钢的热处理及硬度测定
钢的热处理及硬度测定
钢的热处理及硬度测定钢是常见的金属材料之一，具有优异的机械性能、耐磨性、耐腐蚀性等特点，广泛应用于制造行业中。
然而，钢材经过加工后，其性能和结构可能会发生变化，此时需要进行热处理和硬度测定以确定钢材的性能和结构，以满足不同的使用需求。
1. 钢的热处理钢的热处理是通过改变钢材的温度、保温时间和冷却方式等工艺参数，使钢材的组织结构、力学性能和物理性能发生变化，以达到不同的性能要求。
常见的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。
（1）退火退火是将钢材加热至一定温度，随后进行保温一定时间，最后缓慢冷却至室温。
这种热处理方法可以改善钢材的塑性和韧性，但会降低强度和硬度。
退火的目的是消除内部应力和组织缺陷。
（2）正火正火是将钢材加热至一定温度，进行保温，然后将钢材冷却至室温。
正火的目的是提高钢材的硬度和强度，并改善其韧性。
正火后的钢材具有较细小的组织，非常适合制造高强度的零件。
（3）淬火淬火是将钢材加热至淬火温度，将其迅速冷却（如用水、油或盐浴），以获得高硬度、高强度的钢材。
淬火的结果是形成了一种直径最小的组织结构——马氏体，这种组织结构具有非常高的硬度和强度。
（4）回火钢材的硬度是一个衡量其抗压缩能力的重要指标，通常采用硬度测试仪器对其硬度进行测定。
硬度测试仪器有多种类型，如洛氏硬度计、维氏硬度计、布氏硬度计等。
选择正确的测试仪器和测试方法是确保准确测定钢材硬度的关键。
在硬度测定前，应首先了解钢材的类型、组织结构和热处理状态，以选择最适合的硬度测试方法。
然后根据测试方法，在试样上施加适当的载荷，并测量后推算出硬度值。
硬度测定是确定钢材的重要参数，如其强度、韧性和耐磨性等，因此是确保钢材质量和性能的必要步骤。
总之，钢的热处理和硬度测定是重要的制造过程，能够对钢材的性能和结构产生深远的影响。
在选择热处理方法和硬度测试方法时，应根据不同材料、工艺和使用要求来决定，以确保钢材的最终性能和质量。
钢材热处理硬度标准
钢材热处理硬度标准
一、低碳钢
低碳钢是指碳含量较低的钢材，其热处理硬度标准通常在HRC （Rockwe11硬度）标度下进行评估。
以下是低碳钢热处理硬度标准的一般范围：
1.软态（软退火）：HRC20-30
2.中态（退火）：HRC30-45
3.硬态（正火）：HRC45-60
4.过热（淬火）：HRC60-75
5.回火：根据回火温度的不同，硬度会有所变化，回火温度越高，硬度越低。
二、中碳钢
中碳钢是指碳含量适中的钢材，其热处理硬度标准范围较广。
以下是中碳钢热处理硬度标准的一般范围：
1.软态（软退火）：HRC20-30
2.中态（退火）：HRC30-45
3.硬态（正火）：HRC45-65
4.过热（淬火）：HRC65-80
5.回火：根据回火温度的不同，硬度会有所变化，回火温度越高，硬度越低。
三、高碳钢
高碳钢是指碳含量较高的钢材，其热处理硬度标准通常在HRC标
度下进行评估。
以下是高碳钢热处理硬度标准的一般范围：
1.软态（软退火）：HRC20-30
2.中态（退火）：HRC30-45
3.硬态（正火）：HRC45-70
4.过热（淬火）：HRC70-85
5.回火：根据回火温度的不同，硬度会有所变化，回火温度越高，硬度越低。
需要注意的是，具体的热处理硬度标准可能会因不同的钢材类型、制造工艺和应用要求而有所差异。
在实际操作中，应根据具体的钢材类型和制造要求来确定热处理工艺和硬度标准。
热处理硬度检测标准
热处理硬度检测标准热处理是一种常见的金属材料加工工艺，通过对金属材料进行加热和冷却的过程，可以改变其组织结构和性能，从而达到一定的硬度和强度要求。
而硬度检测则是评定材料是否符合热处理标准的重要手段之一。
