材料强化与材料表面处理方法
耐热钢的强化措施
耐热钢的强化措施
耐热钢通常是用于高温工作环境的特殊合金钢，其强化措施主要包括以下几个方面：
一、合金成分设计：耐热钢的基本成分中通常包含高比例的耐热合金元素，如铬、镍、钼、钨等。
这些元素能够提高钢的耐高温性能，抵抗氧化和腐蚀。
二、固溶处理：通过固溶处理，将合金元素溶解在基体中，形成均匀的溶液。
这有助于提高耐热钢的强度和硬度，同时改善其高温性能。
三、时效处理：时效处理可以通过控制温度和时间来进一步调整合金元素的分布，达到更好的强化效果。
时效处理通常在固溶处理后进行。
四、晶粒控制：通过控制热处理过程中的冷却速率，可以影响晶粒的尺寸。
较小的晶粒通常意味着更好的机械性能和高温稳定性。
五、表面处理：在耐热钢的表面进行热喷涂、热浸镀、涂层等处理，可以提高其抗氧化和抗腐蚀性能。
六、强化相的形成：通过合金元素的添加和热处理，有时可以在耐热钢中形成强化相，如碳化物、硫化物等，以提高硬度和强度。
七、降低碳含量：通常，耐热钢中的碳含量相对较低，以防止在高温下形成易脆的碳化物，从而提高耐热性。
这些强化措施的选择和实施通常取决于具体的合金成分、应用场景和所需的性能要求。
在实际应用中，制造商会根据具体的产品需求
采用合适的强化方法。
硬度不够的改善方法
硬度不够的改善方法硬度是物质抵抗划痕或压痕的能力，是评估材料强度和耐久性的重要指标。
如果材料的硬度不够，容易导致表面刮擦、变形或磨损，影响产品的质量和寿命。
本文将介绍一些改善硬度不够的方法。
1. 选择合适的材料要选择硬度足够的材料来满足实际需求。
不同的材料具有不同的硬度范围，例如金属材料常用洛氏硬度（HRC）来表征。
在选择材料时，要考虑材料的应用环境、力学性能和耐磨性等因素，以确保硬度能够满足要求。
2. 热处理热处理是一种通过改变材料的组织结构来提高硬度的方法。
常见的热处理方法包括淬火、回火和时效处理等。
通过淬火可以使材料的组织结构变为马氏体，从而提高硬度。
回火可以减轻淬火后的脆性，同时保持一定的硬度。
时效处理可以通过固溶和析出来提高材料的硬度。
3. 表面处理表面处理是改善材料硬度的有效方法之一。
常见的表面处理方法包括镀层、喷涂和氮化等。
镀层可以通过在材料表面形成一层硬度较高的保护层来提高硬度。
喷涂可以在材料表面形成一层坚硬的涂层，从而增加硬度。
氮化是一种将材料表面与氮气反应生成氮化物的方法，可以显著提高材料的硬度。
4. 添加强化剂在材料制备过程中，可以添加一些强化剂来提高硬度。
例如，在金属材料中添加碳素可以形成碳化物，从而提高硬度。
在陶瓷材料中，添加氧化铝或氮化硅等强化剂可以显著提高硬度。
5. 表面强化表面强化是一种通过在材料表面形成压缩应力来提高硬度的方法。
常见的表面强化方法包括冷滚压、喷丸和激光照射等。
冷滚压可以通过滚轧材料表面来产生压缩应力，从而提高硬度。
喷丸可以通过喷射高速颗粒来改变材料表面的组织结构，从而提高硬度。
激光照射可以在材料表面形成熔化区域，从而提高硬度。
总结起来，改善硬度不够的方法包括选择合适的材料、热处理、表面处理、添加强化剂和表面强化等。
在实际应用中，可以根据具体情况采用一个或多个方法来提高材料的硬度，以满足产品的要求。
通过合理的改善方法，可以有效提高材料的硬度，从而提高产品的质量和寿命。
材料的强化与表面处理
钢的特种热处理
第二节 非金属材料强化与韧化的途径
学习目标： 掌握高分子材料和陶瓷材料的强化原理和强化途径； 了解高分子材料和陶瓷材料的韧化原理。
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高分子材料的强化原理
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低碳马氏体钢的强韧化
