 → 粗机加工 → 调质处理 → 轴颈表面淬火 +
低温回火 → 精加工 → 成品
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冲模的生产工艺路线： 下料 →锻造 → 球化退火 →粗机加工→ 淬火→
低温回火→ 精加工 → 成品
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§6-2 钢在加热时的转变
目的：获得细小均匀的奥氏体。
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（一）奥氏体的形成（共析钢）
1、形成过程
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2、奥氏体形成条件
1）温度条件：
加热温度高于Ac1
A
2）时间条件：
Ac3
Accm
在Ac1以上保温足够的时间。
温 度
F+P P P+ Fe3C Wc（%）
Ac1
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3、奥氏体的晶粒度
1）晶粒度的概念
表示晶粒的大小的程度。
2）晶粒度等级
奥氏体晶粒度分为8级。
3）晶粒度等级评定
对比法和测量法。
——热处理可改善性能且不改变形状，应用十分广泛。
例如： 机床制造中60-70%的零件需热处理； 汽车制造中需热处理的零件多达70-80%； 工模具及滚动轴承，100%需要热处理。
——重要机械零件一般都必须进行适当的热处理。
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四、热处理的理论基础
1 原子扩散 2 固态相变
A
Ac3 A3 Ar3
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（2）贝氏体的力学性能 上贝氏体： 强度和韧性较低。 下贝氏体： 不但强度高，而且韧性也好。 （3）应用 上贝氏体：无应用价值，工艺上应避免。 下贝氏体： 综合性能好；应用较多； 通 过等温淬火工艺获得。
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(三)碳钢过冷奥氏体连续冷却转变
VK
Vk’
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1、马氏体类型组织与性能
(1)马氏体转变：