热处理原理及工艺马氏体贝氏体转变

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马氏体转变原理

三、马氏体转变的无扩散性
实验测定出母相与新相成分一致；马氏体形成速度极快，一片马氏体在5×10-55×10-7秒内生成；碳原子在马氏体和奥氏体中的相对于铁原子保持不变的间隙位置。
四、马氏体转变具有一定的位向关系和惯习面马氏体转变时马氏体与奥氏体存在着严格的晶体学关系：１、位向关系

(2) 马氏体转变不完全性

马氏体转变量是在 Ms ～ Mf 温度范围内，马氏体的转变量是温度的函数，与等温
马氏体转变量与温度的关系
时间没有关系。
爆发式转变时马氏体转变量与温度的关系过冷奥氏体向马氏体转变是在零下某一温度突然发生并在一次爆发中形成一定数量的马氏体，伴有响声并放出大量潜热。
表面浮凸：预先磨光表面的试样，在马氏体相变后表面产生突起，这种现象称之为表面浮凸现象。
马氏体转变时产生表面浮凸示意图
高碳轴承钢马氏体的等温形成1.4%C,1.4%Cr, 浮凸，直接淬至100℃等温10小时 800×
下图是三种不变平面应变，图中的 C) 既有膨胀又有切变，钢中马氏体转变即属于这一种。
(2)位向关系
马氏体转变的晶体学特征是马氏体与母相之间存在着一定的位向关系。在钢中已观察到到的有 K—S 关系、西山关系和G—T关系。（1）K—S关系 {110} αˊ∥{111}γ； <111> αˊ∥<110>γ
[-111] (110) (111)
[-101]
按K-S关系，马氏体在奥氏体中共有 24种不同的空间取向。
c原子溶入m点阵中使扁八面体短轴方向上的fe原子间距增长了36而另外两个方向上则收缩4从而使体心立方变成了体心正方点阵由间隙c原子所造成的这种不对称畸变称为畸变偶极可以视其为一个强烈的应力场c原子就在这个应力场的中心这个应力场与位错产生强烈的交互作用而使m的强度提高

马氏体和贝氏体转变温度_概述说明以及解释

马氏体和贝氏体转变温度概述说明以及解释1. 引言1.1 概述马氏体和贝氏体转变温度是金属材料中一个重要的热处理参数，对于决定材料的性能具有重要影响。

马氏体和贝氏体都是金属材料在固态相变时产生的晶体结构类型，它们的转变温度是指在一定条件下，马氏体相或贝氏体相开始生成或完全消失的温度。

本文旨在系统地介绍马氏体和贝氏体转变温度的相关知识，包括其定义、原理以及测定方法。

通过深入探讨这些方面内容，我们可以更好地理解马氏体和贝氏体转变温度对于金属材料性能及加工过程的影响，并为研究者提供必要的参考资料。

1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述：- 引言部分首先概述了文章的背景和目标。

- 随后，在第二部分中详细介绍了马氏体转变温度，包括其定义与原理、影响因素以及测定方法。

- 第三部分则重点讨论了贝氏体转变温度，涉及到其定义与原理、影响因素以及测定方法。

- 第四部分将马氏体和贝氏体转变温度进行了关联，包括相互关系及对比分析、实际应用案例分析以及进一步研究和发展方向。

- 最后，本文将在结论部分总结论述内容，并提出未来研究的方向。

1.3 目的本文旨在系统概述和解释马氏体和贝氏体转变温度的相关知识，便于读者深入理解这两个参数在金属材料中的作用。

通过阐述马氏体和贝氏体转变温度的定义、原理以及测定方法，读者能够更好地理解这些参数对于金属材料性能和加工过程的影响。

同时，本文还将通过对马氏体和贝氏体转变温度之间关系的探讨，为读者提供一些实际应用案例以及未来研究方向的建议。

2. 马氏体转变温度2.1 定义和原理马氏体转变温度(Martensitic Transformation Temperature)是指当金属经历回火或降温等热处理过程后，发生马氏体相变的温度。

