第三章--钢的热处理PPT课件
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钢的热处理ppt课件
的频率，与材料的淬透性无关。
其它表面淬火方法
1.火焰加热表面淬火
淬硬深度：2～6mm。 特点：方便，成本低，但效果
差
2.激光加热表面淬火
特点： 淬硬深度：0.3～0.5mm。 特点：不需要冷却液，可对深
孔，盲空，沟槽进行淬火。
3.太阳能加热表面淬火
同激光，但受自然条件限制
钢的化学热处理
为什么亚共析钢要进行完全淬火
完全淬火—— 得到完全马 氏体。
不完全淬 火——马氏体 组织中有铁 素体出现。
为什么过共析钢只能进行不完全
淬火
完全淬火：马氏体 含碳量过高，易开 裂和形成大量残余 奥氏体；
不完全淬火：有细 小弥散渗碳体残余， 奥氏体含碳量低， 因而淬火时不易开 裂，且残余渗碳体 量少。
适用材料：低碳钢。 常用工艺：
气体渗碳 固体渗碳 特点：温度高，周期长， 渗碳后必须进行淬火。
渗碳件的淬火
直接淬火
优点：工艺简单， 降低成本
缺点：工件晶粒 粗大，易开裂。
一次淬火
优点：晶粒细化， 不易开裂
缺点：增加成本。
钢的气体氮化
原理：以氨气分解产生活性氮原子，渗入钢
表面后形成高硬度的弥散分布的氮化物。 优点：由于渗氮温度只有550～570℃，且渗后
目的：满足工件不 同部位的性能要求。
冷处理
目的：消除残余 奥氏体。
工艺：先进行普 通淬火，然后将 工件淬入低温溶 液中
常用冷处理液
冰水； 干冰+酒精； 液氮。
钢的淬透性
基本概念
淬透性：钢获得马 氏体的能力。
淬硬性：钢的硬化 能力
淬透层深度：从淬 火件表面至半马氏 体区的距离
时间/s 图2-68 T10钢过冷A等温转变曲线
其它表面淬火方法
1.火焰加热表面淬火
淬硬深度：2～6mm。 特点：方便，成本低，但效果
差
2.激光加热表面淬火
特点： 淬硬深度：0.3～0.5mm。 特点：不需要冷却液，可对深
孔，盲空，沟槽进行淬火。
3.太阳能加热表面淬火
同激光，但受自然条件限制
钢的化学热处理
为什么亚共析钢要进行完全淬火
完全淬火—— 得到完全马 氏体。
不完全淬 火——马氏体 组织中有铁 素体出现。
为什么过共析钢只能进行不完全
淬火
完全淬火：马氏体 含碳量过高，易开 裂和形成大量残余 奥氏体；
不完全淬火：有细 小弥散渗碳体残余， 奥氏体含碳量低， 因而淬火时不易开 裂，且残余渗碳体 量少。
适用材料：低碳钢。 常用工艺：
气体渗碳 固体渗碳 特点：温度高，周期长， 渗碳后必须进行淬火。
渗碳件的淬火
直接淬火
优点：工艺简单， 降低成本
缺点：工件晶粒 粗大，易开裂。
一次淬火
优点：晶粒细化， 不易开裂
缺点：增加成本。
钢的气体氮化
原理：以氨气分解产生活性氮原子，渗入钢
表面后形成高硬度的弥散分布的氮化物。 优点：由于渗氮温度只有550～570℃，且渗后
目的：满足工件不 同部位的性能要求。
冷处理
目的：消除残余 奥氏体。
工艺：先进行普 通淬火，然后将 工件淬入低温溶 液中
常用冷处理液
冰水； 干冰+酒精； 液氮。
钢的淬透性
基本概念
淬透性：钢获得马 氏体的能力。
淬硬性：钢的硬化 能力
淬透层深度：从淬 火件表面至半马氏 体区的距离
时间/s 图2-68 T10钢过冷A等温转变曲线
钢的热处理及工艺课件(PPT 44页)
B上 HRC40－45
B下 HRC50－60
Mf（M终了线）
时间/s
马氏体型
贝氏体型
珠你体型
三种组织转变 返回
1、P区：A分解为F和Cm相间的片层状组织，是靠Fe与C原子长距离扩散迁移，F 和Cm交替形核长大而形成的；随温度的降低，加大，过冷A稳定性 变小，孕育期变短，P的片间距变小，组织变细； A1650ºC 为珠光体P；d=0.6-1微米
A晶1、粒A的起长始大晶是粒一度自：发一过般程较：小曲，折难晶于界测变量为，平但直通晶过界快，速大晶粒 吞并小晶短粒时。加热可获得细晶粒，对热处理工艺有重要意义。