本文将介绍热处理硬度检测的相关标准和方法。
1. 硬度检测的标准。
热处理后的材料硬度检测需要遵循一定的标准，以确保检测结果的准确性和可靠性。
常见的硬度检测标准包括国际上广泛应用的洛氏硬度（Rockwell Hardness）标准、巴氏硬度（Brinell Hardness）标准和维氏硬度（Vickers Hardness）标准等。
这些标准都有相应的检测方法和设备，用于评定材料的硬度值。
2. 硬度检测的方法。
硬度检测的方法根据不同的标准和要求而有所不同。
洛氏硬度检测主要通过在材料表面施加一定载荷，然后测量材料表面的残留印痕深度来确定硬度值。
巴氏硬度检测则是通过在材料表面施加一定载荷，然后测量压痕的直径来计算硬度值。
而维氏硬度检测则是通过在材料表面施加一定载荷，然后测量压痕的对角线长度来计算硬度值。
这些方法都有各自的优缺点，需要根据具体的情况选择合适的方法进行硬度检测。
3. 硬度检测的设备。
进行硬度检测需要使用相应的硬度检测设备。
常见的硬度检测设备包括硬度计、洛氏硬度计、巴氏硬度计和维氏硬度计等。
这些设备根据不同的检测方法和标准，具有不同的测量范围和精度。
在进行硬度检测时，需要根据具体的要求选择合适的设备，并严格按照设备操作说明进行操作，以确保检测结果的准确性。
4. 硬度检测的注意事项。
在进行硬度检测时，需要注意一些细节和注意事项，以确保检测结果的准确性。
首先，需要保证待测材料表面的平整度和清洁度，以免影响硬度检测的准确性。
其次，在进行硬度检测时，需要根据具体的标准和方法选择合适的载荷和时间，以确保检测结果的可靠性。
最后，需要对硬度检测设备进行定期的校准和维护，以确保设备的正常工作和检测结果的准确性。
总之，热处理硬度检测是热处理工艺中的重要环节，对材料的性能和质量有着重要的影响。
钢的热处理及其硬度测定
实验三钢的热处理及其硬度测定一、实验目的1、巩固热处理工作原理、工艺特点及应用范围；2、了解热处理炉和温度控制仪表的使用方法；3、加深认识热处理工艺对钢组织与性能的影响；4、理解加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响。
二、实验原理1、钢的淬火所谓淬火就是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1(过共析钢)以上30～50℃，保温后放入各种不同的冷却介质中（ V冷应大V临），以获得马氏体组织。
碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。
为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。
2、钢的回火钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆，并且工件内部存在很大的内应力，如果直接进行磨削加工往往会出现龟裂。
因此钢淬火后必须进行回火处理。
不同的回火工艺可以使钢获得所需的性能。
三、实验内容1、掌握热处理的工艺操作；2、测定热处理工艺处理后的硬度，与热处理前进行比较；四、实验步骤1、每组领取一种热处理规范的试样，全部测定其硬度；2、将试样放入箱式电阻炉中加热，保温一段时间后，进行冷却；3、分别测定各种热处理后的试样的硬度五、实验数据的记录试样热处理规范及数据统计表牌号加热温度（℃）冷却方式回火温度（℃）硬度值组织热处理前热处理后回火后45 830 水冷200 170HBS 55-58HRC57～54HRC45 830 水冷550 170HBS 55-58HRC24～30HRC牌号加热温度（℃）冷却方式回火温度（℃）硬度值组织热处理前热处理后回火后T10 760 水冷200 190HBS 65～68HRC63～66HRCT10 760 水冷550 190HBS 65～68HRC30～36HRC六、思考题1、回火温度对淬火钢的硬度有何影响？2、过共析钢淬火加热温度为什么不能超过Accm以上？而亚共析钢淬火加热则必须超过Ac3以上？。