马氏体时效钢的强韧化
两类典型钢种的强处理
（四）钢的特种热处理 1. 真空热处理 真空是指压强远低于一个大气压（101325Pa）的气态空间。在真空中进行的热处理称为真空热处理，包括真空退火、真空淬火、真空回火及真空化学热处理等 。 真空热处理的作用 1）表面保护作用 2）表面净化作用 3）脱脂作用 4）脱气作用 真空热处理的应用 1）真空退火 2）真空淬火 3）真空渗碳
钢的普通热处理—淬火和回火
2. 钢的淬火和回火 淬火就是将钢件加热至Ac3（对亚共析钢）或Ac1（对共析和过共析钢）以上30～50℃，保温一定时间后快速冷却（一般为油冷或水冷）以获得马氏体（或下贝氏体）组织 回火是将淬火钢重新加热至A1点以下的某一温度，保温一定时间后冷却至室温的一种工艺操作。 根据回火温度及组织的不同，钢的回火可分为： 1）低温回火 150～250℃ 2）中温回火350～500℃ 3）高温回火 500～650℃
第一节 金属材料强化与韧化的途径
学习目标： 了解金属材料强化和韧化的原理； 掌握金属材料强化和韧化的主要方法。
金属材料的强化原理
一、金属材料的强化原理 提高金属强度的途径有两条： 一是完全消除内部的位错和其他缺陷，使其强度接近于理论强度，目前实验室条件可以实现，但实际大量应用还存在技术困难。 二是在金属中引入大量缺陷，以阻碍位错的运动，例如加工硬化、合金强化、细晶强化、马氏体强化、沉淀强化等。
热处理中的表面处理工艺及其应用
热处理中的表面处理工艺及其应用热处理是指通过加热和冷却的过程改变材料的性质和结构，以提高材料的硬度、强度和耐磨性等特性。
在热处理中，表面处理是一个关键的环节，它可以对材料的表面进行改良，增强其耐磨、耐腐蚀等性能。
本文将重点介绍热处理中的表面处理工艺及其应用。
一、淬火和回火淬火和回火是热处理中最常用的表面处理工艺之一。
淬火是指将材料加热到临界温度以上，然后迅速冷却，使材料表面形成马氏体结构，提高材料的硬度和强度。
而回火则是在淬火后将材料加热到较低的温度并保持一段时间，以减轻淬火带来的内应力和脆性，提高材料的韧性和可加工性。
淬火和回火广泛应用于钢材、合金材料等的表面处理和强化。
二、氮化处理氮化处理是一种将材料表面与氮元素发生化学反应，形成氮化物薄膜的表面处理工艺。
氮化处理可以显著提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。
常见的氮化处理包括气体氮化、离子氮化和盐浴氮化等。
氮化处理在汽车零部件、模具制造以及航空航天等领域有广泛的应用。
三、电镀电镀是一种透过将金属离子置于电解质溶液中，然后利用电解作用，在导电的基材上沉积所需的金属薄膜的表面处理工艺。
电镀可以改善材料表面的电导性、耐磨性和抗腐蚀能力。
常见的电镀方法包括镀铬、镀镍、镀锌等。
电镀广泛应用于汽车制造、电子设备以及装饰品制作等行业。
四、渗碳处理渗碳处理是一种通过将材料浸入具有高碳含量的介质中，使其表面碳原子浸渗进入材料内部形成高碳浓度层的表面处理工艺。
渗碳处理可以显著提高材料的硬度、耐磨性和疲劳寿命。
常见的渗碳处理方法包括气体渗碳、盐浴渗碳和液体渗碳等。
渗碳处理广泛应用于汽车零部件、机械设备以及工具制造等领域。
五、喷涂喷涂是一种利用喷枪将涂料、涂敷剂等喷射到材料表面形成涂层的表面处理工艺。
喷涂可以改善材料的耐磨性、耐高温性和防腐性能。
常见的喷涂方法包括喷漆、喷粉末和喷涂保温涂料等。
喷涂广泛应用于汽车制造、建筑装饰以及航空航天等领域。
六、机械加工机械加工是一种通过对材料表面进行切削、锉磨、打磨等加工方法，以改善材料表面的粗糙度和平整度的表面处理工艺。
简述金属材料表面主要的处理方法
简述金属材料表面主要的处理方法一、电镀根据生产需要，将经过镀前处理的预镀工件置于电解质溶液当中，使工件做阴极，另一金属做阳极。