在固溶态的情况下，金属晶体中的原子具有较高的无序性，而经过回火或降温处理后，晶体结构会发生变化从而形成马氏体。

马氏体相是一种具有高硬度和脆性的晶态组织，在压缩应力作用下具有变形能力。

纳米材料的退火及热处理工艺讲解

纳米材料的退火及热处理工艺讲解纳米材料的退火及热处理工艺是一项关键技术，可以对纳米材料的结构和性能进行调控和优化。

在纳米材料制备和应用中，退火和热处理是常见的工艺步骤，利用高温处理来改变材料的相结构、晶粒尺寸以及其他微观结构参数，从而调整材料的力学性能、热学性能以及电学性能等。

一、退火工艺1. 退火的原理与效果退火是一种通过加热材料到高温并保持一段时间，然后缓慢冷却的热处理过程。

通过退火，可以消除制备过程中产生的缺陷和残余应力，增加材料的晶界移动度，促进材料的晶粒长大和再结晶。

其效果主要有：（1）晶体再排列：退火过程中，晶体的原子重新排列，有助于减少晶界面的数量和增大晶粒尺寸，提高材料的晶界清晰度和晶体的有序性。

（2）应力释放：通过退火，材料中的内应力得以释放，减小材料的变形，提高材料的形变补偿能力和抗变形性能。

（3）残余缺陷处理：退火还可以消除材料中的缺陷，如晶界缺陷、空洞、夹杂物等，提高材料的均匀性和完整性。

2. 不同退火方式和工艺常见的退火方式主要包括恒温退火、等温退火、空气退火、气体保护退火、真空退火等，根据材料的特性和应用需求，选择合适的退火方式。

（1）恒温退火：将材料加热到设定的恒定温度并保持一段时间，然后缓慢冷却。

恒温退火一般用于对晶粒生长和晶界的调控，使其达到较大的晶粒尺寸和较少的晶界数量。

（2）等温退火：将材料加热到设定的温度，并精确控制温度在该值附近波动，保持一定的时间后缓慢冷却。

等温退火主要用于消除残余应力和缺陷，提高材料的力学性能。

（3）空气退火：在常气条件下进行退火，一般用于非氧化物的退火处理。

该退火方式成本较低，但会引入氧化等杂质，影响材料的性能。

（4）气体保护退火：在退火过程中用惰性气体如氮气或氢气代替空气，以减少氧化反应的发生，提高退火效果和材料的质量。

（5）真空退火：在高真空环境下进行退火处理，可避免材料表面与气体的反应，从而保持材料的纯度和质量。

真空退火常用于对氧化物和易挥发性材料的退火处理。

材料热处理原理与工艺实验指导书

实验一钢的晶粒度及渗碳层深度的测定一、实验目的1、掌握用弦计算法测定晶粒度的方法。

2、了解加热温度对钢的奥氏体晶粒度的影响。

3、熟悉钢的化学热处理渗碳层的显微组织特征。

4、掌握钢的渗碳层深度的测定方法。

二、概述钢中晶粒大小直接影响其力学性能，评定晶粒大小的方法称晶粒测定法，影响奥氏体晶粒度的因素很多。

加热温度和保温时间起着决定性作用。

合金元素、原始组织状态、热加工、热处理等对奥氏体晶粒度也有一定的影响。

钢晶粒度测定法很多，有比较法、面积法、截点法、弦计算法等。

渗碳的目的是为了使钢件表层获得高的硬度和耐磨性，而中心具有良好的冲击韧性，渗碳用钢均是低碳钢和低合金钢，如10、15、20、15Cr、20CrMn Ti、20MnVB、20Cr、12Cr2Ni4A等等。

三、实验原理及内容（一）、测定奥氏体晶粒度的试样及晶粒显示方法测定奥氏体晶粒度的试样，应在交货状态的钢材上截取，试样的数量及取样部位按相应的标准规定执行。

试样尺寸建议为：圆形试样直径10～20mm，矩形试样10×20mm。

奥氏体晶粒度的显示方法主要有以下几种：渗碳法、网状F法、网状P法、加热缓冷法等，其中加热缓冷法适用于过共析钢，我们实验中采用过共析钢，故晶粒显示参照加热缓冷法，具体方法为：将一组试样经不同的温度加热、保温1.5h后，缓冷至600℃出炉。

