热处理的四把火

3.碳素结构钢 碳素结构钢：分为普通碳素钢和优质碳素钢。 碳素结构钢 普通碳素钢按照屈服强度分为5个牌号： Q195、Q215、 Q235、Q255、Q275。 Q代表的是屈服，后面的235，是指这种材质的屈服强度， 在235左右。Q235A，Q235B，Q235C，Q235D。A，B，C，D， 指的是它们性能中冲击温度的不同。分别为：Q235A级， 是不做冲击；Q235B级，是20度常温冲击；Q235C级，是0 度冲击；Q235D级，是-20度冲击。 大运的：SS400,Q235 。SS400是日本的钢号，相当于中国 钢号里面的Q235A。 优质碳素钢：用含碳量的万分之几表示。 08，20，45等.
抗拉强度MPa 400 450 500 570 640
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二．汽车用金属材料
1.钢板 钢板： 钢板 钢板在汽车制造中占有重要地位，载重汽车钢 板用量占整车钢材消耗量50%左右，而轿车占70%左 右。
1）冷轧钢板： 汽车用冷轧钢板主要用在制造载重汽车的驾驶室和轿车的覆 盖件，对冷轧薄板主要要求是冲压性能，表面质量和厚度公差。 按冲压性能不同，可以分为08F,08和08A1。08F为一般拉延冷轧 薄板，08为较深拉延冷轧薄板，08A1为深拉延用冷轧薄板。 宝钢和武钢还研制了一种新型的超深冲冷轧薄板，即IF钢， 它能满足最难冲件的冲压要求。为了减轻汽车自重，降低钢材 消耗，还有各强度级别的含磷钢板。
调质：淬火加高温回火。 调质 时效：消除残余应力，稳定尺寸。自然时效和人工时 时效 效。 渗碳：将工件放在增碳的气氛中进行加热并保温，使 渗碳 钢表面获得一定厚度的高碳层。一般在920-950 ℃ ， 层深1-2mm。 目的：提高钢件表面的硬度和耐磨性，同时心部保持 一定的韧性和塑性，一般用于齿轮。
4.合金结构钢 合金结构钢： 合金结构钢 调质钢：用于制造汽车连杆，半轴，转向节和高强度螺 栓，常用材料有30Cr,40Cr,42CrMo. 渗碳钢：汽车上有60-70种零件需渗碳和碳氮共渗，常 用于变速箱齿轮和后桥齿轮。最常用的是20CrMnTi. 弹簧钢：钢板弹簧常用钢号有60SiMn,气门弹簧常用钢 号有65Mn.
抗拉强度 MPa 100 150 200
牌号 HT250 HT300 HT350
抗拉强度 MPa 250 300 350
球铁的牌号：
牌号 QT400-18 QT400-15 QT450-10 QT500-7 QT600-3 QT700-2 QT800-2 QT900-2
抗拉强度MPa 伸长率% 400 400 450 500 600 700 800 900 18 15 10 7 3 2 2 2
4．淬火保温时间： 淬火保温时间：
工件装炉后，从炉温升到淬火温度算起，到出炉为之所需的时间。包括 工件的透热和内部组织的充分转变所需的时间。时间过长，不仅浪费能源， 还容易引起晶粒粗大和表面脱碳；太短，组织转变不能充分进行，淬火后 达不到所要求的性能。 和以下几个因素有关：钢的成分，工件尺寸和装炉量，加热介质（空气 电阻炉加热速度慢，加热时间就长），装炉情况（工件之间的间隙大，加 热时间短，反之则长），炉温（提高炉温可缩短加热时间）等。 计算公式：T=аKH, 其中T：淬火保温时间（min）; а：保温时间系数，和加热介质有关； H：工件的有效厚度；K：装炉修正系数，和装炉方式有关。
