淬火回火组织
回火中组织变化.
淬火钢回火时组织和性能的变化
80～200℃，发生马氏体的分解
由淬火M中析出薄 片状细小的ε碳化物, 使M中碳的过饱和 度降低，通常把这 种过饱和α+ε碳化物 的组织称为回火马 氏体（M回）。在显 微镜下观察呈黑色 针叶状。
回火马氏体
淬火钢回火时组织和性能的变化
200～300℃发生残余奥氏体分解
残余奥氏体完 全分解为过饱 和的α+ε碳化 物的混合物， 这种组织与马 氏体分解的组 织基本相同。 组织为M回。
回火马氏体
淬火钢回火时组织和性能的变化
300～400℃，发生碳化物的转变 马氏体分解完成，过饱和的α中的含碳量达饱和 状态，M→F，但这时的铁素体仍保持着马氏体 的针叶状外形，这பைடு நூலகம்ε碳化物转变为极细的颗粒 状的渗碳体。 这种由针叶状F和极细粒状渗碳体组成的机械混 合物称为回火托氏体（T回）。
回火托氏体
淬火钢回火时组织和性能的变化
400℃以上，发生渗碳体的长大与固溶体再结晶
400℃以上粒状渗碳体将逐渐聚集长大，α相 开始回复，500℃以上时发生再结晶，从针 叶状转变为多边形的粒状，同时粒状渗碳体 聚集长大成球状，即在500℃以上（500650℃）得到由粒状铁素体+球状Fe3C组成 的回火组织——回火索氏体。（S回）
淬火钢回火时组织转变介绍
淬火钢回火时组织转变介绍淬火钢回火是一种常见的热处理工艺，通过控制加热和冷却过程中的温度和时间，可以改善淬火后的钢材组织和性能。
淬火后的钢材通常具有硬度高、脆性大等特点，回火处理可以使其获得一定的韧性和塑性，提高其综合性能。
淬火钢回火的基本原理是通过加热淬火后的钢材到一定温度，然后进行恒温保温一段时间，最后再进行冷却。
在这个过程中，钢材的组织会发生转变，主要表现为马氏体分解、析出出现和晶粒长大。
以下将详细介绍这些组织转变的过程。
淬火后的钢材主要为马氏体，而马氏体是一种脆性组织，回火时需要改变其组织形态。
在回火过程中，钢材受热到一定温度，马氏体开始分解成为一种较为稳定的组织形态，称为回火组织。
回火组织主要由贝氏体、残余奥氏体和回火渗碳体组成。
其中，贝氏体是一种具有韧性和塑性的组织，可以提高钢材的韧性。
残余奥氏体主要是未完全转变的马氏体，其含有适量的碳和合金元素，也具有一定的韧性和塑性。
回火渗碳体是在回火温度下，一部分由马氏体转变而来，富含碳元素，具有一定的韧性。
在回火过程中，马氏体析出出现也是重要的组织转变现象。
大部分马氏体靠较高的回火温度和长时间的回火使其尽量析出出现，以增加钢材的韧性。
马氏体析出的主要方式有两种：一种是基于长时间回火，由于较高温度使马氏体逐渐转变为贝氏体和残余奥氏体，从而使马氏体开始析出出现；另一种是基于高回火温度和短时间回火，使马氏体内部的残余奥氏体转变为贝氏体，从而使马氏体开始析出出现。
无论是哪种方式，都可以通过在适当的时间和温度下进行回火处理来增加马氏体的析出出现，提高钢材的韧性。
晶粒长大是淬火钢回火过程中的另一种组织转变。
在淬火过程中，钢材的晶粒会因快速冷却而变小，而小晶粒往往与碳化物结合更紧密，导致材料更加脆性。
回火时，由于较高的温度和较长的时间，晶粒开始重新长大，形成较大的晶粒。
较大的晶粒可以形成多个晶界，使得材料更加具有韧性。
总结起来，淬火钢回火时组织转变主要包括马氏体分解、马氏体析出出现和晶粒长大。
淬火钢回火时的组织转变
3 残余奥氏体的转变
200~300℃范围属于回火的第二阶段。在这个阶段，将发生残余奥氏体的
分解。含碳量w（C）低于0.4%的钢淬火后不出现残余奥氏体，故不存在残余奥 氏体的分解转变问题。含碳量w（C）大于0.4%的钢淬火后可能得到马氏体和残
余奥氏体。残余奥氏体或者在较高温度范围内（下贝氏体转变区）转变为下贝氏 体；或者在Ms点以下较低温度范围内转变为马氏体。
含碳量w（C）低于0.2%的板条马氏体在100~ 200℃之间回火时没有ε碳化物的
析出，C原子仍然偏聚在位错线附近。这是由于C原子偏聚的能量状态低于析出 碳化物的能量状态。当回火温度高于200℃时，才有可能通过单相分解析出碳化 物，使a基体中的碳含量降低。
2.3 中碳钢马氏体的分解
中碳钢在正常淬火时得到低碳板条位错马氏体与高碳片状孪晶马氏体的混合组织， 故回火时也兼具低碳马氏体与高碳马氏体的分解特征。
• 回火第一阶段转变后，钢的组织由过饱和度 降低了的a固溶体和高度弥散分布、与母相a 保持共格联系的ε亚稳碳化物组成，这种组 织称为回火马氏体。
• 体心立方马氏体的含碳量与淬火钢的原含碳 量无关，如前所述，均为
w(C)0.25%~0.30%。
图7 不同碳含量马氏体回火时碳浓度的变化
图8 w(C)1.84%高碳马氏体回火时三种碳化物的析出范围
图4 Fe-15Ni-1C马氏体150℃×lh回火后ε-FexC的TEM照片
2.1 高碳马氏体的分解——(1) 高碳马氏体的双相分解
(a) (a)
(b) (b)
图5 图马1氏1.1体5 双马相氏分体双解相示分意解图示意图
((cc) )
图6图马11氏.16体马双氏相体分双解相时分碳解的时分碳布的分布
钢的淬火和回火
对于共析钢和过共析钢，淬火温度为Ac1+ （30-50）℃。共析钢淬火后的组织为马氏体 和少量残余奥氏体。过共析钢由于淬火前经过 球化退火，因而淬火后组织为细马氏体加颗粒 状的渗碳体和少量残余奥氏体，如下图所示。 分散分布的颗粒状渗碳体对提高钢的硬度和耐 磨性有利。如果将过共析钢加热到Accm以上， 则由于奥氏体晶粒粗大，含碳量提高，使淬火 后马氏体晶粒也粗大，且残余奥氏体量增多， 这将使钢的硬度、耐磨性下降，脆性和变形开 裂倾向增加。
淬透性的应用
力学性能是机械设计中选材的主要依据，而钢 的淬透性又直接影响其热处理后的力学性能。 因此，在选材时，必须对钢的淬透性有充分的 了解。
图为两种淬透性不同的钢制成相同的轴经调质处理后， 其力学性能的比较。高淬透性的钢的整个截面都是回火索 氏体组织，力学性能均匀，强度高，韧性好。低淬透性钢 的心部组织为片状索氏体加铁素体，韧性差。
淬火方法
采用适当的淬火 方法可以弥补冷 却介质的不足， 常用的淬火方法 如图所示。
1）单介质淬火方法