1.0401热处理硬度 -回复
1.0401热处理硬度-回复"1.0401热处理硬度"是什么意思？首先，让我们来了解一下热处理和硬度的概念。
然后，我们将深入探讨1.0401钢材的热处理过程以及在该过程中达到的硬度级别。
热处理是一种通过加热和冷却钢材来改变其物理性质的方法。
通过控制加热和冷却速率，可以改变钢材的硬度、强度、耐磨性和韧性等性能。
热处理主要包括退火、正火、淬火和回火等步骤。
硬度是指材料抵抗切削、局部压缩或刮擦等入侵行为的能力。
硬度常用来衡量材料的强度和耐磨性，越硬的材料通常具有更高的强度和耐磨性。
现在，让我们来关注1.0401钢材的热处理过程以及在该过程中达到的硬度级别。
1.0401钢材是一种碳钢，在热处理过程中通常需要退火和淬火两个步骤来达到合适的硬度。
首先是退火过程。
退火是将钢材加热到足够高的温度，然后在适当时间内冷却至室温。
退火旨在消除钢材的应力和改善其可加工性。
对于1.0401钢材，退火温度一般在680-720之间进行。
保温时间根据钢材的厚度而定，大约为1小时。
接下来是淬火过程。
淬火是将已退火的钢材迅速冷却，以使其达到最高硬度。
1.0401钢材的淬火温度一般在820-860之间，保持一段时间后将钢材迅速冷却至室温。
冷却介质可以是水、油或盐。
在淬火过程中，钢材的晶体结构发生变化，从而使其硬度大幅提高。
通过以上热处理步骤，1.0401钢材通常可以达到硬度的要求。
具体硬度取决于钢材的成分、热处理参数以及具体应用要求。
硬度通常可以通过洛氏硬度测试等方法进行测量。
总结起来，1.0401热处理硬度是指通过退火和淬火这两个步骤来改变1.0401钢材的物理性质，以达到所需硬度级别的过程。
通过控制热处理参数，我们可以改变1.0401钢材的晶体结构，从而使其硬度大幅提高。
钢 烘烤硬化值的测定方法
钢烘烤硬化值的测定方法
钢的烘烤硬化值是指在一定温度下，钢材在一定时间内经过热处理后的硬度值。
测定钢的烘烤硬化值是为了评估钢材在高温环境下的性能变化，对于一些特殊工程应用具有重要意义。
下面我将从多个角度介绍测定钢烘烤硬化值的方法。
首先，测定钢的烘烤硬化值的常用方法之一是热处理后测定硬度。
该方法通常包括将钢样品置于高温炉内进行热处理，然后在一定条件下进行冷却，最后使用洛氏硬度计或布氏硬度计等硬度计量器测定钢材的硬度值。
通过比较热处理前后的硬度值，可以得出钢材的烘烤硬化值。
其次，还有一种常用的方法是金相显微组织分析。
该方法包括在热处理后，通过金相显微镜观察钢材的显微组织结构，如晶粒尺寸、晶界清晰度等，从而推断钢材的烘烤硬化情况。
这种方法对于了解钢材的微观结构和热处理后的变化非常有帮助。
此外，还可以采用机械性能测试方法。
通过在热处理后对钢材进行拉伸试验、冲击试验等机械性能测试，来评估钢材在高温环境下的性能变化情况，从而间接推断钢材的烘烤硬化值。
总的来说，测定钢的烘烤硬化值的方法多种多样，可以从硬度
测定、金相显微组织分析、机械性能测试等多个角度进行评估。
选
择合适的方法对于评估钢材在高温环境下的性能变化具有重要意义，能够为工程应用提供可靠的数据支持。
碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定
淬火、回火是钢件的重要热处理工艺。所谓 淬火就是将钢件加热到Ac或Acl以上，保温后放 入放入各种不同的冷却介质中快速冷却，以获得 马氏体组织的热处理操作。 钢件，特别是高碳钢件经淬火后得到马氏体 组织时，材质硬而脆，并且工件内部存在很大的 内应力，如果直接进行磨削加工往往会出现龟裂； 一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化 而失去精度，甚至开裂。因此钢件淬火后必须立 即进行回火处理。