冷轧:是在热轧板卷的基础上在常温下加工轧制出来的 。 优点：冷轧可以使钢材产生很大的塑性变形，从而提高 了钢材的屈服点。 缺点：冲压性能差 ，机械性能比较差，硬度高。
3）镀锌和镀铝钢板： 镀锌钢板可分为电镀锌钢板和热镀锌钢板和微合金化镀锌 钢板，用于驾驶室底板，车身覆盖件和油箱。电镀锌钢板在冲 压性能，焊接方面比热镀锌钢板好，但耐蚀性比热镀锌钢板差。 电镀锌钢板经过磷酸盐处理，能使镀锌层不生锈。 电镀锌：就是利用电解，在工件表面形成均匀、致密、结合 良好的锌合金沉积层的过程。 热镀锌：是将除锈后的钢件浸入500℃左右融化的锌液中， 使钢件表面附着锌层，从而起到防腐的目的。 镀铝钢板在耐腐蚀性，镀层耐热性等方面较好，用于消声器， 排气管等零件。
2.铸铁材料 铸铁材料： 铸铁材料 灰铸铁：碳以片状石墨存在，断口呈灰色。铸造、切 削、耐磨、减震等性能优异，主要用于缸体、缸盖、 飞轮等。 球墨铸铁：碳以球状石墨存在，力学性能接近于碳钢， 大大高于灰铸铁，用于曲轴、凸轮轴、连杆、齿轮 等。
灰铸铁按单铸试棒性能分为6种牌号：
牌号 HT100 HT150 HT200
5．冷却方式： 冷却方式： 水淬:5%-15%的盐水，一般用于碳钢； 油淬:淬火油，一般用于合金钢。
6．检验：有相应的国家标准。 检验 金相：磨制试样，砂纸由粗到细，然后用硝酸酒精溶 液或其他溶液腐蚀，在金相显微镜下观察，和国家的标准图 谱进行比较。 硬度：布氏硬度（根据压痕直径计算，HB,常用于铸 铁），洛氏硬度（根据压痕深度计算，常用于热处理的钢件， 一般用HRC ），维氏硬度（测氮化层,HV）等。
铸铁：亚共晶铸铁（c含量小于4.26%），c含量等于4.26 % 为共晶铸铁，c含量大于4.26%为过共晶铸铁。
2.几种工艺： 退火：将钢件加热到一定温度，保持一定时间后 退火 随炉冷却的工艺。 用于预备热处理，有时也用于力学性能要求不高 的零件的最终热处理，分为完全退火和去应力退火 等。 完全退火是加热到Ac3以上30-50 晶粒，降低硬度，提高塑形； 去应力退火是加热到550-650 应力等。
℃ ，目的是细化
℃ ，目的是消除内
正火：将钢件加热到Ac3或Acm以上30-50 ℃ ，温 正火 度均匀后在空气中冷却，得到珠光体组织的热处理 工艺。 正火和完全退火的主要区别在于冷却速度的不同， 最终得到的珠光体的弥散度不同，从而导致性能上 的差异。 目的：消除切削加工后的硬化现象和去除内应力； 细化晶粒，均匀组织；提高低碳钢工件的硬度，提 高切削加工性能；消除过共析钢中的网状硬化物， 为随后的热处理做准备。
频率Hz
工频 50
电流透入深 70 度mm
中频 高频 100-10000 100000500000 25-5 1-0.75
3．热处理炉： 热处理炉： 箱式电阻炉，井式电阻炉，盐浴炉等。
箱式炉：无装出料装置，用于小批量零件的热处理。
井式炉：用于长杆件的热处理。
盐浴炉：采用盐类做传热介质，根据不同的工作温度， 可选用不同成分的盐或混合盐，盐炉分为低温、中温及 高温三类，其工作温度分别为150-550℃、550-1000℃、 1000-1350℃ 。高温盐浴炉用辐射高温计测温。加热快， 变形小，温度波动小。
热处理的“四把火” 热处理的“四把火”
共分两部分： 一.热处理工艺 二.汽车用金属材料
一
热处理工艺