将加热工件在一种介质中连续冷却到室温的淬 火方法。如水淬和油淬都属于这种方法。该方 法操作简单，易实现机械化，应用较广。
2）双介质淬火
是指将工件先在一种冷却能力较强的介质中 冷却，避免珠光体转变，然后转入另一种冷却 能力较弱的介质中发生马氏体转变的方法。常 用的方法是水淬油冷或油淬空冷。其优点是冷 却比较理想，缺点是第一种介质中停留时间不 易控制，需要有实践经验。该方法主要用于形 状复杂的碳钢工件及大型合金钢工件。
温 度
Ac3
Ar1
时间
3. 控制马氏体组织形态的热处理
低碳马氏体淬火 中碳钢高温淬火 高碳钢低温短时加热淬火 低碳合金钢复合组织淬火
关于对淬火与回火的认识
关于对淬火与回火的认识1、淬火基本知识1.1 、淬火的定义淬火就是把钢件加热到临界点Ac1 或Ac3 以上，经保温快速冷却，使得奥氏体转变成为马氏体的热处理工艺。
1.2 、淬火加热温度加热温度以钢的相变临界点为依据，加热时要形成细小、均匀奥氏体晶粒，淬火后获得细小马氏体组织。
亚共析钢加热温度为Ac3温度以上30〜50C。
高温下钢的状态处在单相奥氏体（A）区内，故称为完全淬火。
若亚共析钢加热温度高于Ac1、低于Ac3温度，，即为不完全（或亚临界）淬火，常温组织不能完全奥氏体化，则高温下部分先共析铁素体未完全转变成奥氏体，降低钢的硬度；加热温度过高，奥氏体晶粒粗化，淬火后得到粗大的马氏体组织，使脆性增大，且淬火时工件易变形甚至产生淬火裂纹。
过共析钢加热温度为Ac1温度以上30T〜50 C。
这温度范围处于奥氏体与渗碳体（A+C）双相区。
因而过共析钢的正常的淬火仍属不完全淬火，淬火后得到马氏体基体上分布渗碳体的组织。
这些组织状态具有高硬度和高耐磨性。
对于过共析钢，若加热温度过高，先共析渗碳体溶解过多，甚至完全溶解，则奥氏体晶粒将发生长大，奥氏体碳含量也增加。
淬火后，粗大马氏体组织使钢件淬火态微区内应力增加，微裂纹增多，零件的变形和开裂倾向增加；由于奥氏体碳浓度高，马氏体点下降，残留奥氏体量增加，使工件的硬度和耐磨性降低。
1.2.1 合金钢①对含有阻碍奥氏体晶粒长大的强碳化物形成元素（如钛、铌等），淬火温度可以高一些，以加速其碳化物的溶解，获得较好的淬火效果。
②对含有促进奥氏体晶粒长大的元素（如锰等），淬火加热温度应低一些，以防止晶粒粗大。
1.3、淬火冷却1.3.1、理想冷却理想冷却是指工件在冷却过程中，希望其在冷却时保证在C曲线的弯曲处（鼻型区域处）的冷却速度大于临界冷却速度（保证工件能完成马氏体转变的最低速度），防止奥氏体发生珠光体或贝氏体转变。
而在其他温度范围，冷却速度应该慢些，尤其是在马氏体转变温度期间（Ms—Mf之间）则尽可能慢些，以保证工件能完成马氏体转变而淬硬。
淬火与回火
一、钢的淬火淬火就是把钢加热到临界温度（Ac1或Ac3以上），保温一定时间使之奥氏体化后快速冷却从而获得马氏体组织的热处理工艺。
（一）淬火工艺1. 淬火加热碳钢的淬火加热温度可利用Fe－Fe3C相图来选择对于亚共析钢：℃；共析钢和过共析钢：℃。
根据淬火加热温度的不同，钢的淬火可分为完全淬火和不完全淬火。
所谓完全淬火就是将钢加热成为单一奥氏体后冷却；若加热到部分成为奥氏体后冷却则称为不完全淬火。
亚共析钢选择以上30～50℃的完全淬火可获得均匀细小的马氏体组织。
但淬火加热温度不能高于太高，否则会得到粗大的马氏体组织，恶化钢的性能；若加热温度低于，淬火组织中将出现铁素体，造成淬火钢强度、硬度不足。
近年来研究发现，采用将亚共析钢加热到以下5～10℃的亚温淬火工艺，使淬火组织中出现少量细小均匀分布的铁素体，可提高钢的强韧性，而且降低钢的韧脆转变温度。
对于过共析钢，选择以上30～50℃的不完全淬火，这是因为如果淬火加热温度过高，甚至高于，则会得到粗大的马氏体组织，增大淬火开裂的倾向；而且淬火后钢中残余奥氏体量将增多，降低硬度和耐磨性。
但过低则可能得到非马氏体组织，硬度达不到要求。
对于合金钢来说，它们的淬火加热温度可以比碳钢稍高一些，一般为AC3+30~50℃或AC1+50~100℃。
加热时间（τH）为升温加上保温时间，可根据经验或配合实验确定，也可参考热处理手册。
淬火所用的加热设备主要有箱式电阻炉（或煤气炉）、可控气氛炉（渗碳、渗氮、碳氮共渗等）、真空加热炉、盐浴炉等。
2. 淬火冷却淬火要得到马氏体，淬火冷却介质的冷却速度就必须大于临界淬火速度（vk），而快冷势必要造成很大的内应力，这就会引起钢件的变形和开裂。
如何使工件既能获得马氏体又能减小变形和避免裂纹呢？可从两个方面入手，其一是选择一种比较理想的淬火冷却介质；其二就是选择合适的淬火方法。
（1）淬火冷却介质图4-39 为钢的理想淬火冷却速度曲线。
在“鼻子”附近（650～550℃）快速冷却，而在这以上或以下温度并不需要快速冷却，尤其在300～200℃以下发生马氏体转变时反而希望冷却缓慢些，以防止淬火变形和开裂。
淬火和回火原理
淬火和回火原理淬火和回火是金属材料热处理过程中常用的两个工艺，它们具有重要的意义和作用。
下面将详细介绍淬火和回火的原理和过程。
一、淬火淬火是指将金属材料加热到适当温度，然后迅速冷却至室温或较低温度的热处理过程。
淬火主要通过改变材料组织结构和性能来达到增强材料硬度和强度的目的。
淬火原理包括以下几个方面：1.马氏体转变：金属材料在加热到一定温度时，会发生马氏体转变。
具体来说，当金属加热到淬火温度以上（通常为材料的临界温度），母体组织会发生相变，形成马氏体组织。
马氏体具有高硬度和脆性的特点，可以增强材料的硬度和强度。
2.残余应力：淬火过程中由于材料内部由于温度的突然变化，会形成内部应力。
这些残余应力能够增加材料的硬度和强度，但也容易导致材料脆性和开裂。
3.相变速率：淬火过程中冷却速率非常快，会影响相变的形态和组织结构。
冷却速率快，会产生较细小的马氏体组织，有利于提高材料的硬度和强度。
淬火工艺一般包括加热、保温、冷却三个阶段。
加热阶段是将材料加热到适当温度，使其达到马氏体转变的条件。
保温阶段是让材料在加热温度下保持一定时间，以保证组织改变的发生。
冷却阶段是将材料迅速冷却至室温或较低温度，使其形成马氏体组织。
二、回火回火是指将淬火后的材料加热到适当温度，然后缓慢冷却到室温的热处理过程。