在通电的情况下使预镀工件表面沉积上镀层，经过镀后处理使金属工件表面形成致密的镀层，其成分可以为金属、合金、半导体或各类金属固体微粒，从而具有满足产品所需的性能。
常见的电镀工艺有镀铜、镀镍、镀铬等工艺，根据不同的产品需要及不同的基体材料可以选择不同的电镀工艺。
二、化学镀化学镀又称为化学沉积、非电解镀或者自催化镀，指不依赖外加电流，在经活化处理的基体表面上，镀液中金属离子被催化还原形成金属镀层的过程。
化学镀要求沉积反应只限在具有催化作用制件（如镍、钴、铑、钯等）表面上进行，并且溶液本身不应自发地发生氧化还原作用。
以化学镀镍为例，其具有镀液使用寿命短、稳定性差、稳定剂多含重金属离子，污染大等缺点，并且镀层质量受主盐浓度、还原剂、络合剂、稳定剂等添加剂以及工资生产环境PH及温度等条件的影响，在实际生产中需严格控制各工艺参数。
多种因素的影响使得化学镀的应用范围受到一定限制。
目前，化学镀镍、镀铜、镀银、镀金、镀钴、镀钯、镀铂、镀锡等已在工业生产中应用，尤其在电子工业中应用更为广泛。
三、涂装涂装分为粉末喷涂以及水性涂料电泳涂装等多种涂装方式。
由于工程机械范围广、规格多、零部件大，一般采用粉末喷涂的方式进行涂装。
喷涂工具有高压空气喷枪、高压无气喷枪及静电喷枪等工具。
高压空气喷涂的喷涂效率较低，而高压无气喷涂浪费涂料，而且两者对环境污染较严重，所以目前基本已被静电喷涂所取代。
中小型工件的喷涂可采用水帘-水洗组合式喷漆室、无泵喷漆室或文丘里式喷漆室，方便进行粉末涂料的回收和工件涂装后的清洗，前者具有较高的漆雾捕集效率，在工业生产中得到广泛应用。
四、转化膜处理（1）阳极氧化处理阳极氧化处理分为化学氧化和电化学氧化，铝及其合金多利用阳极氧化处理来提高基体的耐蚀性。
化学氧化处理指在含有氧化剂的弱酸性或弱碱性溶液中生成致密的耐蚀性高的膜层，其后常通过封闭处理提高耐蚀性，但当氧化膜层作为涂装底层时则不进行封闭处理。
表面强化工艺
表面强化工艺
是一种通过某种工艺手段使零件表面获得与基体材料不同的组织结构和性能的技术。
这种技术可以提高零件的硬度、强度、耐磨性、疲劳强度以及抗冲击性能等，从而延长零件的使用寿命，节约稀有、昂贵材料，并促进高新技术的发展。
常见的表面强化方法有以下几种：
1. 喷丸强化：通过高速喷射具有一定硬度的丸粒（如钢丸、玻璃丸等）对零件表面进行冲击，使其产生冷态塑性变形，从而提高硬度和抗磨性。
2. 滚压加工：利用滚压工具在零件表面形成一定的压缩层，提高其硬度和抗磨性。
滚压加工包括滚压、滚磨、滚光等方法。
3. 液体磨料强化：采用一种特殊的液体介质（如珩磨油、乳化液等），其中含有具有一定硬度的磨料颗粒。
通过液体介质对零件表面进行磨擦，使表面产生冷态塑性变形，从而提高硬度和抗磨性。
4. 表面热处理：通过改变零件表面层的组织结构，使其获得一定的硬度和强度。
常见的表面热处理方法有淬火、回火、渗碳、渗氮等。
5. 化学表面处理：通过化学方法改变零件表面的组织结构和性能，如化学镀、化学转化膜等。
表面强化工艺是一种通过各种方法提高零件表面性能的技术，可以延长零件的使用寿命，节约材料，并提高零件的性能。
在汽车制造、航空航天、机械制造等领域有广泛的应用。
提高金属材料强度的方法
提高金属材料强度的方法引言金属材料是工程领域中使用最广泛的材料之一，其强度是评价材料性能的重要指标。
提高金属材料的强度可以增加其承载能力，降低零部件的失效概率，提高工程结构的安全性。
本文将深入探讨提高金属材料强度的各种方法。
冶金方法精细晶粒化精细晶粒化是通过控制金属材料的结晶过程，使晶粒尺寸变小，从而提高材料的强度。
常用的方法包括： 1. 高温退火和快速冷却：通过高温退火使晶粒长大，然后通过快速冷却使晶粒尺寸减小。
2. 机械变形：通过冷加工或热加工使晶粒细化。