表6—1 碳钢的临界点
类 别 钢 号 临 界 点（℃）
Ac1
Ac3或Accm
Ar1
Ar3
碳 素 结 构 钢
20 30 40 45 50 60
735 732 724 724 725 727 730 730 730 730 730
855 813 790 780 760 766 770 － 800 820 830
（5） 残余奥氏体（Ar） 当奥氏体中含碳量>0.5％时， 淬火时总有一定量的奥氏体不能转变成为马氏体，而保留 到室温，这部分奥氏体就是残余奥氏体，它不易受硝酸酒 精腐蚀剂的浸蚀，在显微镜下呈白亮色，分部在马氏体之 间，无固定形态，淬火后来经回火， Ar与马氏体很难区 分，都呈白亮色，只有马氏体回火后才能分辨出马氏体间 的残余奥氏体。 （6） 回火马氏体(Mr) 高碳马氏体经低温回火(150～ 250oC)后，马氏体分解，析出与母相共格的极细小的弥 散一碳化物。这种组织称为回火马氏体。由于有极细小的 碳化物析出使回火马氏体易受浸蚀，所以在光学显微镜观 察，回火马氏体仍保持针状马氏体形态，只是颜色比淬火 马氏体深，但极细小的碳化物分辨不清，如照片所示。在 电子显微镜下则可观察到细小的碳化物。 低碳板条状马氏体低温回火以后，马氏体中只发生碳 原子的偏聚，尚未析出碳化物。在光学和电子量微镜下观 察，低碳回火马氏体仍保持条状马氏体形态。中碳钢淬火 以后得到板条状马氏体和片状马氏体的混合组织，回火后 其中片状马氏体易受浸蚀，颜色变深。
钢的热处理实验报告
预习报告一、实验目的1.根据所学热处理的知识，了解钢的基本热处理工艺制定过程；2.学习不同热处理工艺对钢的性能的影响；3.了解洛氏硬度计的主要原理、结构，学会操作方法。
二、实验原理钢的热处理就是对钢在固态范围内的进行加热、保温和冷却，以及改变其内部组织，从而获得所需要的性能的一种加工工艺。
热处理的基本工艺有退火、正火、淬火、回火等。
进行热处理时，加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个基本工艺因素。
正确选择这三者，是热处理成功的基本保证。
三、实验过程1、设计可使材料达到实验性能要求的热处理工艺2、对所给退火态试样进行硬度测定3、按所给定工艺进行热处理4、测定处理后试样的硬度以及检验所订工艺。
对测试结果进行分析，必要时修改实验方案，重新实验四、实验仪器1、最高加热温度达1000℃的各种实验用箱式电阻炉2、可供冷却的介质水和油3、测试硬度的设备有洛氏硬度计4、捆绑式样的细铁丝，夹持试样的铁钳一、实验目的1.根据所学热处理的知识，了解钢的基本热处理工艺制定过程；2.学习不同热处理工艺对钢的性能的影响；3.了解洛氏硬度计的主要原理、结构，学会操作方法。
二、实验原理1、加热温度的选择(1) 退火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3+(20~30)℃(完全退火)。
共析钢和过共析钢加热至Ac1+(20~30)℃(球化退火)，目的是得到球状渗碳体，降低硬度，改善高碳钢的切削性能。
(2) 正火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3十(30~50)℃；共析钢加热至Ac1+ (30~50)℃；过共析钢加热至A ccm+ (30~50)℃，即加热到奥氏体单相区。