回火主要是为了调整淬火后的硬度和强度，降低材料的脆性，并提高其韧性和可加工性。
回火原理包括以下几个方面：1.马氏体转变逆过程：回火过程中，马氏体组织会发生相变，部分马氏体转变为贝氏体和/或余氏体。
这些相变会导致材料硬度和强度的降低，同时增加材料的韧性和可塑性。
2.降低残余应力：回火过程中，由于温度变化较慢，能够缓解材料内部的残余应力，减少材料的脆性和开裂倾向。
3.组织恢复：回火过程中，材料的组织会发生恢复和再结晶，使其变得更加均匀和稳定。
这有利于提高材料的韧性和可加工性。
回火工艺一般包括加热、保温、冷却三个阶段。
加热阶段是将材料加热到适当温度，使其发生相变和组织改善。
60si2mn正常退火,淬火后,淬火加中温回火后的组织
60si2mn正常退火,淬火后,淬火加中温回火后的组织60Si2Mn是一种碳素弹簧钢，因其拥有较高的弹性模量和屈服强度，被广泛应用于机械制造业。
在生产过程中，60Si2Mn的良好性能取决于钢材的热处理。
本文将详细介绍60Si2Mn正常退火、淬火、淬火加中温回火后的组织情况，并对其在实际应用中的意义进行分析。
正常退火60Si2Mn在经过正常退火处理后，其组织呈珠光体加少量的珠光体+渗碳体的复合组织。
此时，钢材中的碳元素以铁素体和珠光体的形式存在，从而提高了60Si2Mn的韧性和塑性。
因此，正常退火可以使60Si2Mn在使用过程中不易出现变形、开裂等问题。
但是，正常退火后的60Si2Mn强度较低，无法满足更高强度要求的应用领域。
淬火60Si2Mn在淬火处理后，其组织呈马氏体组织，因其硬度高、强度大，被广泛应用于机械制造领域。
在淬火过程中，60Si2Mn的组织发生了冷却残余应力，从而可以提高其抗弯曲和抗疲劳能力。
但是，淬火过程中容易出现开裂、变形等问题，因此需要注意淬火后的钢材的保温、热处理温度、淬火介质等参数的控制。
淬火加中温回火对于经过淬火处理的60Si2Mn，为了保证钢材的强度和韧性兼备，需要再进行中温回火处理。
此时60Si2Mn的组织主要为马氏体+残留奥氏体的复相组织。
加热至250-300℃，并在此温度下静置2小时左右，可以提高60Si2Mn的韧性和塑性。
中温回火后60Si2Mn的强度适中、延展性好，能够满足较高强度要求的应用领域。
综上所述，60Si2Mn的热处理过程对其性能的影响很大。
通过正常退火、淬火和淬火加中温回火的处理方式，可以调整60Si2Mn的组织结构，从而满足不同应用领域的需求。
在实际应用中，需要根据具体要求进行热处理，以达到最佳效果。
淬火碳钢回火时的组织转变
双相分解的速度 与温度有关，温度愈高，分解速度就愈快。经计算得出在不同温度下马氏体分解 一半所需时间，如表11.3所示。
表11.3 不同温度回火时马氏体的半分解期
温度,
0
20
40
℃
时间
340年 6.4年
2.5
月
60
80
100
120
3
8
50
8
天
小时
分钟
分钟
可见，提高温度将使高碳马氏体的双相分解速度大大加快。
随回火温度升高，c/ a逐渐减小，α相中碳含量逐渐降低。
这表明，由于回火温度不同，碳化物析出可以有两种不同方式，即双相分解和
单相分解。
（1）马氏体的双相分解 回火温度在125～150℃以下，马氏体以双相分解方式进行分解。此时，随着
碳化物的析出，出现两种正方度不同的α相，即具有高正方度的保持原始碳含量 的未分解的马氏体以及具有低正方度的碳已部分析出的α相。
由于温度较低，碳原子不能作远距离扩散，已经析出的碳化物不能继续长大。 马氏体的继续分解只能依靠在其他高碳区析出新的碳化物颗粒，并在其周围形成 新的低碳区。
随着分解过程进行，高碳区愈来愈少，低Байду номын сангаас区愈来愈多。当高碳区完全消失时 双相分解即告结束。此时，α相的平均碳含量降至C1。
低碳区的C1与马氏体原始C0及分解温度无关，为一恒定值，约为0.25%～ 0.30%。
在室温附近，Fe及合金元素原子都难以扩散迁移，但C、N等间隙原子尚能作 短距离扩散。当C、N原子扩散到上述微观缺陷处后，将降低马氏体的能量。
因此处于不稳定状态的淬火马氏体在室温附近，甚至在更低温度下停留时，C、 N原子可以作一定距离的迁移，出现C、N原子向微观缺陷处的偏聚现象。 对于板条状马氏体：
钢的淬火回火工艺及组织与性能
表1 常用淬火碱浴、盐浴剂的成分
表2 共析钢过冷奥氏体在不同温度条件下转变的组织特征及其性质
五、实验方法和步骤
① 将各种材料的试样进行钢印编号，记录下不同材料的编号； ② 查阅热处理手册确定不同材料的临界转变点从而设定四种试样
奥氏体化的加热温度； ③ 再根据四种材料的CCT曲线设计不同冷却方式； ④ 选用多组试样进行热处理实验 ⑤ 对热处理后的试样进行金相试样制备 ⑥ 在金相显微镜下观察各组试样的金相组织，描绘其组织特征。
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17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。下午1时39分55秒下午1时39分13:39:5521.3.11
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9、没有失败，只有暂时停止成功！。21.3.1121.3.11Thursday, March 11, 2021
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10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。13:39:5513:39:5513:393/11/2021 1:39:55 PM
八、思考题
• 1. 简述碳钢经过四种不同的热处理（退火、正火、淬火、回火） 后组织和性能产生了哪些影响？
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9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。21.3.1121.3.11Thursday, March 11, 2021