3. 添加合金元素：合金元素可以抑制晶粒生长，从而实现晶粒细化。
相变强化相变强化是通过控制金属材料的相变过程，使材料的强度得到提高。
常用的方法包括： 1. 固溶强化：通过添加合金元素使固溶体的晶格变形，从而增加材料的强度。
2. 相分解强化：通过控制相分解反应，使材料中形成细小的强化相，从而提高材料的强度。
加工方法冷加工冷加工是指在室温下对金属材料进行塑性变形的加工方法。
冷加工可以使材料的晶粒细化，提高材料的强度。
常用的冷加工方法包括： 1. 冷轧：将金属材料通过辊轧机进行塑性变形，使其厚度减小，晶粒变细。
2. 冷拔：将金属材料通过拉拔机进行拉伸变形，使其截面积减小，晶粒变细。
热加工热加工是指在高温下对金属材料进行塑性变形的加工方法。
热加工可以使材料的晶粒长大，提高材料的强度。
常用的热加工方法包括： 1. 热轧：将金属材料加热至较高温度，然后通过辊轧机进行塑性变形。
2. 热锻：将金属材料加热至较高温度，然后通过锻造机进行塑性变形。
表面处理方法渗碳处理渗碳处理是将含有碳的固体材料加热至高温，使其碳元素渗入金属表面，从而提高金属材料的强度。
渗碳处理常用于低碳钢的强化。
渗碳处理的步骤包括： 1. 预处理：将金属材料进行除油、除锈等表面处理。
2. 渗碳：将金属材料与含碳固体材料一起加热至高温，使碳元素渗入金属表面。
3. 淬火：将渗碳后的金属材料迅速冷却，使其形成马氏体结构，提高强度。
提高零件疲劳强度的方法
提高零件疲劳强度的方法提高零件疲劳强度的方法一、引言零件的疲劳强度是指零件在交变应力作用下，经过一定次数的循环后发生疲劳断裂的能力。
疲劳强度是零件设计和制造过程中需要考虑的重要因素之一，因为它直接影响到零件的使用寿命和安全性。
本文将从材料选择、结构设计、表面处理和强化处理等方面，探讨提高零件疲劳强度的方法。
二、材料选择材料的选择是提高零件疲劳强度的基础。
具有较好的疲劳强度的材料能够在相同条件下承受更多的循环次数，从而延长零件的使用寿命。
以下是一些提高材料疲劳强度的方法：1.选择高强度材料：高强度材料的屈服强度和抗拉强度较高，能够承受更大的应力，从而具有较高的疲劳强度。
例如，合金钢、钛合金、铝合金等高强度材料在航空航天、汽车等领域得到广泛应用。
2.选择韧性材料：韧性材料在受到冲击或裂纹扩展时能够吸收更多的能量，从而减缓裂纹的扩展速度，提高零件的疲劳强度。
例如，铸铁、铸钢等韧性材料在桥梁、建筑等领域得到广泛应用。
3.选择耐腐蚀材料：零件在工作过程中会受到环境因素的影响，如腐蚀介质的作用，导致零件表面损伤和疲劳强度降低。
因此，选择耐腐蚀材料能够提高零件的疲劳强度。
例如，不锈钢、镍基合金等耐腐蚀材料在化工、海洋工程等领域得到广泛应用。
三、结构设计结构设计是提高零件疲劳强度的重要手段。
合理的结构设计能够使零件在受力时更加均匀，减少应力集中和裂纹的产生，从而提高零件的疲劳强度。
以下是一些结构设计的方法：1.优化截面形状：合理的截面形状能够使零件在受力时更加均匀，减少应力集中和裂纹的产生。
例如，采用圆形截面代替方形截面能够减少应力集中，提高零件的疲劳强度。
2.增加过渡圆角：在零件的结构设计中，增加过渡圆角能够减少应力集中和裂纹的产生。
例如，在孔口和拐角处增加过渡圆角能够减少应力集中，提高零件的疲劳强度。
3.采用整体结构：采用整体结构能够减少零件之间的连接和传力环节，从而减少应力集中和裂纹的产生。
例如，采用整体叶盘代替分体叶盘能够减少连接环节，提高零件的疲劳强度。
金属材料的表面改性和涂层技术
金属材料的表面改性和涂层技术金属材料是现代工业中应用广泛的材料之一。
然而，一些金属材料的表面性能可能不够优越，比如容易受腐蚀、磨损、氧化等。
这时，表面改性和涂层技术就非常重要了，它们可以显著提高金属材料的性能和寿命，增加材料的价值。
本文会从表面改性和涂层技术两个方面进行探讨。