(3) 淬火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3十(30~50)℃；共析钢和过共析钢加热至Ac1十(30~50)℃；(4) 回火温度的选择钢淬火后都要回火，回火温度决定于最终所要求的组织和性能按加热温度高低回火可分为三类：低温回火中温回火高温回火。
2、保温时间的确定为了使工件内外各部分温度约达到指定温度、并完成组织转变，使碳化物溶解和奥氏体成分均匀化，必须在淬火加热温度下保温一定的时间。
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钢的热处理及硬度测定一、实验目的1.了解钢的基本热处理工艺。
2.了解布氏和洛氏硬度计的主要原理、结构及操作方法。
3.了解不同的热处理工艺对钢的性能的影响。
二、实验原理热处理是充分发挥金属材料性能潜力的重要方法之一。
其工艺特点是把钢加热到一定温度，保温一段时间后，以某种速度冷却下来，通过改变钢的内部组织来改善钢的性能，其基本工艺包括退火、正火、淬火和回火等。
金属的硬度是材料表面抵抗硬物压入而引起塑性变形的能力。
硬度越大，表明金属抵抗塑性变形的能力越大，材料产生塑性变形就越困难。
硬度是金属材料一项重要的力学性能指标。
硬度的试验方法很多，其中常用的有布氏法、洛氏法和维氏法三种硬度试验方法。
1.钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火通常是将钢加热到临界温度1Ac 或3Ac 线以上，保温后缓慢地随炉冷却的一种热处理工艺。
钢经退火处理后，其组织比较接近平衡状态，硬度较低（约180~22OHBS ），有利于进行切削加工。
钢的正火是将钢加热到3Ac 或cm Ac 线以上30~50℃，保温后在空气中冷却的一种热处理工艺。
由于冷却速度稍快，与退火组织相比，所形成的珠光体片层细密，故硬度有所提高。
对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善其切削加工性能，降低加工表面的粗糙度；对高碳钢来说，正火可以消除网状渗碳体，为球化退火和淬火作准备。
钢的淬火就是将钢加热到3Ac 或1Ac 线以上30~50℃，保温后在不同的冷却介质中快速冷却，从而获得马氏体和（或）贝氏体组织的一种热处理工艺。
马氏体的硬度和强度都很高，特别适用于有较高耐磨性能要求的工模具材料。
淬火工艺包括三个重要参数，淬火加热温度、保温时间和冷却速度。
淬火加热温度过高时晶粒容易长大，而且还会产生氧化脱碳等缺陷，加热温度过低则会因组织中存在铁素体或珠光体而导致材料硬度不足。
保温时间与钢的成分、工件的形状、尺寸及加热介质等因素有关，一般可按照经验公式加以估算，保温时间过长或过短都会对钢的组织及性能造成不利的影响。
冷却是淬火的关键工序，它直接影响到淬火后的组织和性能。
冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织。
在这个前提下又应尽量降低冷却速度，以减小内应力，防止变形和开裂。
因此，可根据C 曲线图（见图1-3-1），使淬火工件在过冷奥氏体最不稳定的温度范围（650~550℃）进行快冷，而在较低温度（300~100℃）时的冷却速度则尽可能小些。
钢的回火是把经过淬火后的钢再加热到1Ac 线以下某一温度，保温一段时间，然后冷却到室温的热处理工艺，其主要目的是改善淬火组织(马氏体)的韧性，消除淬火时产生的残余内应力并减小钢件的变形。
回火温度和保温时间是回火工艺的两个重要参数，根据回火温度的不同，回火又可分为低温回火（小于250℃），中温回火（250~500℃）和高温回火（500~650℃）。
2.硬度试验原理、结构及操作方法硬度测试方法很多，使用最广泛的是压入法。
压入法就是把一个很硬的压头以一定的压力压入试样的表面，使金属产生压痕，然后根据压痕的大小来确定硬度值。