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10、雨中黄叶树，灯下白头人。。13:39:5513:39:5513:393/11/2021 1:39:55 PM
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11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。21.3.1113:39:5513:39Mar-2111-Mar-21
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12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。13:39:5513:39:5513:39Thursday, March 11, 2021
淬火钢回火组织
T8A
730 - 700
740～760 650～680 ≤187
760～780 241～302
T10A
730 800 700
750～770 680～700 ≤197
800～850 255～321
T12A
730 820 700
750～770 680～700 ≤207
850～870 269～341
9Mn2V
工程材料及成形工艺基础
淬火冷却方法 （1）单介质淬火 是采用一种淬火介质中一直冷却到室温的淬火方法。这种淬火方法的优点是操 作简便，适用于形状简单的碳钢和合金钢工件。形状简单、尺寸较大的碳钢工件多采用水淬，小尺寸碳 钢件和合金钢件一般用油淬。缺点对大尺寸和或形状复杂的工件，采用水淬变形开裂倾向大，而油淬冷 却速度小，淬不硬。 （2）双介质淬火 是将工件加热奥氏体化后先浸入冷却能力强的介质，在组织即将发生马氏体转 变时，立即转入冷却能力弱的介质中冷却。常用的有“水——油”、“水——空”双介质淬火。这种方 法能有效地减少热应力和相变应力，降低工件变形和开裂的倾向，所以可用于形状复杂和截面不均匀的 工件的淬火。但操作时应严格控制工件在水中的停留时间，要求操作工人必须具备丰富的经验和熟练的 技术。 （3）马氏体分级淬火 是将工件加热奥氏体化后浸入温度稍高于或稍低于 Ms 点的碱浴或盐浴中保 持适当时间，在工件整体达到介质温度后取出空冷以获得马氏体的淬火。这种淬火方法由于工件内外温 度均匀并在缓慢冷却条件下完成马氏体转变，大大减小了淬火内应力(比双介质淬火小)，因而有效地减 小或防止了工件淬火变形和开裂。同时还克服了双介质淬火出水入油时间难以控制的缺点。但对大截面 PDF created with pdfFactory trial version
正火,回火,退火,淬火的作用
正火,回火,退火,淬火的作用正火、回火、退火、淬火是金属材料热处理工艺中常用的四种方法。
它们在改善金属材料的组织和性能方面起着重要作用。
正火是指将金属材料加热至临界温度以上并保持一定时间后，快速冷却至室温的热处理过程。
正火可以使金属材料的组织细化，提高硬度和强度。
在正火过程中，金属内部的晶粒得到细化，晶界的强化效应增强，从而提高了金属的抗拉强度和硬度。
正火一般适用于需要提高金属材料的强度和硬度的情况，如机械零件的制造。
回火是指将经过正火处理后的金属材料再次加热至临界温度以下，并保持一定时间后冷却至室温的热处理过程。
回火可以消除正火过程中产生的内应力和硬脆性，提高金属材料的韧性和塑性。
回火过程中，金属内部的晶粒得到重新调整，内应力得到释放，从而改善金属的综合力学性能。
回火一般适用于需要提高金属材料的韧性和塑性的情况，如刀具的制造。
退火是指将金属材料加热至临界温度以上并保持一定时间后，缓慢冷却至室温的热处理过程。
退火可以改变金属材料的组织和性能。
退火过程中，金属内部的晶粒得到长大和调整，晶界的强化效应减弱，从而提高了金属的塑性和韧性。
退火一般适用于需要提高金属材料的塑性和韧性的情况，如冷加工后的金属材料的处理。
淬火是指将金属材料加热至临界温度以上并保持一定时间后，迅速冷却至室温的热处理过程。
淬火可以使金属材料获得高强度和高硬度的组织。
在淬火过程中，金属内部的晶粒得到抑制长大，形成了一种硬脆的组织，从而提高了金属的硬度和强度。
淬火一般适用于需要提高金属材料的硬度和强度的情况，如刀具和轴承的制造。
正火、回火、退火、淬火是金属材料热处理中常用的四种方法，它们分别在提高金属材料的硬度和强度、改善金属材料的韧性和塑性以及调整金属材料的组织方面发挥着重要作用。
在实际应用中，根据不同材料和要求，选择合适的热处理方法可以使金属材料达到最佳的性能和效果。
t10钢经淬火+低温回火后的组织
一、t10钢的特点和用途t10钢是一种碳含量较高的工具钢，其碳含量在0.95-1.04之间，属于高碳钢的范畴。
t10钢具有优良的硬度和耐磨性，适用于制作刀具、刀片、弹簧和其他要求高强度和耐磨性的机械零件。
因其优异的性能，t10钢在冶金、机械制造和刀具加工等领域得到广泛应用。
二、t10钢的组织t10钢的组织主要由铁素体和适量的珠光体组成，碳化物在组织中分布均匀。
未经热处理的t10钢具有较粗的组织，硬度较低，无法满足实际工作中的需求。
需要通过热处理过程来改善其组织和性能。
三、淬火过程1. 加热淬火是提高钢的硬度和强度的重要工艺。
对t10钢进行淬火前，首先需将钢件加热至适当温度，使其完全均匀地吸热。
2. 淬透在加热到适当温度后，将t10钢迅速放入冷却介质中（如水、油或盐水淬火液）进行淬火。
淬火过程中，t10钢的组织迅速发生相变，生成马氏体组织，从而提高钢的硬度和强度。
四、低温回火1. 回火介质选择t10钢在淬火后过于脆硬，需要通过回火过程来消除内部应力，降低脆性，提高韧性。
低温回火是常用的回火方法之一，一般通过炉内空气进行低温回火。
2. 回火温度低温回火的温度一般在150-250摄氏度之间，此温度范围可有效消除马氏体的部分内应力，使得t10钢的硬度适中，同时提高其韧性。
3. 回火时间低温回火的时间要根据具体材料和尺寸来确定，通常在1-2小时左右。
回火时间过短导致内部应力未完全消除，回火时间过长则可能引起组织退火，影响钢的硬度。