除去试样表面氧化层，制成金相试样，根据碳化物沿奥氏体晶界析出的网络测定钢的晶粒度。

（用碱性苦味酸钠酒精溶液腐蚀使网状Fe3C变成黑色）。

（二）、钢的渗层组织及检查方法1、渗碳后的显微组织根据渗碳温度，渗碳时间及渗碳介质活性的不同，钢的渗碳层厚度与含碳量的分布也不同。

一般渗碳层厚度约为0.5-1.7mm。

渗碳层的含碳量，从表层向中心，含碳量逐渐下降。

渗碳后钢的表面含碳量约在0.85～1.05% 之间。

碳钢与合金钢渗碳后的组织状态有很大差别。

碳钢经渗碳后退火状态下从表面至中心部分的显微组织，最表面第一层为过共析区（含碳量0.8-1.2%），由珠光体和网状二次渗碳体组成，而合金渗碳钢渗碳后则为珠光体和粒状碳化物组成；第二层为共析区（含碳量在0.8%左右），由层状珠光体组织构成；第三层为亚共析过渡区，直至钢中心部分出现原始组织的界限为止（含碳量由0.8%以下直到碳钢原始含碳量为止），由珠光体和先共析铁素组成；中心为亚共析区，即未渗碳前的原始组织。

热处理原理及工艺

促进技术创新：热处理在航空航天工业中的应用促进了技术创新和进步
航空航天：提高材料的强度和耐热性汽车工业：提高零部件的耐磨性和耐腐蚀性机械制造：提高设备的使用寿命和可靠性电子行业：提高电子元器件的稳定性和可靠性能源行业：提高能源设备的耐高温性和耐腐蚀性生物医学：提高生物材料的生物相容性和耐腐蚀性
后处理：对工件进行清洗、检验等处理，确保工件质量符合要求
温度：热处理过程中，温度是影响材料组织和性能的关键因素。
时间：热处理过程中，时间也是影响材料组织和性能的关键因素。
气氛：热处理过程中，气氛也是影响材料组织和性能的关键因素。
冷却速度：热处理过程中，冷却速度也是影响材料组织和性能的关键因素。
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热处理质量控制可以保证产品的尺寸精度、表面质量、力学性能等满足设计要求。
热处理质量控制可以保证产品的安全性和可靠性，提高产品的使用寿命。
制定严格的工艺规程和操作规程
采用先进的热处理设备和仪器
定期对热处理设备进行校准和维护
加强员工培训，提高操作技能和意识
建立完善的质量管理体系和检测手段
采用计算机辅助设计和制造技术，提高热处理质量和效率
热处理工艺规范：包括温度、时间、气氛等参数的控制热处理设备：保证设备性能稳定，满足工艺要求热处理操作人员：具备专业技能和经验，确保操作规范热处理质量检验：包括外观检查、硬度检测、金相分析等，确保产品质量符合要求
改善材料的耐磨性和耐腐蚀性
改变材料的疲劳性能和断裂韧性
提高材料的热稳定性和抗氧化性
改材料的磁性能和电性能
提高材料的加工性能和焊接性能

【热处理原理与工艺】比较贝氏体转变、珠光体转变和马氏体转变

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y热处理工艺与原理课程名称：热处理工艺与原理题目：比较贝氏体转变、珠光体转变和马氏体转变的异同院系：材料科学与工程班级：1219001班设计者：缪克松学号：1121900133设计时间：2015.04.20哈尔滨工业大学一、产物组成与晶体结构在三种相中都由铁素体与渗碳体组成，其中铁素体为体心立方结构，渗碳体为复杂斜方结构。

马氏体相中由于碳原子的分布使铁原子排布成体心正方结构（要求碳含量大于0.25%）。

在三种相中，碳化物含量：珠光体>贝氏体>马氏体。

二、分类依据组织形貌每种相中有不同的划分，珠光体可分为珠光体、贝氏体、屈氏体。

贝氏体可分为上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体、无碳化物贝氏体、柱状贝氏体、反常贝氏体、BⅢ贝氏体等。