压痕越大，则材料越软；反之，则材料越硬。
根据压头类型和几何尺寸等条件的不同，常用的压入法可分为布氏法、洛氏法和维氏法三种。
1）布氏硬度布氏硬度试验是施加一定大小的载荷P ，将直径为D 钢的球压入被测金属表面后保持一定时间，然后卸除载荷，根据钢球在金属表面上所压出的压痕直径查表即可得硬度值。
用钢球压头所测出的硬度值用HBS 表示；用硬质合金球压头所测出的硬度值用HBW 表示。
布氏硬度的优点是测定结果较准确，缺点是压痕大。
目前布氏硬度计一般以钢球为压头，主要用于测定较软的金属材料的硬度。
布氏硬度值的计算式如下：HBS （HBW ） 2220.102(PD D D d π=⨯--式中P ——试验力（N ）；D ——压头球体直径（mm ）； d ——相互垂直方向测得的压痕直径1d 、2d 的平均值（mm ）。
布氏硬度试验机的外形结构如图1-3-2所示，其基本操作和程序是：（1）将试样放在工作台上，顺时针转动手轮，使压头向试样表面直至手轮对下面螺母产生相对运动（打滑）为止。
此时试样已承受98.07N 初载荷。
（2）按动加载按钮，开始加主载荷，当红色指示灯闪亮时，迅速拧紧紧压螺钉，使圆盘转动。
达到所要求的持续时间后，转动即自行停止。
（3）逆时针转动手轮降下工作台，取下试样用读数显微镜测出压痕直径d ，以此查表即得HBS 值。
2）洛氏硬度洛氏硬度以顶角为120℃的金刚石圆锥体作为压头，以一定的压力使其压入材料表面，通过测量压痕深度来确定其硬度。
被测材料的硬度可在硬度计刻度盘上读出。
洛氏硬度有HRA 、HRB和HRC 三种标尺，其中以HRC 应用最多，一般用于测量经过淬火处理后较硬材料的硬度。
在实际使用中为了使硬材料的洛氏硬度值比软材料的高，以符合人们的习惯。
因此被测试材料的硬度值尚须用下式作适当变换： 23()K h h K e HR c c ---==式中，K ——常数，采用金刚石压头时为0.2，采用 1.5875mm （l/16”）钢球压头时为0.26；c ——常数，采用金刚石压头或钢压头时都为0.002；3h 、2h ——施加载荷前后的压痕深度（mm ）。
常用的三种洛氏硬度试验规范见表1-3-1。
洛氏硬度试验机的结构如图1-3-4所示，其基本操作程序是：（1）将试样放置在试样台上，顺时针转动手轮，使试样与压头缓慢接触，直至表盘小指针指到“0”为止，然后将表盘上指针调零。
（2）按动按钮或转动手柄，加主载荷，当表盘大指针反转停止后，再顺时针旋转摇柄，卸除主载荷，此时表盘大指针即指示出该试样的HRC 值。
（3）逆时针转动手轮，取出试样，硬度测定完毕。
3）维氏硬度维氏硬度测定的基本原理和布氏硬度相同，区别在于压头采用锥面夹角为136℃的金刚石棱锥体，压痕是四方锥形（图1-3-5）。
维氏硬度用HV 表示，HV 的计算式为： 20.102 1.8544F HV d =⨯式中：F ——载荷（N ）；D ——压痕对角线长度（mm ）。
三、实验内容1.退火、正火及淬火部分的内容及具体步骤（1）根据处理条件不同，可按表1-3-2进行分组试验。
（2）表1-3-2中所用原始试样一律经退火处理后测定其HBS 值，经淬火实验后一律用洛氏（HRC）硬度计测定。
（3）根据试样钢号及铁碳相图确定加热温度及保温时间。
（4）将退火、淬火及正火后的试样表面用砂纸磨平，测出硬度值（HRC）并填入表1-3-2中。
2.回火部分的内容及具体步骤（1）将已经正常淬火并测过硬度的45钢试样分别按表1-3-3中指定的各温度值放入炉内加热，保温1小时，然后取出空冷。
（2）用砂纸磨光试样表面，测定其硬度值（HRC)。
（3）将测定的硬度值分别填入表1-3-3中。
四、实验报告要求1.明确实验目的。
2.分析加热温度与冷却速度对钢的性能的影响3.按照表1-3-2及表1-3-3记录各硬度值数据，并绘制出45钢回火温度与硬度的关系曲线图。