五、淬火+低温回火后的组织和性能通过淬火+低温回火后，t10钢的组织得到了显著改善。
在金相显微镜下观察，其组织细化，珠光体分布均匀，碳化物颗粒尺寸减小。
这些结构上的变化使得t10钢具有较高的硬度和韧性，并保持了良好的耐磨性。
六、结论t10钢经过淬火+低温回火处理后，其组织和性能均得到了显著改善。
淬火后，t10钢的硬度和强度显著提高；低温回火后，钢的韧性得到提高，同时保持了良好的硬度。
淬火钢在回火时的组织转变
§6淬火钢在回火时的组织转变概述：一、回火定义：经淬火硬化的钢被加热至A1以下的某一温度，保温一段时间，然后以适当的冷速冷却至室温，这一工艺过程称回火二、回火的目的1.消除淬火应力，淬火应力（组织应力、热应力）>σs变形，>σb时引起裂纹，残余应力使钢的脆性上升2.改善钢的韧性和塑性，使片状M中的Sv↓，使M正方度下降，内应力↓（晶格间）↓3.调整钢的力性指标4.稳定组织，稳定尺寸，使A R→k；A R→M→M回→B下§6-1碳钢的淬火组织在回火时发生的转变钢中含碳量不同时，钢在淬火后的组织也不尽相同当<0.2﹪C,获得板条M+少量A R0.2-0.5﹪C 大部分为板条，少量为片状0.6-1.0﹪C混合M ①0.77﹪C M板+M片+A R②>0.8﹪C 75﹪M片+M板+A R>1.0﹪C 100M片+A R淬火组织为亚稳定组织，及相对稳定状态亚稳状态，一个系统内除可以出现一个稳定状态外，其他任何事件还可能发生，这种状态称之为亚稳状态，它是系统本身强制作用形成的，在一定条件下可转变为稳定状态淬火钢被重新加热（回火）时，随加热温度升高，其比容和体积均发生变化，说明系统有组织转变发生，而且不同温度阶段有不同变化发生，这是钢从亚温状态向稳定状态变化的过程一、碳原子的偏聚淬火时M的C、N原子被强制溶入α相中，位于体心立方点阵（或体心正方点阵）的扁八面体间隙中心位置，使α点阵畸变，使系统的能量上升，而处于不稳定状态另一方面淬火M中存在大量的缺陷，也使其处于不稳定状态在室温附近，Me和Fe原子已经不能扩散，但C、N原子尚可以做短距离扩散，计算表明在0℃时，在一分钟内C、N可以迁移2埃的距离由于间隙造成的应力场与晶体缺陷造成的应力场相互作用，C、N原子扩散到这些微观晶体缺陷处，可是系统的能量降低——C、N原子发生偏聚偏聚，M中的C、N原子在一定的温度下向点阵缺陷处聚积的过程，成为C、N原子的偏聚，偏聚过程是一个自发过程，可以表示为C+⊥<=>C⊥它是可逆过程，过程的方向取决于当时的系统能量状态1.板条M中碳原子的偏聚⑴发生温度范围，室温——250℃，约在250℃基本完成，碳原子有相当强的扩散能力，板条M的亚结构为位错，发生C+⊥<=>C⊥，可使系统能量下降⑵发生偏聚的条件：当不具备从M中直接析出k的条件时，（例如C﹪低或加热温度低）；或是形成碳化物的稳定性低于形成偏聚区时，偏聚可能发生在淬火的过程中，也可能发生在淬火后室温停留或回火过程当中⑶性质：碳原子偏聚发生在固溶体内部，M仍为单相，而非析出状态⑷影响偏聚过程的因素碳的偏聚时C原子向位错线附近扩散过程，因此偏聚过程与碳原子的扩散能力，M位错密度，及M中碳的含量有关a.马氏体中的位错密度增大，C⊥发生的可能性增大、b.当T升高时，Dα C升高，C往位错扩散，产生偏聚区，但温度过高，C的扩散能力很强，会使偏聚区的碳原子脱离，即“蒸发”，使偏聚区消失c.当M中碳含量<0.2%，碳原子完全处于偏聚区，则c/a=1，测不出c/a>1碳含量>0.2%,碳偏聚位置饱和，多余的碳原子存在于M中，故c/a>1∴0.2%正好是M中c/a最低碳含量⑸M的自回火当M中﹪C为0.2%时，Ms>300℃，当A被冷却至<Ms点时，将发生A→M板,冷却过程一方面T下降，M板增多，另一方面，碳原子发生偏聚，至室温时90%偏聚M的自回火：淬火中M的碳原子在自然条件下，发生重新分布，完成偏聚过程2.片状M中碳原子的偏聚⑴温度范围20-100℃⑵偏聚区的位置首先为位错线，其次为晶界，孪晶区{110}M晶界上⑶偏聚区的尺寸，1.0%C,偏聚在孪晶面的C原子组成一片片小富集区二、M的分解使单相M组织→低碳M′+k的两相组织，随着回火温度↑，τ↑，碳原子将发生有序化转变，形成碳化物1.板条M的分解当<0.2%时，在250-400℃回火时，在位错线附近的板条界的碳原子偏聚区形成θ-k，即cm 小薄片，与母相共格关系，母相M′随k析出，碳含量下降2.片状M的分解（80-250℃）⑴片状M的双相分解当T>80℃，M片中的偏聚区形成细小片状ε-k，碳的扩散可以使ε-k长大（η-k）Fe2.5C,由于T低，D C小，ε（η）-k附近很小范围内做短距离扩散，扩散使ε（η）-k长大，使其周围的M含碳量下降，形成M′,在较远的地方仍为高碳M,即测量时，分别是两种正方度M,当T↑，τ↑，ε-k不断增加长大，是高碳M继续分解，直到高碳区域全部消失故称为双相分解M′的含碳量与M的原始碳含量及分解温度无关，为恒定值0.25-0.3%⑵片状M的连续分解当T>150℃, D C↑，M′区分部整个片，使c/a变为一致，碳原子可做远距离扩散，ε-k可以从较远处M获得C原子长大；当T=300℃，M的c/a=1，此时M+ε（η）-k组织，称为回火M,M分解完成，ε-k的位置即为原偏聚区，其惯习面（100）M，且与M保持共格和一定的位向关系影响M分解速度的因素i回火时间的影响<0.5h，随τ升高，C%↓↓,≥0.5h，α中C%下降缓慢，长时间保温α中碳含量趋于一定值ii回火温度的影响回火温度越高，M分解速度越快，α相中的C%下降的越多iii M中C%高时，M的分解速度快，T回=250-300℃，α相中C%达到0.2-0.3%iv Me的影响Me的加入对双相分解基本无影响，因Me不扩散，C作近距离扩散Me对M连续分解有明显影响a、强碳化物形成元素，使D↓,能延缓M的分解，使M的分解温度被推向高温b、非碳化物形成元素，Si和Co能溶入ε-k，可以阻止ε-k长大c、Ni、Mn影响不大合金中加入一定量的Cr，Si可以使M分解温度延缓至350℃三、碳化物的转化温度范围250-400℃1.