马氏体可分为板条状马氏体、片状马氏体、蝶状马氏体、薄片状马氏体、ε马氏体等。

三、转变类型及温度珠光体转变是扩散型转变，马氏体转变是非扩散型转变，贝氏体转变既有扩散型相变特点，又有非扩散型相变特点。

珠光体转变温度最高，此温度下碳原子和铁原子都能够发生扩散。

贝氏体转变温度其次，此温度下碳原子可以扩散，铁原子不可以扩散。

马氏体转变温度最低，此温度下碳原子和铁原子都不能扩散。

四、热力学条件在三种转变之中，相变的驱动力都是体系自由能的下降。

珠光体转变是准平衡相变，其过程可以用铁碳平衡相图来分析，阻力并不明显。

马氏体转变是非平衡相变，转变阻力包括界面能和界面弹性应变能，由于过程为共格切变，界面能很小。

由于新相和母相共格，同时具有体积效应，导致具有极大的界面弹性应变能。

因此马氏体相变需要很大的过冷度来提高体系自由能差从而克服阻力。

贝氏体相变介于马氏体相变和珠光体相变之间，一方面，在贝氏体相变时，碳在奥氏体中发生预先扩散，重新分布。

由于碳的扩散，降低了形成贝氏体中铁素体的碳含量，使铁素体的自由能降低，增大了新旧两相的自由能差，提高了相变驱动力。

热处理原理

➢ 在机床制造中约60~70%的零件要经过热处理 ➢ 在汽车、拖拉机制造业中需热处理的零件达
70~80% ➢ 模具、滚动轴承100%需经过热处理 ——总之，重要零件都需适当热处理后才能使用。
3
热处理的基本要素
热处理工艺的三大基本要素：加热、保温、冷却
——这三大基本要素决定了材料热处理后的组织和性能。
45钢正常淬火组织
41
3. 马氏体的性能
高硬度是马氏体性能的主要特点
马氏体的硬度主要取决于其含碳量
含碳量增加，其硬度增加
马氏体硬度、韧性与含碳量的关系
当含碳量大于0.6%时，其硬度趋于平缓
合金元素对马氏体硬度的影响不大
42
马氏体强化的主要原因是过饱和碳引起的固溶强化，此外，马氏体转变产生的组织细化也有强化作用
的范围，碳在铁素体的一定晶面上以断续碳化物小片的形式析出
34
（三）马氏体转变
当奥氏体过冷到Ms以下将转变为马氏体类型组织
马氏体转变是强化钢的重要途径之一
1. 马氏体的晶体结构
马氏体组织
碳在-Fe中的过饱和固溶体称马氏体，用M表示
马氏体转变时，奥氏体中的碳全部保留到马氏体中
35
马氏体具有体心四方晶格（a = b ≠ c）轴比c/a称为四方度 C%越高，四方度越大，四方畸变越严重当＜0.25%C时，c/a=1，此时马氏体为体心立方晶格
材料的热处理
Heat Treatment of Steel
1
热处理指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，获得所需要性能的工艺
包含热处理原理和热处理工艺两部分内容：
➢ 描述热处理时钢中组织转变的规律称为热处理原理
➢ 根据热处理原理制定的温度、时间、介质等参数称为热处理工艺