根据铁碳相图，共析钢加热到超过A1温度时，全部转变为奥氏体；而亚共析钢和过共析钢必须加热到A3和Acm以上才能获得单相奥氏体。
在实际热处理加热条件下，相变是在不平衡条件下进行的，其相变点与相图中的相变温度有一些差异。
由于过热和过冷现象的影响，加热时相变温度偏向高温，冷却时偏向低温，这种现象称为滞后。
加热或冷却速度越快，则滞后现象越严重。
图6-1表示加热和冷却速度对碳钢临界温度的影响。
通常把加热时的实际临界温度标以字母“c”，如Ac1、Ac3、Accm；而把冷却时的实际临界温度标以字母“r”，如Ar1、Ar3、Arcm等。
钢的热处理多数需要先加热得到奥氏体，然后以不同速度冷却使奥氏体转变为不同的组织，得到钢的不同性能。
因此掌握热处理规律，首先要研究钢在加热时的变化。
一、加热时奥氏体的形成过程1．共析钢的加热转变从铁碳相图中看到，钢加热到727℃（状态图的PSK线，又称A1温度）以上的温度珠光体转变为奥氏体。
这个加热速度十分缓慢，实际热处理的加热速度均高于这个缓慢加热速度，实际珠光体转变为奥氏体的温度高于A1，定义实际转变温度为Ac1。
Ac1高于A1，表明出现热滞后，加热速度愈快，Ac1愈高，同时完成珠光体向奥氏体转变的时间亦愈短。
共析碳钢（含0.77%C）加热前为珠光体组织，一般为铁素体相与渗碳体相相间排列的层片状组织，加热过程中奥氏体转变过程可分为四步进行:[IMG]/upload/FeC2.jpg[/IMG]第一阶段：奥氏体晶核的形成。
由Fe-Fe3C状态图知：在A1温度铁素体含约0.0218%C，渗碳体含6.69%C，奥氏体含0.77%C。
在珠光体转变为奥氏体过程中，原铁素体由体心立方晶格改组为奥氏体的面心立方晶格，原渗碳体由复杂斜方晶格转变为面心立方晶格。
所以，钢的加热转变既有碳原子的扩散，也有晶体结构的变化。
基于能量与成分条件，奥氏体晶核在珠光体的铁素体与渗碳体两相交界处产生（见图6-2（a）），这两相交界面越多，奥氏体晶核越多。
第二阶段：奥氏体的长大。
奥氏体晶核形成后，它的一侧与渗碳体相接，另一侧与铁素体相接。
随着铁素体的转变（铁素体区域的缩小），以及渗碳体的溶解（渗碳体区域缩小），奥氏体不断向其两侧的原铁素体区域及渗碳体区域扩展长大，直至铁素体完全消失，奥氏体彼此相遇，形成一个个的奥氏体晶粒。
第三阶段：残余渗碳体的溶解。
由于铁素体转变为奥氏体速度远高于渗碳体的溶解速度，在铁素体完全转变之后尚有不少未溶解的“残余渗碳体”存在（见图6-2（C）），还需一定时间保温，让渗碳体全部溶解。
第四阶段：奥氏体成分的均匀化。
即使渗碳体全部溶解，奥氏体内的成分仍不均匀，在原铁素体区域形成的奥氏体含碳量偏低，在原渗碳体区域形成的奥氏体含碳量偏高，还需保温足够时间，让碳原子充分扩散，奥氏体成分才可能均匀。
上述分析表明，珠光体转变为奥氏体并使奥氏体成分均匀必须有两个必要而充分条件：一是温度条件，要在Ac1以上加热，二是时间条件，要求在Ac1以上温度保持足够时间。
在一定加热速度条件下，超过Ac1的温度越高，奥氏体的形成与成分均匀化需要的时间愈短；在一定的温度（高于Ac1）条件下，保温时间越长，奥氏体成分越均匀。
还要看到奥氏体晶粒由小尺寸变为大尺寸是一个自发过程，在Ac1以上的一定加热温度下，过长的保温时间会导致奥氏体晶粒的合并，尺寸变大。
相对之下，相同时间加热，高的加热温度导致奥氏体晶粒尺寸的增大倾向明显大于低的加热温度的奥氏体晶粒长大倾向。
奥氏体晶粒尺寸过大（或过粗）往往导致热处理后钢的强度降低，工程上往往希望得到细小而成分均匀的奥氏体晶粒，为此可以采用：途径之一是在保证奥氏成分均匀情况下选择尽量低的奥氏体化温度；途径之二是快速加热到较高的温度经短暂保温使形成的奥氏体来不及长大而冷却得到细小的晶粒。