板条M>250℃分解是在碳原子偏聚区和M板条边界形成θ-k小薄片，并与母相共格，当温度为300-400℃，θ-k长大到一定尺寸，因共格畸变能太大，使其与母相的共格关系遭到破坏，成为与母相非共格关系的渗碳体，也就是从母相中析出2.片状M 回火时碳化物的转化I当0.4-0.6%时，<250℃,M分解首先生成过渡相ε（η）-k（ε-k：Fe2.4C η-k ：Fe2.5C）>250℃，ε（η）-k溶入M中，分别在{112}M析出与母相共格的θ-k>400-500℃时，θ-k脱离母相，形成渗碳体～350℃时，α′中含碳量为0.2%，接近平衡成分II C%>0.6%<250℃ M分解为ε-k>250℃, ε（η）-k重新溶解，在{112}M析出χ-k(Fe5C2)>350-450℃, χ-k有两种去向原位析出，在χ-k形核长大，形成θ-k与母相共格离位析出{112}M χ-k溶入M中，另在{111}M面上析出θ-k>450℃，θ-k脱离与α共格形成cm3.影响转化因素⑴温度和回火时间见图T↑ε-k→ε（η）+χ→ε（η）+χ+θ→χ+θ→θτ↑转化温度下降⑵Me成分不同影响ε-k稳定化程度，从而影响k的转化温度①Me含量低时，碳化物形成元素，Ti、Zr、Ni、V、W、Mo、Cr（P94）使Dc↓，推迟转化，移向高温其中Si溶入ε-k，提高其稳定性，使ε-k溶解温度由250℃提高到350℃四、碳化物聚积球化和长大温度范围（400-700℃）对一般的碳钢（Me含量低时），>400℃,原子扩散Q↑↑,θ脱离母相共格为cm，开始球化当颗粒大小不均一，小颗粒周围的母相溶解速度大，大颗粒周围α相的溶解速度小，导致小颗粒溶解，大颗粒长大——聚积长大从界面能考虑，小颗粒的界面相对多，使界面能升高，聚积大颗粒后，使相界面下降，界面能下降，系统总能量下降当k呈针状，杆状，层片状，由于各处曲率半径不同，而使周围的溶解度不同，尖角处溶解，平滑处长大，直至曲率半径相同，k呈球形由化学位考虑，直到？当T回>600℃,聚积球化过程加快Me的存在将强烈推迟k聚积长大的过程Si溶入ε-k但不溶于θ-k，形成高Si墙五、α相的回复与再结晶1.α相的回复与再结晶的驱动力①相变硬化使晶体的缺陷增多，使位错密度增多，使孪晶增多②淬火应力：组织应力、热应力③k与母相共格造成晶格间应力（引起α点阵畸变造成内应力）2.低碳板条M回火时α相回复与再结（400-700℃）①α相回复，温度范围（400-500℃）当T>400℃时，α相发生回复，位错密度下降，位错包消失，发生？，位错线排成网络，但仍保持原M的轮廓，此时得到的组织称为回火屈氏体，即板条M轮廓+其上细小k②当T>500-600℃时，α板条轮廓逐渐消失，逐渐形成等轴晶，此时位错密度更低，此时组织为等轴的晶粒α+其上细小分布粒状k为回火索氏体，当温度升高时，α相晶粒将长大（粗化）3.片状M中α相的回复与再结晶①α相的回复（250-500℃）>250℃回火时，M片中的孪晶开始消失，出现位错线，位错包。
解释退火,正火,淬火,回火的含义
解释退火,正火,淬火,回火的含义篇一：退火、正火、淬火和回火是金属热处理中的四种常见方法。
以下是它们的含义和简要解释:1. 退火 (annealing)退火是一种温和的热处理方法，用于消除金属的残余应力和均匀化组织。
退火通常在高温下进行，使金属缓慢加热并保温一段时间，然后缓慢冷却。
这样可以减轻金属的变形和裂纹，并使组织均匀化。
退火通常用于碳钢、合金钢和铜合金等材料。
2. 正火 (normalizing)正火是一种热处理方法，用于改善材料的韧性和塑性。
正火通常在高温下进行，使金属缓慢加热并保温一段时间，然后在空气中冷却。
这样可以消除材料的脆性，增加韧性和塑性，适合用于高温和高压的工作环境。
正火通常用于铝合金、铜合金和钛合金等材料。
3. 淬火 (quenching)淬火是一种热处理方法，用于提高材料的硬度和耐磨性。
淬火通常在高温下进行，使金属缓慢加热并保温一段时间，然后快速冷却。
这样可以使金属内部的组织变得非常紧密，从而增加硬度和耐磨性。
淬火通常用于钢材、轴承钢和工具钢等材料。
4. 回火 (tempering)回火是一种热处理方法，用于改善材料的韧性和强度。
回火通常在高温下进行，使金属缓慢加热并保温一段时间，然后在空气中冷却。
这样可以平衡金属内部的组织，减轻材料的脆性，增加韧性和强度。
回火通常用于高温和高压的工作环境，例如汽车发动机缸盖和连杆等部件。
以上是四种常见金属热处理方法的定义和简要解释。
不同的热处理方法对金属的性能和行为有不同的影响，因此在实际应用中需要根据具体情况选择适当的热处理方法。
篇二：退火、正火、淬火和回火是金属加工过程中常见的热处理工艺。
这些工艺旨在提高金属的硬度、韧性和耐磨性，同时也可以减少金属的变形和开裂风险。
下面是这些工艺的含义和简要说明:1. 退火 (Annealing)退火是一种软化金属的工艺，目的是使金属在加工或铸造后得到均匀的硬度和结构。
通常情况下，金属在加工或铸造后会存在一些应力和硬度不均的问题，退火可以帮助这些金属慢慢软化，从而使其更加均匀和稳定。
金属热处理工艺(退火、正火、淬火、回火)
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制 冷却速度。一般退火的冷却速度最慢， 正火的冷却速度较快 ，淬火的冷却速度更快。但还 因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理、 局部热处理和化学热处理等 。 根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。 同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。钢铁是工业 上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。
在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。 早在公元前 770～前 222 年中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压 变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。 中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过 淬火的。