一、表面改性技术表面改性是通过对金属表面进行化学、物理或机械处理的方式改变其表面性质，从而提高金属的性能。
下面列举几种常见的表面处理技术。
1、表面氧化技术表面氧化是指利用氧化剂对金属表面进行氧化处理，形成一层氧化膜。
这层氧化膜可以提高金属材料的耐腐蚀性和耐磨损性，同时也可以用于染色、涂覆或印刷等工艺。
表面氧化常用的方法有阳极氧化、化学氧化和等离子氧化等。
2、表面镀层技术表面镀层是将不同金属或非金属物质镀覆在金属表面上，形成一个新的复合材料。
这个新的复合材料可以在原有金属基材的基础上增加一些新的性能，如降低摩擦系数、提高抗磨损性、改善电性能等。
表面镀层常见的有镀铬、镀镍、镀锌、镀铝等。
3、表面强化技术表面强化是通过对金属表面进行机械、热、化学等不同方式的处理，来提高金属材料的强度、硬度和耐磨性等。
表面强化常用的方法有等离子喷涂、火焰喷涂、热处理、冷喷涂等。
二、涂层技术涂层技术是将不同的涂料或材料涂覆在金属表面形成一层薄膜，从而增强材料的性能。
涂层技术可以分为有机涂层和无机涂层两种类型。
1、有机涂层技术有机涂层是指以有机树脂为主体的涂层，其形成机理主要有溶剂挥发、反应固化和辐射固化等方式。
有机涂层具有良好的电绝缘性、防腐性、耐磨性和抗紫外线性能等。
其中，环氧、聚氨酯、丙烯酸等涂料是常用的有机涂料。
2、无机涂层技术无机涂层是指以无机物质为主体的涂层，其形成机理主要有溶液反应和过程固化等方式。
无机涂层具有高强度、高温耐性、防腐性和耐化学腐蚀性等性能。
其中，磷化、阳极氧化、硅酸盐涂层等涂料是常用的无机涂料。
三、结论表面改性技术和涂层技术的应用范围十分广泛，在工业制造、汽车制造、航空航天、电子设备等领域得到了广泛的应用。
材料的强化
材料的强化材料的强化是指通过不同的方法和技术，提高材料的力学性能、耐热性能、耐腐蚀性能、耐磨损性能等特性，以满足不同工程领域对材料性能的要求。
一种常见的材料强化方法是热处理。
热处理能够使材料的晶粒细化、晶界清晰，从而提高材料的强度和韧性。
通过加热材料至一定温度，保温一段时间后再进行冷却，可以使材料内部发生相变，使晶粒尺寸减小，从而提高材料的强度。
此外，热处理还可以改变材料的组织结构，增加材料晶界的清晰度，从而提高材料的韧性和抗疲劳性能。
另一种常见的材料强化方法是加工变形。
通过塑性变形可以使材料的晶粒产生形变和畸变，从而增加材料的位错密度，使晶界产生位错和畸变，从而提高材料的强度。
加工变形包括冷加工和热加工两种方式。
冷加工是指在室温下进行塑性变形，可以产生较高的强度和硬度；热加工是指在高温下进行塑性变形，可以使材料的晶粒再结晶，从而提高材料的韧性和可塑性。
此外，还有其他的材料强化方法，如表面强化、合金强化、纳米材料强化等。
表面强化是指通过表面处理技术，使材料表面形成一层高硬度、高耐磨的薄膜，从而提高材料的耐磨损性能和抗腐蚀能力。
合金强化是指将不同成分的材料进行混合，通过固溶、沉淀等相变方式，改变材料的力学性能和物理性能。
纳米材料强化是指通过制备纳米级的材料，使材料的晶粒尺寸缩小到纳米级别，从而提高材料的硬度和强度。
综上所述，通过热处理、加工变形、表面强化、合金强化、纳米材料等各种方法和技术，可以对材料进行强化处理，提高材料的力学性能、耐热性能、耐腐蚀性能和耐磨损性能，满足不同工程应用领域对材料性能的要求。
材料的强化在工程实践中具有重要意义，可以提高材料的使用寿命、降低成本、提高安全性，推动材料科学的发展进步。
金属材料的喷丸强化原理及其强化机理综述
金属材料的喷丸强化原理及其强化机理综述喷丸强化是一种常用的金属表面处理技术，通过将高速喷射的金属颗粒或研磨料冲击在金属表面上，可以改善金属的表面质量、增强金属的抗疲劳性能和耐蚀性能。