材料科学与工程专业金属热处理原理及工艺马氏体转变精选全文

温度 (℃)
800 700 600 500
400 300 200 100
0
共析碳钢C曲线分析
稳定的奥氏体区
过冷奥氏
+
产
A A向产物转变终止线
产物区
体区 A向产
物
Ms 物转变开始线
区
M+AR Mf
A1 A1～550℃;高温转变区; 扩散型转变;P 转变区。
550～230℃;中温转变区;半扩散型转变;
A
M （α’ ）成分不变
fcc
体心正方结构变化
由于碳的过饱和作用,使α – Fe晶格由体心立方变成体心正方晶格。致使马氏体具有体心正方晶格（a = b ≠c）
c
—C原子
—Fe原子
a
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碳择优分布在c轴方向上的八面体间隙位置。这使得c 轴伸长，a轴缩短，晶体结构变为体心正方。
5.2 马氏体的组织形态
一. 马氏体形态板条，片状，蝴蝶状、薄板状及薄片状 1、板条马氏体
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组织单元：群—束—板条取向关系：K-S, 惯习面：{111}
马氏体群
马氏体束
光镜下
马氏体群：同惯习面，形态上呈平行排列的板条集团马氏体束：同惯习面，同取向（晶面平行关系）的板条集团马氏体板条：马氏体的最基本单元，窄而细长。
5、ε马氏体点阵结构：密排六方（其它马氏体均为体心立方或体心正方点阵结构）
特征：薄片状亚结构：高密度层错
原因：奥氏体的层错能较低形成 (书中P96页图4.24)

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。

热处理原理与工艺复习思考题

热处理原理与工艺复习思考题一、解释名词本质晶粒度、临界冷却速度、马氏体、淬透性、淬硬性、调质处理、固溶处理、时效二、填空题1.钢的热处理工艺由、、三个阶段所组成。

2.钢加热时奥氏体形成是由等四个基本过程所组成。

3.在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的主要相同点是，不同点是4.用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈状，而下贝氏体则呈状。

5.钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越，说明临界冷却速度越6.钢完全退火的正常温度范围是，它只适应于钢。

7.球化退火的主要目的是，它主要适用于钢。

8.钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是，对过共析钢是9.马氏体的显微组织形态主要有、两种。

其中的韧性较好。

10.在正常淬火温度下，碳素钢中共析钢的临界冷却速度比亚共析钢和过共析钢的临界冷却速度都11.高碳淬火马氏体和回火马氏体在形成条件上的区别是，在金相显微镜下观察二者的区别是12.当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时，原奥氏体中碳含量越高，则MS点越，转变后的残余奥氏体量就越13.改变钢整体组织的热处理工艺有、、、四种。

14.淬火钢进行回火的目的是，回火温度越高，钢的强度与硬度越15.化学热处理的基本过程包括、、等三个阶段。

16.变形铝合金按热处理性质可分为铝合金和铝合金两类。

17.铝合金的时效方法可分为和两种。

18.变形铝合金的热处理方法有、、19.铝合金淬火后的强度和硬度比时效后的，而塑性比时效后的三、择正确答案1.钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于：a.奥氏体的本质晶粒度；b.奥氏体的实际晶粒度；c.奥氏体的起始晶粒度。

2.奥氏体向珠光体的转变是：a.扩散型转变；b.非扩散型转变；c.半扩散型转变。

3.钢经调质处理后获得的组织是：a.回火马氏体；b.回火屈氏体；c.回火索氏体。

4.过共析钢的正常淬火加热温度是：a.Ac1+30—50℃；b.Accm+30—50℃；c.Ac3+30—50℃.5.影响碳钢淬火后残余奥氏体量的主要因素是：a.钢材本身的碳含量；b.钢中奥氏体的碳含量；c.钢中碳化物的含量。

哈工大热处理原理与工艺大作业_铆钉热处理

哈工大热处理原理与工艺大作业_铆钉热处理铆钉热处理是一种常见的金属加工工艺，通过对铆钉进行热处理，可以改变其组织和性能，使其具有更高的强度和耐腐蚀性能，从而提高其使用寿命和可靠性。