三 钢的分类
钢是以铁、碳为主要成分的合金，它的含碳量一般小于 2.11% 。钢是经济建设中极为 重要的金属材料。 钢按化学成分分为碳素钢（简称碳钢） 与合金钢两大类 。碳钢是由生铁 冶炼获得的合金，除铁、碳为其主要成分外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质。碳钢具 有一定的机械性能，又有良好的工艺性能， 且价格低廉。因此，碳钢获得了广泛的应用。 但随着现代工业与科学技术的迅速发展，碳钢的性能已不能完全满足需要，于是人们研制了 各种合金钢。合金钢是在碳钢基础上， 有目的地加入某些元素（称为合金元素） 而得到的 多元合金。与碳钢比，合金钢的性能有显著的提高，故应用日益广泛。
淬火马氏体和回火马氏体
淬火马氏体和回火马氏体
淬火马氏体和回火马氏体是金属材料中常见的两种组织结构，它们的形成过程和性质有着很大的不同。
淬火马氏体是一种高硬度、高强度的组织结构，它的形成过程是将金属材料加热到一定温度，然后迅速冷却，使其达到淬火状态。
在淬火过程中，金属材料的晶粒会迅速形成马氏体，这种组织结构具有非常高的硬度和强度，但是韧性较差，容易出现脆性断裂。
回火马氏体则是在淬火马氏体的基础上进行回火处理得到的一种组织结构。
回火是将淬火后的金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却。
在回火过程中，马氏体会逐渐转变为回火马氏体，这种组织结构具有较高的硬度和强度，同时也具有一定的韧性和塑性，适用于一些需要同时具备硬度和韧性的场合。
淬火马氏体和回火马氏体的应用范围非常广泛，例如在机械制造、汽车制造、航空航天等领域都有着重要的应用。
在机械制造中，淬火马氏体常用于制造高强度的零件，例如齿轮、轴等；而回火马氏体则常用于制造需要同时具备硬度和韧性的零件，例如弹簧、刀具等。
在汽车制造中，淬火马氏体常用于制造发动机零件、传动零件等高强度零件；而回火马氏体则常用于制造车身零件、悬挂系统等需要同时具备硬度和韧性的零件。
在航空航天领域中，淬火马氏体和回火马氏体都有着广泛的应用，例如制造飞机发动机零件、导弹零件等。
淬火马氏体和回火马氏体是金属材料中常见的两种组织结构，它们的形成过程和性质有着很大的不同。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求选择合适的组织结构，以达到最佳的效果。
高碳钢淬火后中温回火金相组织
高碳钢淬火后中温回火金相组织全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：高碳钢是一种含有较高碳量（超过0.5%）的钢铁材料，其具有较高的硬度和耐磨性，因此被广泛应用于制作刀具、齿轮等耐磨零件。
在高碳钢的加工过程中，淬火和回火是两个重要的热处理工艺，可以明显改善钢的性能，提高其强度和韧性。
本文将重点讨论高碳钢淬火后中温回火金相组织的特点和影响因素。
淬火是指将高碳钢加热至临界温度以上，然后迅速冷却至室温，以使钢的组织变为马氏体结构，从而提高其硬度和强度。
淬火后的高碳钢通常呈现出硬脆的特点，因为马氏体结构具有较高的硬度，但同时也较为脆弱。
为了提高高碳钢的韧性，需要进行回火处理。
回火是指将淬火后的高碳钢加热至较低的温度（通常在中温范围内），然后保温一定时间后冷却，以使钢的组织发生变化，消除马氏体组织中的应力和改善硬度，从而提高其韧性。
中温回火是一种常用的回火工艺，可以在一定程度上平衡高碳钢的硬度和韧性，使其具有更好的综合性能。
通过金相显微镜观察高碳钢淬火后中温回火的金相组织，可以发现钢中的组织结构发生了显著的变化。
在淬火后，高碳钢呈现出典型的马氏体组织，即呈现出类似针状或板条状的结构，这种组织具有高硬度和强度，但也容易产生脆性。
而在中温回火后，马氏体结构会发生一定程度的转变，部分马氏体会转变为回火组织，即类似于珠光体或索矩体的结构，这种结构具有较高的韧性和疲劳性能，能够提高钢的耐用性。
中温回火金相组织的形成受到多种因素的影响，包括回火温度、保温时间、冷却速度等等。
一般来说，回火温度较高，保温时间较长，钢的粒度会变大，结构会趋于稳定，硬度会降低，但韧性会提高。
而回火温度过低或保温时间过短，可能会导致组织不完全转变，硬度和强度无法得到有效调控。
在实际生产中，需要根据具体的工艺要求和钢的性能需求，合理选择回火工艺参数，以达到最佳的性能效果。
高碳钢淬火后中温回火金相组织的研究对于提高高碳钢的性能和延长其使用寿命具有重要意义。
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普通灰口铸铁
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铸铁的显微组织
2、球墨铸铁
---石墨呈球状。
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球墨铸铁2009.4 Nhomakorabea19
铸铁的显微组织
3、可锻铸铁
---石墨呈团絮状。
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20
可锻铸铁
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几种常用有色金属的显微组织
1、 铝合金（ZL102）
（1）未变质处理
实验四 常用金属材料的显微组织 实验目的
1、观察几种常用合金钢、铸铁和有色金属的
显微组织。
2、分析这些金属材料的组织和性能的关系。
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1
几种常用合金钢的显微组织
1、低合金钢：合金元素总量小于5%。
---相图发生了一些变化，但其平衡状态的