喷丸强化的原理及其强化机理主要有以下几个方面：1.表面清理：喷丸强化过程中，高速喷射的金属颗粒或研磨料冲击在金属表面上，可以将表面的氧化物、油污、锈蚀物等清除干净，从而提高金属表面的清洁度和质量。
2.表面硬化：喷丸强化会在金属表面形成一定深度的冷作硬化层，这是因为金属颗粒或研磨料的冲击会引起金属表面的塑性变形和冷变形，从而产生强化效果。
这种硬化层可以增加金属材料的硬度和耐磨性，提高抗疲劳性能。
3.残余压应力：喷丸强化会在金属表面产生一定的残余压应力，即冲击力的作用下，金属表面产生压缩变形，而内部则产生拉伸变形。
这些残余压应力的存在可以有效地阻止裂纹和缺陷的扩展，提高金属材料的抗拉强度和延伸率。
4.容积效应：喷丸强化可以在金属表面形成很多微小的挤压区，这些微小的挤压区可以有效地增加金属的表面积，增强金属与周围环境的接触，从而提高金属的氧化和腐蚀性能。
5.变形和急冷回火效应：喷丸强化过程中，金属颗粒或研磨料的冲击会引起金属表面的塑性变形和变形加热，而喷射介质的冷却能力很强，会在喷丸后对金属表面进行急冷回火。
这种急冷回火效应可以改善金属的晶粒结构和组织性能，提高金属的韧性和抗疲劳性能。
总之，喷丸强化通过冲击、压缩、冷变形和急冷回火等机制，对金属材料的表面和组织进行改善和增强，从而达到提高金属的性能和延长使用寿命的目的。
这种技术在航空、航天、能源、汽车等领域有着广泛的应用前景。
提高材料疲劳极限的措施和方法
提高材料疲劳极限的措施和方法材料的疲劳极限是指材料在交替加载下能够承受的最大循环应力值，是控制材料疲劳寿命的重要指标。
提高材料的疲劳极限可以延长材料的使用寿命，降低成本，确保材料的安全可靠性。
以下是几种提高材料疲劳极限的措施和方法：1.优化材料结构设计：对于机械零件等需要承受高循环应力的部件，可以通过优化结构设计来减少应力集中现象，如避免突变削弱截面、适当加大过渡半径等。
通过设计合理的几何形状来提高材料的疲劳寿命。
2.选择合适的材料：选择适用于特定工作条件下的材料，即使在高循环应力下也能保持较高的疲劳极限。
高强度、高韧性和高疲劳强度的材料往往具有相对较高的疲劳极限。
3.进行热处理：通过热处理可以改变材料的组织和性能，如提高材料的硬度、强度和韧性。
通过合理的热处理工艺可以调整材料的晶粒结构和组织，降低材料的内部应力，提高材料的抗疲劳能力。
4.表面强化处理：通过表面处理技术来增强材料的表面硬度和抗疲劳性能，如表面喷涂、研磨、淬火、堆焊等。
这些表面处理方法可以形成一层高强度、高硬度和高韧性的表面层，提高材料的疲劳极限和抗疲劳能力。
5.控制材料制造工艺：合理控制材料的制造工艺，确保材料的内部质量和组织均匀性。
如优化熔炼、铸造和轧制等工艺参数，减少材料中的缺陷和夹杂物，提高材料的韧性和抗疲劳能力。
6.加强检测手段：采用高精度的材料检测手段，如超声波检测、X 射线检测和磁粉检测等，及时发现材料中的缺陷和裂纹，并采取相应的修复措施。
及时排查材料中的潜在问题，预防材料在使用过程中的疲劳失效。
7.加强预防措施：加强对材料疲劳寿命的预估和评估，建立合理的材料疲劳寿命模型，根据材料的使用环境和实际工况，制定相应的维护和保养计划。
在材料的设计、制造和使用过程中，加强对疲劳寿命的重视，培养人员的疲劳寿命管理意识。
8.加强材料的保护与维修：针对不同材料，采取相应的保护措施，如选择适当的涂层和润滑剂，减少材料的摩擦和磨损。
对于已经磨损或受损的材料，及时进行维修和更换，以防止材料进一步损坏。
表面处理
磷酸盐皮膜
3-1磷酸盐皮膜性质 磷酸锌与磷酸锰的皮膜是结晶，它们的形状个不同。色彩是磷酸锌是灰 色，磷酸锰是灰黑色。磷酸铁的皮膜是非晶体，表面色彩是由促进剂， 处理之前铁的表面情况来判断她的颜色由金色到紫色，根据条件种类也 不同。皮膜的耐蚀性是一般越薄的话会越弱。特别是磷酸铁的皮膜很 薄，所以耐蚀性很弱。