铆钉热处理的原理是在一定温度下，通过加热和冷却的过程，改变铆钉的晶体结构和组织状态，从而改变其力学性能和耐腐蚀性能。

常见的热处理方法包括退火、淬火、回火等。

退火是将铆钉加热到一定温度，然后缓慢冷却，使其晶体结构发生变化，减少内应力，提高塑性和韧性。

退火过程可以分为完全退火和球化退火两种。

完全退火是将铆钉加热到临界温度以上，然后经过一定时间的保温，再缓慢冷却到室温。

完全退火可以使铆钉的晶体结构重新排列，消除内应力，使其具有良好的塑性和韧性。

球化退火是在完全退火的基础上，将铆钉加热到较高的温度，再缓慢冷却。

球化退火可以进一步改善铆钉的塑性和韧性，提高其抗疲劳性能和耐腐蚀性能。

淬火是将铆钉加热到临界温度以上，然后迅速冷却到室温。

淬火可以使铆钉的晶体结构变为马氏体或贝氏体，从而使其具有高的硬度和强度。

但淬火后的铆钉也会变脆，容易产生裂纹，因此需要进行回火处理来改善其韧性。

回火是将淬火后的铆钉加热到一定温度，然后缓慢冷却到室温。

回火可以消除淬火过程中产生的内应力，减少铆钉的脆性，提高韧性和塑性。

在进行铆钉热处理时，需要注意以下几点：首先，根据铆钉的材料和要求的性能，选择合适的热处理方法和温度。

其次，在热处理过程中需要控制好加热和冷却的速度，避免产生过大的温度梯度，导致铆钉变形或产生裂纹。

最后，热处理后的铆钉需要进行合适的后续处理，如清洗、涂层等，以保证其表面的光洁度和导电性能。

总之，铆钉热处理是一种提高其力学性能和耐腐蚀性能的重要工艺，通过合理选择热处理方法和控制好处理参数，可以使铆钉具有更高的强度和可靠性，提高其使用寿命。

热处理原理及工艺-第五章

二、贝氏体转变的特点和晶体学

由于贝氏体转变温度介于珠光体转变和马氏体转变之间，因而使贝氏体转变兼有上述两种转变的某些特点：贝氏体转变也是一个形核和长大的过程，其领先相一般是铁素体（除反常贝氏体外），贝氏体转变速度远比马氏体转变慢；贝氏体形成时会产生表面浮凸；贝氏体转变有一个上限温度（Bs），高于该温度则不能形成，贝氏体转变也有一个下限温度（Bf），到达此温度则转变终止；贝氏体转变也具有不完全性，即使冷至Bf温度，贝氏体转变也不能进行完全；随转变温度升高，转变的不完全性愈甚；贝氏体转变时新相与母相奥氏体间存在一定的晶体学取向关系。
氏体晶界的一侧或两侧向晶粒内部延伸僻展；而下贝氏体的
表面浮凸往往相交呈“Λ”形，而且还有一些较小的浮凸在先形成的较大浮凸的两侧形成。
下贝氏体中铁素体的碳含量远远高于平衡碳含量。下贝氏体铁素体的亚结构与板条马氏体与上贝氏体铁素体相似，也是缠结位错，但位错密度往往高于上贝氏体铁素体，而且未发现有孪晶亚结构存在。
当温度稍低时，碳原子在铁素体中仍可以顺利的进行扩散，但在奥氏体中的
当温度较高时，碳原子在铁素体和奥氏体中都有相当的扩散能
力，故在铁素体片成长的过程中可不断通过铁素体—奥氏体相
界面把碳原子充分地扩散到奥氏体中去，这样就形成了由板条状铁素体组成的无碳化物贝氏体。由于相变驱动力小，不足以补偿在更多的新相形成时所需消耗的界面能和各种应变能，因而形成的贝氏体铁素体较少，铁素体板条较宽。
B上中的铁素体形成时可在抛光试样表面形成浮凸。B上中铁素体的惯习面为{111}g，与奥氏体之间的位向关系为K-S关系。碳化物的惯习面为{227}g，与奥氏体之间也存在一定的位向关系，因此一般认为碳化物是从奥氏体中直接析出的。

热处理基础知识

热处理基础知识热处理基础知识热处理的原理热处理就是通过将⼯件放于⼀定的⽓氛中进⾏适当的加热、保温及冷却，以改变⼯件的性能的过程。

热处理术语整体热处理：把⾦属或⼯件进⾏穿透加热的热处理⼯艺。

本车间使⽤的热处理⼯艺均为整体热处理，包括：渗碳、淬（回）⽕、调质、正⽕、渗碳直接淬⽕等。

局部热处理：仅对⼯件的某个部件或⼏个部位进⾏热处理的⼯艺，常⽤的有⾼频淬⽕、激光表⾯处理等。

化学热处理：把⾦属材料或⼯件放在适当的活性介质中加热、保持，使⼀种或⼏种化学元素渗⼊其表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理⼯艺，渗碳是其中的⼀种。