凡是影响A过程的因素均影响A晶粒的长大： 如2加、影热A响实温钢际度的晶T；组粒织度性：能是，在具具有体重条要件的下实的际晶意粒义大。小，直接 加热速度v：越快，A的形成温度越高； 保3温、3时A－本间8h质τ）：晶所长粒获。度得。：的。是A。在晶。规粒。定大。的小短加，。热它。条表。件示。下了。（A。晶9。3粒0±在1高0C， 未溶温碳时化长物大对的晶倾界向推。移1的~4阻级碍为作本用质：粗晶粒钢；5~8级为 合金本元质素细除晶M粒n、钢P。外（一见般图均2有-62阻所碍示作）用；
1、A成分的影响(1)含碳量对C曲线的影响； (2)合金元素对C曲线的影响： 改变位置：大多数会延缓过冷A的分解，使C曲线右移； 改变形状：使P区与B区分开（b及d）。甚至P区消失（如c）。
2、A状态的影响（A晶粒度—细，则左移；组织不均匀—左移；T等） 加热温度和保温时间： 提高T或延长保温时间， 使A成分更为均匀，且 由于A晶粒的长大，晶 界面积减少，不利于A 晶粒的形核与长大，因 此提高了A的稳定性， 使C曲线右移。
转变终了线
4——T+M；
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ppt课件
滚动轴承
7
3.1 概述
3.1.1 热处理的概念
为什么热处理后材料性能会改变？
热处理后材料内部的微观结构（组织）发生变化，使材料性能 改变。
问题1：
加热、冷却时材料内部的微观结构如何变化（热处理原理）？
问题2：
热处理工艺有哪些？工程实际中有何应用？
8
3.1 概述
3.1.1 热处理的概念
20CrMnTi钢不同热处理工艺的显微组织
11
第3章 钢的热处理
3.适用范围 3.1.3 热处理分类 3.1.4 临界温度与实际转变温度
3.2 钢在加热时的组织转变 3.3 钢在冷却时的组织转变 3.4 钢的基本热处理工艺 3.5 钢的表面热处理 3.6 钢的其它热处理
钢加热时的实际转变温度分别用 Ac1、Ac3、Accm表示。
冷却时的实际转变温度分别用 Ar1、Ar3、Arcm表示。
因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。
18
第3章 钢的热处理
3.1 概述 3.2 钢在加热时的组织转变
目录
第0章：绪论 第1章：工程材料的结构与性能 第2章：金属材料的结晶与二元相图 第3章：钢的热处理 第4章：工程材料 第5章：金属的液态成形 第6章：金属的塑性成形 第7章：金属的焊接成形 第8章：非金属材料成形 第9章：新材料及其新工艺 第10章：机械零件材料及成形工艺的选用
1
第3章 钢的热处理
改善钢的性能，主要有 两条途径： 一是合金化，这是 第4章研究的内容。 二是热处理，这是 本章要研究的内 容。
供应窄带钢行业热处理设备
2
第3章 钢的热处理
钢的热处理工艺PPT培训课件
钢的热处理工艺培训课件
目录
• 钢的热处理工艺简介 • 钢的热处理工艺原理 • 钢的热处理工艺流程 • 钢的热处理工艺应用 • 钢的热处理工艺发展趋势 • 钢的热处理工艺安全与防护
01
钢的热处理工艺简介
热处理工艺的定义
热处理工艺
通过对金属材料进行加热、保温和冷 却，改变其内部组织结构，以达到改 善材料性能的一种工艺方法。
保持工作场所整洁
保持工作场所整洁，避免杂物 堆放，确保通道畅通，防止人
员跌倒或绊倒。
热处理工艺的劳动保护措施
佩戴防护用品 定期检查身体 合理安排工作时间 提供安全培训
在进行热处理操作时，应佩戴合适的防护用品，如手套、防护 眼镜、口罩等，以防止烫伤、烟尘和有害气体对人体的伤害。
长期从事热处理工作的人员应定期进行身体检查，确保身体健 康。
防腐与装饰用钢
在建筑行业中，钢材需要进行防腐和装饰处理， 热处理工艺可以提高其耐腐蚀性和美观度。
05
钢的热处理工艺发展趋 势
新型热处理工艺的发展
真空热处理
真空环境下进行热处理，能够减少氧化和脱碳， 提高表面质量。