挂镀：是工件装夹在挂具上，适宜大零件，每一批能电镀的产品数量少，镀层厚度10μm以 上的工艺。
滚镀：制件在回转容器中进行的电镀。适用于小型零件。
钝化：应用化学或电化学方法，在金属表面形成一层薄的氧化物层，使金属腐蚀速率大大 降低的过程。
用途：对不锈钢全面酸洗钝化处理，清除各类油污、锈、氧化皮、焊斑等污垢，处理后表 面变成均匀银白色，大大提高不锈钢抗腐蚀性能，适用于各种型号不锈钢零件、板脱脂来自电解脱脂镀锌 黑铬 绿铬
水洗 水洗 水洗 水洗
黑色润滑剂
酸洗 中和 硝酸活性化 黄铬 绿色润滑剂
水洗 纯 水洗
水洗 白铬 脱水烘干 去氢炉
1-2 锌-铁合金电镀 Zn—Fe合金电镀是，能电镀形象复杂产品的同时，有着及其良好的耐腐 蚀性，而且成本也很低。但是建议做铬处理。在电镀厚度5μ时候做 盐雾试验，时间大约是500小时。是具有很高的耐腐蚀性。合金皮膜镀 层成在Zn-99.3～ 99.8%, Fe- 0.2～0.7%的时候他能显示出最佳的耐腐蚀 性。
脱脂
水洗
酸洗
电解脱脂
表面调整(磷 酸锌)
化成皮膜(磷 酸锰)
化成皮膜(磷 酸锌)
烫洗
表面调整(磷 酸锰)
脱水烘干
纯 水洗 防锈处理 脱油
设备
表面处理厂的设备有： 酸性挂镀锌生产线、碱性电镀线、酸性镀锌生产线、酸性电镀钝化线、手动脱脂 线、磷化生产线、驱氢炉、GEOMET底凃生产线、GEOMET面凃生产线（ML、 TTF线）。 实验室设备有：盐雾试验机、CCT试验机， 表面处理药水中用到的化学药剂主要有： 双氧水、硼酸、硝酸、盐酸、氯化钾、片碱、氢氧化钠、氯化铵、磷化剂、工 业盐、封闭剂、新型固托、固体脱脂、锌粉 等。 防锈油使用分类： 1）C-806 用于喷涂产品防锈 2）P-2100 用于磷化和一般防锈产品 3）C-815 23513-11104产品专用（M8×51.5） 4）C-868s 22123-23001产品专用（M6×40）
钢的四种强化机制
钢的四种强化机制引言钢是一种非常重要的材料，在许多领域都得到广泛应用。
为了提高钢的性能和使用寿命，人们经过长期的研究和探索，发现了一些可以强化钢的方法。
这些方法包括合金化、冷变形、热处理和表面处理等。
本文将会全面、详细、完整地探讨钢的四种强化机制，以帮助读者更好地理解这些方法的原理和应用。
合金化合金化是一种常用的钢强化方法，通过向钢中添加合金元素来改变其组织和性能。
其中比较常见的合金元素包括铬、镍、钼、锰等。
这些合金元素可以通过固溶强化、析出强化、碳化物强化等方式来增强钢的硬度、强度、韧性等性能。
固溶强化固溶强化是通过使合金元素溶解在钢基体中来提高钢的性能。
当合金元素加入到钢中时，它们会在钢的晶格中溶解，形成固溶体。
这些合金元素可以扩散到钢的晶界和位错中，从而阻碍位错的移动和晶界的运动，提高钢的强度和硬度。
析出强化析出强化是指合金元素从固溶体中析出形成细小的沉淀物，通过阻碍位错和晶界的移动来提高钢的性能。
当钢经过热处理后，合金元素会从固溶体中分离出来，在晶粒内部形成细小的沉淀物。
这些沉淀物可以阻碍位错的运动，增加晶界的能量，从而提高钢的强度、硬度和韧性。
碳化物强化碳化物强化是指合金元素形成碳化物的过程，通过增加碳化物的数量和尺寸来增强钢的硬度和强度。
当钢中的合金元素与碳结合时，它们会形成稳定的碳化物。
这些碳化物可以阻碍位错的移动，增加晶界的能量，从而提高钢的硬度和强度。
冷变形是通过机械力的作用来强化钢材。
当钢材在常温下受到外力的作用时，其晶粒会发生塑性变形，并产生位错和晶界等缺陷。
这些缺陷可以阻碍位错和晶界的移动，从而增强钢的硬度、强度和韧性。
冷轧冷轧是一种常用的冷变形方法，适用于制备薄板、带材等钢材。
在冷轧过程中，钢材首先经过加热，然后通过辊压机进行轧制。
这种轧制过程会使钢材的晶粒发生塑性变形，并产生大量的位错和晶界。