显微组织与碳钢没有本质的区别。 ---热处理后的显微组织仍可借助C曲线来 分析。除了Co元素之外，合金元素都使 C曲线右移。
5
高速钢（W18Cr4V）铸态组织
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几种常用合金钢的显微组织
2、高速钢 ( W18Cr4V )
锻造退火组织：索氏体+碳化物。
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高速钢（W18Cr4V）锻造退火组织
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8
几种常用合金钢的显微组织
2、高速钢 ( W18Cr4V )
淬火组织：马氏体+碳化物+残余奥氏体。
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实验内容及步骤
1、在显微镜下观察实验室所提供的样品。 2、应结合相图和热处理工艺来分析其组织。 3、画出所观察试样的显微组织图。画组织图 时应抓住组织形态的特点，画出典型区
域的组织。
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实验报告要求
1、写出实验目的。 2、画出所观察的组织，并注明材料名称、
处理状态、浸蚀剂和放大倍数，并将组
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几种常用合金钢的显微组织 GCr15钢
工艺：球化退火→ 840℃油淬+低温回火
组织：回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏
体。
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GCr15钢
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4
几种常用合金钢的显微组织 2、高速钢 ( W18Cr4V )
铸态组织：鱼骨状共晶碳化物+共析体+ 马氏体。
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30
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双相黄铜为（H62）
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几种常用有色金属的显微组织
3、轴承合金（ZChSnSb11-6）
--- 是一种滑动轴承合金 --- 组织：α固溶体+β´方块状+Cu6Sn5放射状。
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轴承合金（ZChSnSb11-6）
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高速钢（W18Cr4V）淬火组织
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10
几种常用合金钢的显微组织
2、高速钢 ( W18Cr4V )
淬火回火组织：回火马氏体+颗粒状碳化物
+少量残余奥氏体。
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11
高速钢（W18Cr4V）淬火回火组织
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几种常用合金钢的显微组织
3、不锈钢（1Cr18Ni9）
铸造后的组织：共晶体 （ α +Si粗）
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铝合金（ZL102）未变质处理
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几种常用有色金属的显微组织 1、 铝合金（ZL102）
（2）变质处理
变质后的组织：初晶α+共晶体 （ α +Si细）
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铝合金（ZL102）变质处理
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织组成物名称以箭头引出标明。
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THE END
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几种常用有色金属的显微组织 2、 铜合金: 黄铜（Cu-Zn合金）
（1）单相黄铜 （H70）
变形退火后组织：单相α固溶体
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单相黄铜 （H70）
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几种常用有色金属的显微组织
2、 铜合金---黄铜（Cu-Zn合金）
（2）双相黄铜为（H62） 铸态组织：α亮白色+β´暗黑色
固溶处理：1050~1100℃水冷 组 织：单相奥氏体。
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不锈钢（1Cr18Ni9）固溶处理组织
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铸铁的显微组织 铸铁----白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁 灰口铸铁的组织：钢基体+石墨
1、普通灰口铸铁
2、球墨铸铁 3、可锻铸铁
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铸铁的显微组织 1、普通灰口铸铁