激光热处理
利用高能激光束对材料表面进行快速加热和冷却， 实现高精度、高效率的热处理。
去除钢材表面的污垢、锈 迹和其他杂质，确保热处 理前的表面质量。
矫直
通过机械或火焰矫直方法， 消除钢材的弯曲和扭曲， 保证热处理过程的均匀性。
切割和备料
根据热处理需求，将钢材 切割成适当的大小和形状， 确保热处理操作的有效进 行。
热处理工艺流程
加热
将钢材加热到预定的温度，通常 使用燃气、电或盐浴等加热方式。
远程监控
03
通过网络技术对热处理设备进行远程监控和管理，方便对设备
目录
• 钢的热处理工艺简介 • 钢的热处理工艺原理 • 钢的热处理工艺流程 • 钢的热处理工艺应用 • 钢的热处理工艺发展趋势 • 钢的热处理工艺安全与防护
01
钢的热处理工艺简介
热处理工艺的定义
热处理工艺
通过对金属材料进行加热、保温和冷 却，改变其内部组织结构，以达到改 善材料性能的一种工艺方法。
保持工作场所整洁
保持工作场所整洁，避免杂物 堆放，确保通道畅通，防止人
员跌倒或绊倒。
热处理工艺的劳动保护措施
佩戴防护用品 定期检查身体 合理安排工作时间 提供安全培训
在进行热处理操作时，应佩戴合适的防护用品，如手套、防护 眼镜、口罩等，以防止烫伤、烟尘和有害气体对人体的伤害。
长期从事热处理工作的人员应定期进行身体检查，确保身体健 康。
防腐与装饰用钢
在建筑行业中，钢材需要进行防腐和装饰处理， 热处理工艺可以提高其耐腐蚀性和美观度。
05
钢的热处理工艺发展趋 势
新型热处理工艺的发展
真空热处理
真空环境下进行热处理，能够减少氧化和脱碳， 提高表面质量。
激光热处理
利用高能激光束对材料表面进行快速加热和冷却， 实现高精度、高效率的热处理。
去除钢材表面的污垢、锈 迹和其他杂质，确保热处 理前的表面质量。
矫直
通过机械或火焰矫直方法， 消除钢材的弯曲和扭曲， 保证热处理过程的均匀性。
切割和备料
根据热处理需求，将钢材 切割成适当的大小和形状， 确保热处理操作的有效进 行。
热处理工艺流程
加热
将钢材加热到预定的温度，通常 使用燃气、电或盐浴等加热方式。
远程监控
03
通过网络技术对热处理设备进行远程监控和管理，方便对设备
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• 如果加热温度过高，或者保温时间过长，将会促使奥氏体晶粒粗化。奥氏 体晶粒粗化后，热处理后钢的晶粒就粗大，会降低钢的力学性能。
04.03.2021
6
电厂金属材料
三、 晶粒度的评定
• 晶粒的大小，或叫晶粒的粗细，是用晶粒度来表示的。
1．起始晶粒度：指钢加热至奥氏体的过程中，当铁素体向奥氏体转变刚刚完了是所形成 的晶粒度，既当奥氏体成核长大时 ，奥氏体晶粒的边界刚刚相碰时的晶粒的大小。
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8
电厂金属材料
• 钢的本质晶粒度是由钢的成分和冶炼条件决定的。含有钛、钒、钨等合金元 素的钢，大多属于本质细晶粒钢。冶炼时采用铝脱氧的钢也为本质细晶粒钢， 而只用硅、锰脱氧的钢则为本质粗晶粒钢。
•这是因为钛、钒、钨及铝等合金元素在钢中能形成金属化合物，这些化合物微粒分 布在奥氏体晶界上能机械地阻止奥氏体晶粒的长大。但是，当温度升得较高时，这些 化合物微粒会发生聚集甚至溶入奥氏体，这样也失去了机械阻碍的作用，晶粒便会迅 速长大。
二、奥氏体化过程
珠光体转变为奥氏体是一个从新结晶的过程。由于珠光体是铁素体和渗碳体的 机械混合物，铁素体与渗碳体的晶包类型不同，含碳量差别很大，转变为奥氏 体必须进行晶包的改组和铁碳原子的扩散。
奥氏体化大致可分为四个过程，如图3－2所示。
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4
电厂金属材料
1．奥氏体形核