可控⽓氛热处理：为达到⽆氧化、⽆脱碳、按要求增碳的⽬的，在成分可以控制的炉⽓中进⾏加热和冷却的热处理⼯艺。

本车间⽤的UBE渗碳⾃动⽣产线就是可控⽓氛热处理的⼀种。

真空热处理：在⼀定的真空度的加热炉中，可实现⼯件⽆氧化的热处理⼯艺。

热处理术语滴注式⽓氛：把含碳有机液体（⼀般⽤甲醇）定量滴⼊加热到⼀定温度（700℃以上）、密封良好的炉内，在炉内裂解形成的⽓氛。

甲醇裂解⽓可以⽤作渗碳载⽓、添加丙酮、异丙醇、煤油等可提⾼碳势，作为渗碳⽓氛。

淬⽕冷却介质：⼯件冷却淬⽕时使⽤的介质。

常⽤的有⽔，盐、碱、有机聚合物⽔溶液。

油、熔盐、流态床、空⽓、氢⽓、氮⽓和惰性⽓体等。

淬透性：以在规定条件下淬⽕所能达到的硬度分布表征的材料特性。

淬硬性：以钢在理想条件下所能达到的最⾼硬度表征的材料特性。

端淬试验：将标准端淬试样（φ25x100mm）奥⽒体化后，在专⽤的试验机上对其下端平⾯喷⽔冷却，然后沿试样圆柱表⾯轴向磨平带上测出硬度和⽔冷端距离的关系曲线。

此曲线被称为端淬曲线。

该试验⽅法被称做端淬试验，通过端淬试验可以⼤致确定⾦属材料的淬透性。

热处理术语奥⽒体化：将钢铁加热到Ac3或Ac1以上，使原始组织全部或部分转变为奥⽒体的⼯艺等温转变：钢和铸铁奥⽒体化后，冷却到Ar1或Ar3以下温度保持时的过冷奥⽒体发⽣的转变。

淬火的概念

淬火的概念淬火是一种通过急速冷却金属材料来改变其物理和化学性质的热处理方法。

淬火可以增加金属材料的硬度、强度、韧性和耐磨性，调整其组织结构和性能，从而提高材料在不同工程领域的使用性能。

在淬火过程中，金属材料首先被加热到其临界点以上，使其晶体结构处于一个高能态。

然后，材料在某种冷却介质中迅速冷却，以达到淬火的目的。

冷却速率快，使得材料结构中的晶界迅速冻结，从而在晶体内部形成大量的位错和应变。

淬火的目的是通过控制冷却速度和温度来改变材料的晶体结构和性能。

根据材料的化学成分和淬火工艺的不同，可以产生不同的淬火效果。

常见的淬火效果包括马氏体转变、贝氏体转变和残余奥氏体。

马氏体转变是指在适当的情况下，材料中的部分或全部奥氏体转变为马氏体。

马氏体具有高硬度和脆性，对提高材料的强度和硬度有很大作用。

而贝氏体转变是指材料中的奥氏体转变为贝氏体。

贝氏体具有较高的韧性和耐冲击性，可以提高材料的韧性和抗断裂性能。

淬火还可以产生残余奥氏体，即逐渐冷却过程中未转变为马氏体或贝氏体的奥氏体。

残余奥氏体的存在可以降低材料的硬度和强度，但同时提高了材料的韧性。

在特定的应用中，残余奥氏体可以起到调质效果，提高材料的可加工性。

淬火过程中，冷却速度是影响淬火效果的关键因素。

快速冷却可以加速奥氏体转变为马氏体或贝氏体的速率，从而增加了材料的硬度和强度。

但过快的冷却速度可能导致内部应力和组织不均匀，使材料产生开裂和变形等缺陷。

因此，在淬火过程中，必须根据材料的性质和要求合理选择冷却介质和冷却速度。

淬火也是一个复杂的过程，需要考虑许多因素，包括材料的化学成分、形状和尺寸，以及冷却介质的性质等。

不同的金属材料和淬火工艺会产生不同的淬火效果和组织结构，因此在实际应用中需要进行实验和分析来确定最佳的淬火工艺。

总之，淬火是一种重要的热处理方法，可以通过改变金属材料的晶体结构和性能来提高其使用性能。

淬火的原理是通过急速冷却来促进相变和组织改变，从而改变材料的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能。