热处理的主要工艺过程就是通过加热、保温和冷却，来 改变材料内部的组织，从而改变材料的外在的力学性能或 物理、化学性能。 所谓的四把火，实际上是热处理的常用的几种热处理工 艺，即退火、正火、淬火和回火，因为这几种工艺最常用， 所以人们就认为热处理就是这四把火，其实热处理工艺还 有很多，如表面热处理（感应热处理），化学热处理（渗 碳，渗氮）等。 要了解这“四把火”，首先要了解铁碳相图和 要了解这“四把火”，首先要了解铁碳相图和金属材料 的基本知识。
从横坐标看，分为钢和铸铁。 钢：分为亚共析钢，共析钢和过共析钢。按碳含量分 为低碳钢（c含量小于0.25%），中碳钢(c含量为 0.25%-0.6%)和高碳钢（c含量为0.6%-2.11%） 含碳量对机械性能的影响：对切削加工性来说，一般 认为中碳钢的塑性比较适中，硬度在HB200左右，切削 加工性能最好。含碳量过高或过低ห้องสมุดไป่ตู้都会降低其切削 加工性能。 含碳量对工艺性能的影响：含碳量越低，钢的焊接性 能越好，所以低碳钢比高碳钢更容易焊接。
5.铸钢 铸钢：用铸造方法生产的钢制零件或毛坯。强度和韧性比 铸钢 铸铁高得多，能焊接，常用于承受重载荷和冲击作用工作条 件下的零件。分为铸造碳钢和铸造合金钢。
牌号 ZG200-400 ZG230-450 ZG270-500 ZG310-570 ZG340-640
屈服强度MPa 200 230 270 310 340
2）热轧钢板： 可分为一般热轧钢板和低合金高强度热轧钢板， 一般热轧钢板有08F,08 和08A1,低合金高强度热轧 钢板大多用于车架等承受应力较大的零件，如汽车 纵梁和横梁。
热轧和冷轧都是型钢或钢板成型的工序，它们对钢材的组织 和性能有很大的影响，钢的轧制主要以热轧为主，冷轧只用于 生产小号型钢和薄板。 热轧：一块钢坯在加热后精过几道轧制，再切边，矫正成为 钢板，这种叫热轧。 优点:可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除 显微组织的缺陷，从而使钢材组织密实，力学性能得到改善。 这种改善主要体现在沿轧制方向上，从而使钢材在一定程度上 不再是各向同性体；浇注时形成的气泡、裂纹和疏松，也可在 高温和压力作用下被焊合。
渗氮：使钢的表面渗入氮原子的工艺，一般用氨气。 渗氮 一般在500-600 ℃ 。可以提高钢的表面硬度和耐磨性。 渗氮后工件表面硬度可达HV850～1200。层深几十微米。 优点：渗氮温度低，工件畸变小，可用于精度要求高、 又有耐磨要求的零件 ；缺点：渗氮层较薄，不适于承 受重载的耐磨零件 。 感应热处理：利用通入交流电的感应器产生交变磁场， 感应热处理 磁场中的工件产生感应电流，利用感应电流的集肤效 应，实现工件的表面层加热。比如做饭的电磁炉。 集肤效应：随交变电流频率的增大，感应电流越趋向 集肤效应 工件的表层集中。
淬火：将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保持一定时间， 淬火 然后以适当速度冷却，最后获得马氏体组织的工艺。 目的:得到马氏体，结合后续的回火处理，提高钢的强度，硬 度和耐磨性，淬火质量的好坏直接影响到回火后钢件的力学性 能。 加热温度主要由化学成分确定，一般是Ac3或Ac1以上30-50
℃。
1.铁碳相图： 是表述钢铁的内部组织与碳含量和温度的关系的图表。 钢铁中的碳含量超过它在铁中的溶解度后，在不同条件下 将分别以Fe3C（渗碳体）或石墨两种形式存在，因而有两 种相图，一种是研究钢的，是Fe-Fe3C相图，另一种是研究 铸铁的，是Fe-C相图。 它是在极为缓慢的冷却条件下所得到的。