• 奥氏体的晶核上首先在铁素体和渗碳体的相界面上形成的。由于界面上的碳浓度处于中间 值，原子排列也不规则，原子由于偏离平衡位置处于畸变状态而具有较高的能量。同时位 错和空间密度较高 铁素体和渗碳体的交接处在浓度结构和能量上为奥氏体形核提供了有利 条件。
• 钢的加热程度就是奥氏体的形成过程，这种组织转变可以称为奥氏体化。
04.03.2021
3
电厂金属材料
• 注意：加热时，钢的组织实际转变温度往往是高于相图中的理论相变温度； 冷却时，也往往低于相图中的理论相变温度。
• 在热处理工艺中，不加热时的临界点分别用AC1、AC3、ACCm表示；而冷却 是的临界点分别用Ar1、Ar3、Arcm表示。
电厂金属材料
第三章 钢的热处理
04.03.2021
1
电厂金属材料
• 通过加热、保温和冷却来改变钢的组织，从而改变钢机械性 能的工艺，称为热处理。热处理的这三个阶段，可以用工艺 过程曲线来表示，如图3－1所示。
04.03.2021
2
电厂金属材料
第一节 钢在加热时的转变
一、加热温度的确定
• 热处理的第一道工序就是加热。铁碳合金相图是确定加热温度的理论基础。
2．实际晶粒度：是指某一具体的热处理后或热加工条件下，所得到的奥氏体晶粒度。
• 在加热温度升高和保温时间延长的情况下、会使奥氏体最初形成的晶粒长大，这是因 为在奥氏体晶粒的边界处，原子排列是不规则的，因而活动的能力强，较大的晶粒吞 并小的晶粒，使晶界迁移，晶粒就不断长大。
在实际生产中影响奥氏体晶粒长大的主要原因是加热温度，加热温度越高，奥氏体的晶粒就越大； 其次是保温时间，保温时间长，奥氏体的晶粒也大。因此，热处理时要特别注意控制好加热温度， 并选择好适当的保温时间。
• 热处理冷却方式通常有两种，即等温冷却和连续冷却。
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10
电厂金属材料
一、奥氏体的等温转变
• （一）奥氏体等温转变曲线
• 奥氏体等温转变曲线一般用金相硬度法测定。图3-5 是共析钢C曲线测定方 法示意图。图3-6是实测的共析钢C曲线。
800 A1
700
600
奥氏体
粗 珠 光 体 （ H RC5～ 20） 细 珠 光 体 （ H RC 30～ 40）
工业生产采用奥氏体本质晶粒度来评定钢的长大倾向。奥氏体晶粒度的标准共 定为1～8级，1级最粗，8级最细，是在放大100倍的金相显微镜下观察定的级， 晶粒度为1～4级的定为本质粗晶粒钢，5～8级的定为本质细晶粒钢。
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9
电厂金属材料
第二节 奥氏体钢在冷却时的转变
• 冷却是钢热处理的三个工序中影响性能的最重要环节，所以冷却转变是热处 理的关键。
4．奥氏体均匀化
• 刚形成的奥氏体晶粒中，碳浓度是不均匀的。原先渗碳体的位置，碳浓度较高；原先属于铁 素体的位置，碳浓度较低。因此，必须保温一段时间，通过碳原子的扩散获得成分均匀的奥 氏体。这就是热处理应该有一个保温阶段的原因。
04.03.2021
5
电厂金属材料
• 对于亚共析钢与过共析钢，若加热温度没有超过AC3或ACCm，而在稍高于 AC1停留，只能使原始组织中的珠光体转变为奥氏体，而共析铁素体或二 次渗碳体仍将保留。只有进一步加热至AC3或Accm以上并保温足够时间， 才能得到单相的奥氏体。
2．奥氏体长大
• 奥氏体一旦形成，便通过原子扩散不断张大 在于铁素体接触的方向上，铁素体逐渐通过改 组晶胞பைடு நூலகம்奥氏提转化；在与渗碳体接触的方向上，渗碳体不断溶入奥氏体。
3．残余渗碳体溶解
• 由于铁素体的晶格类型和含碳量的差别都不大，因而铁素体向奥氏体的转变总是先完成。当 珠光体中的铁素体全部转变为奥氏体后，仍有少量的渗碳体尚未溶解。随着保温时间的延长， 这部分渗碳体不断溶入奥氏体，直至完全消失。
温度（℃）
500 上 贝 氏 体 （ H RC 40～ 45）
400
300 MS
下 贝 氏 体 （ H RC 50～ 60）