金属学原理与热处理第七章

学习要求：一、钢的热处理原理
1. 掌握等温转变曲线和连续冷却转变曲线 2.掌握碳钢在加热和冷却时的组织转变过程
和转变产物的性能 3.掌握合金的时效和调幅分解过程二、热处理工艺掌握退火、正火、淬火和回火工艺的目的、
温度和冷却方式，正确制定工艺
第七章钢在加热和冷却时的转变
§7.1 概述 §7.2 钢在加热时的转变 §7.3 钢的过冷奥氏体转变曲线
入γ的终了温度 Arcm---冷却时γ开始析出二次渗
碳体的开始温度
推荐钢号
40Cr 45﹟钢 GCr6 GCr15 65Mn 60Si2Mn
T8A T10A 9SiCr CrWMn 5CrMnMo
典型零件用钢的化学成分及临界温度
C 0.37～0.45 0.42～0.50 1.05～1.15 0.95～1.05 0.57～0.65 0.62～0.70 0.75～0.84 0.95～1.04 0.85～0.95 0.90～1.05 0.50～0.60
改变钢的临界点，从而改变过热度本身扩散系数低，均匀化过程显著减缓。
奥氏体形成速度的因素
加热温度原始组织化学成分
扩散速度，相变驱动力形核位置，碳扩散距离
碳，合金元素
§7.2 钢在加热时的转变
奥氏体晶粒度：奥氏体晶粒的大小。
1-4级：粗晶 5-8级：细晶
§7.2 钢在加热时的转变
起始晶粒度实际晶粒度
概述
概述
热处理作用（P177）：
1. 改变钢的内部组织、结构，以改善其性能，延长零件使用寿命；
2. 消除铸造、锻压、焊接等热加工工艺造成的各种缺陷，细化晶粒，消除偏析，降低内应力，使钢的组织和性能更加均匀。
3. 预备热处理可以可以为后序加工及最终热处理作好组织准备。

45钢的调制处理工艺及工艺制定原理

45钢的调制处理工艺及工艺制定原理
45钢是一种碳素结构钢，一般用于制造机械零件，具有较高
的强度和硬度。

调制处理是对钢材进行热处理的一种工艺，目的是通过调整组织结构和性能来改善钢的使用性能。

下面是针对45钢的调制处理工艺及工艺制定原理的简要介绍：
1. 工艺步骤：
1）加热酥化：将45钢加热至适当温度，使其组织转化为奥
氏体。

2）保温：保持钢材在高温下一定时间，使得奥氏体组织均
匀稳定。

3）冷却：通过快速冷却，使奥氏体转变为马氏体或贝氏体，增加钢材的硬度和强度。

4）回火：将调质后的钢材加热至一定温度，然后冷却，以
减少冷处理过程中产生的内部应力，提高钢材的塑性和韧性。

2. 工艺制定原理：
1）根据45钢的成分分析和性能要求，确定合适的加热温度
和保温时间，以保证钢材组织的转化和稳定。

2）选择合适的冷却速率，一般采用水淬或油淬的方式，以
使奥氏体转变为马氏体或贝氏体。

3）回火的温度和时间的选择根据具体要求，通过实验和经
验确定，以得到所需的硬度、强度和韧性。

需要注意的是，钢材的调质处理需要根据具体材料和使用要求来确定，工艺制定原理也要考虑到其他因素如钢材的尺寸、形状以及后续加工工艺等。

因此，以上只是一个简要的概述，具
体的调制处理工艺及工艺制定原理还需要根据具体情况加以确定。