200
04.03.2021
7
电厂金属材料
3．本质晶粒度：不同的铜奥氏体晶粒加热时长大的倾向不同，评定奥氏体晶 粒在加热时长大倾向的标准叫本质晶粒度。根据冶金部的标准规定，加热到 93010保温8h冷却下来后钢的晶粒大小，称为本质晶粒度。
• 冶金部将钢分为两大类，一类叫本质粗晶粒钢，另一类叫本质细晶粒钢，其 与温度的关系如图3－3所示。
• 共析钢在A1临界温度下是珠光体组织，当加热温度超过临界点后珠光体就 转变为奥氏体。
• 亚共析钢在A1临界点温度下是铁素体和珠光体，当温度超过A1后，珠光体 转变为奥氏体；如果继续加热，当温度A3临界点铁素体也可转化为奥氏体。
• 过共析钢在A1临界点温度下是渗碳体和珠光体，当加热温度超过A1后，珠 光体转变；如果继续加热至Acm以上，渗碳体将全部溶入奥氏体。
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电厂金属材料
三、 晶粒度的评定
• 晶粒的大小，或叫晶粒的粗细，是用晶粒度来表示的。
1．起始晶粒度：指钢加热至奥氏体的过程中，当铁素体向奥氏体转变刚刚完了是所形成 的晶粒度，既当奥氏体成核长大时 ，奥氏体晶粒的边界刚刚相碰时的晶粒的大小。
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电厂金属材料
• 钢的本质晶粒度是由钢的成分和冶炼条件决定的。含有钛、钒、钨等合金元 素的钢，大多属于本质细晶粒钢。冶炼时采用铝脱氧的钢也为本质细晶粒钢， 而只用硅、锰脱氧的钢则为本质粗晶粒钢。
•这是因为钛、钒、钨及铝等合金元素在钢中能形成金属化合物，这些化合物微粒分 布在奥氏体晶界上能机械地阻止奥氏体晶粒的长大。但是，当温度升得较高时，这些 化合物微粒会发生聚集甚至溶入奥氏体，这样也失去了机械阻碍的作用，晶粒便会迅 速长大。
二、奥氏体化过程
珠光体转变为奥氏体是一个从新结晶的过程。由于珠光体是铁素体和渗碳体的 机械混合物，铁素体与渗碳体的晶包类型不同，含碳量差别很大，转变为奥氏 体必须进行晶包的改组和铁碳原子的扩散。
奥氏体化大致可分为四个过程，如图3－2所示。
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电厂金属材料
1．奥氏体形核
• 奥氏体的晶核上首先在铁素体和渗碳体的相界面上形成的。由于界面上的碳浓度处于中间 值，原子排列也不规则，原子由于偏离平衡位置处于畸变状态而具有较高的能量。同时位 错和空间密度较高 铁素体和渗碳体的交接处在浓度结构和能量上为奥氏体形核提供了有利 条件。
• 钢的加热程度就是奥氏体的形成过程，这种组织转变可以称为奥氏体化。
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电厂金属材料
• 注意：加热时，钢的组织实际转变温度往往是高于相图中的理论相变温度； 冷却时，也往往低于相图中的理论相变温度。
• 在热处理工艺中，不加热时的临界点分别用AC1、AC3、ACCm表示；而冷却 是的临界点分别用Ar1、Ar3、Arcm表示。
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第三章 钢的热处理
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电厂金属材料
• 通过加热、保温和冷却来改变钢的组织，从而改变钢机械性 能的工艺，称为热处理。热处理的这三个阶段，可以用工艺 过程曲线来表示，如图3－1所示。
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电厂金属材料
第一节 钢在加热时的转变
一、加热温度的确定
• 热处理的第一道工序就是加热。铁碳合金相图是确定加热温度的理论基础。
2．实际晶粒度：是指某一具体的热处理后或热加工条件下，所得到的奥氏体晶粒度。
• 在加热温度升高和保温时间延长的情况下、会使奥氏体最初形成的晶粒长大，这是因 为在奥氏体晶粒的边界处，原子排列是不规则的，因而活动的能力强，较大的晶粒吞 并小的晶粒，使晶界迁移，晶粒就不断长大。
在实际生产中影响奥氏体晶粒长大的主要原因是加热温度，加热温度越高，奥氏体的晶粒就越大； 其次是保温时间，保温时间长，奥氏体的晶粒也大。因此，热处理时要特别注意控制好加热温度， 并选择好适当的保温时间。
• 热处理冷却方式通常有两种，即等温冷却和连续冷却。
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电厂金属材料
一、奥氏体的等温转变
• （一）奥氏体等温转变曲线
• 奥氏体等温转变曲线一般用金相硬度法测定。图3-5 是共析钢C曲线测定方 法示意图。图3-6是实测的共析钢C曲线。
800 A1
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奥氏体
粗 珠 光 体 （ H RC5～ 20） 细 珠 光 体 （ H RC 30～ 40）
工业生产采用奥氏体本质晶粒度来评定钢的长大倾向。奥氏体晶粒度的标准共 定为1～8级，1级最粗，8级最细，是在放大100倍的金相显微镜下观察定的级， 晶粒度为1～4级的定为本质粗晶粒钢，5～8级的定为本质细晶粒钢。
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电厂金属材料
第二节 奥氏体钢在冷却时的转变
• 冷却是钢热处理的三个工序中影响性能的最重要环节，所以冷却转变是热处 理的关键。
4．奥氏体均匀化
• 刚形成的奥氏体晶粒中，碳浓度是不均匀的。原先渗碳体的位置，碳浓度较高；原先属于铁 素体的位置，碳浓度较低。因此，必须保温一段时间，通过碳原子的扩散获得成分均匀的奥 氏体。这就是热处理应该有一个保温阶段的原因。
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电厂金属材料
• 对于亚共析钢与过共析钢，若加热温度没有超过AC3或ACCm，而在稍高于 AC1停留，只能使原始组织中的珠光体转变为奥氏体，而共析铁素体或二 次渗碳体仍将保留。只有进一步加热至AC3或Accm以上并保温足够时间， 才能得到单相的奥氏体。
2．奥氏体长大
• 奥氏体一旦形成，便通过原子扩散不断张大 在于铁素体接触的方向上，铁素体逐渐通过改 组晶胞பைடு நூலகம்奥氏提转化；在与渗碳体接触的方向上，渗碳体不断溶入奥氏体。
3．残余渗碳体溶解
• 由于铁素体的晶格类型和含碳量的差别都不大，因而铁素体向奥氏体的转变总是先完成。当 珠光体中的铁素体全部转变为奥氏体后，仍有少量的渗碳体尚未溶解。随着保温时间的延长， 这部分渗碳体不断溶入奥氏体，直至完全消失。
温度（℃）
500 上 贝 氏 体 （ H RC 40～ 45）
400
300 MS
下 贝 氏 体 （ H RC 50～ 60）
200
04.03.2021
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3．本质晶粒度：不同的铜奥氏体晶粒加热时长大的倾向不同，评定奥氏体晶 粒在加热时长大倾向的标准叫本质晶粒度。根据冶金部的标准规定，加热到 93010保温8h冷却下来后钢的晶粒大小，称为本质晶粒度。
• 冶金部将钢分为两大类，一类叫本质粗晶粒钢，另一类叫本质细晶粒钢，其 与温度的关系如图3－3所示。
• 共析钢在A1临界温度下是珠光体组织，当加热温度超过临界点后珠光体就 转变为奥氏体。
• 亚共析钢在A1临界点温度下是铁素体和珠光体，当温度超过A1后，珠光体 转变为奥氏体；如果继续加热，当温度A3临界点铁素体也可转化为奥氏体。
• 过共析钢在A1临界点温度下是渗碳体和珠光体，当加热温度超过A1后，珠 光体转变；如果继续加热至Acm以上，渗碳体将全部溶入奥氏体。