这些位错和晶界可以阻碍晶粒的滑移和晶界的运动，从而提高钢的强度和硬度。
冷拉拔冷拉拔是一种常用的冷变形方法，适用于制备线材、型材等钢材。
金属材料表面处理工艺有哪些
金属表面处理工艺是利用现代物理、化学、金属学和热处理等学科的技术来改变零件表面的状况和性质，使之与心部材料作优化组合，以达到预定性能要求的工艺方法。
具体有以下几种处理工艺：
一、QPQ工艺处理
它是一种先进的表面处理工艺。
具有良好的耐磨性、良好的耐腐蚀性、良好的耐疲劳性、极小的变形、低碳环保、可替代多道工序，降低时间成本。
二、表面淬火
是指在不改变钢的化学成分及心部组织情况下，利用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。
三、化学表面热处理
表面合金化技术的典型工艺就是化学表面热处理。
是将工件置于特定介质中加热保温，使介质中活性原子渗入工件表层从而改变工件表层化学成分和组织，进而改变其性能的热处理工艺。
四、喷丸
是将大量高速运动的弹丸喷射到零件表面上，犹如无数个小锤锤击金属表面，使零件表层和次表层发生一定的塑性变形而实现强化的一种技术。
焦作汇鑫恒机械制造有限公司成立于2011年，公司采用新的工艺和新的环保设备，对现有的金属表面梳理材料进行研发、改进，是表面加硬处理的专业性技术公司，主要采用QPQ处理工艺。
提高材料硬度的措施
提高材料硬度的措施概述材料硬度是材料性能的重要指标之一，它直接关系到材料的耐磨性、抗压性和耐腐蚀性等方面。
通过一系列措施和方法，可以有效地提高材料硬度，从而满足不同领域对于硬度要求的应用需求。
增加晶格缺陷晶格缺陷对于材料硬度起到重要的影响作用。
通过增加晶格缺陷，可以有效地提高材料的硬度。
常用的方法包括：1.离子辐照：通过离子辐照可以引入更多的晶格缺陷，如点缺陷、线缺陷等，从而提高材料硬度。
离子辐照可以使用电子加速器、离子束设备等进行。
2.激光处理：激光处理可以在材料表面形成高温和高压的条件，从而引起晶格缺陷的生成和重新排列，提高材料硬度。
添加合金元素合金化是提高材料硬度的常用方法之一。
通过添加合金元素，可以改变材料的晶体结构和成分，从而改变材料的硬度特性。
常用的合金元素包括：1.碳素：碳素是常见的合金元素，可以通过固溶强化和析出强化等机制，有效地提高材料的硬度。
2.铬：铬是不锈钢中常用的合金元素，可以通过形成析出相和固溶强化来提高材料硬度。
表面处理材料的表面处理可以有效地提高材料的硬度和耐磨性。
常用的表面处理方法包括：1.渗碳处理：通过在材料表面渗碳，可以形成高碳层，提高材料的硬度和耐磨性。
2.氮化处理：通过在材料表面进行氮化处理，可以形成氮化物层，提高材料的硬度和耐腐蚀性。
热处理热处理是提高材料硬度的常用手段之一。
通过控制材料的加热和冷却过程，可以改变材料的晶体结构和硬度特性。
常用的热处理方法包括：1.淬火：淬火是将材料加热至临界温度，然后迅速冷却的过程。
通过淬火可以形成马氏体结构，提高材料的硬度。
2.时效处理：时效处理是将材料在中温下进行退火保温，使材料中的析出相达到最佳状态。
时效处理可以有效地提高材料的硬度和强度。
总结提高材料硬度是工程领域中的重要课题，通过增加晶格缺陷、添加合金元素、表面处理和热处理等方式可以有效地提高材料的硬度。
选取合适的提高硬度的措施，可以根据具体应用要求和材料本身特性进行综合考虑，并结合实际情况进行操作。
不同材料零件的喷丸强化
不同材料零件的喷丸强化喷丸强化是一种常见的表面处理方法，通过高速喷射金属颗粒或其它硬质颗粒，以一定的速度和角度撞击工件表面，从而改善其表面硬度、耐磨性和抗疲劳性能。
不同材料零件的喷丸强化具有不同的特点和优势。
首先，对于金属零件来说，喷丸强化可以显著提高其表面硬度和耐磨性。
金属材料的表面会在喷丸过程中形成一层厚度较薄的变形层，该变形层由于受到冲击和压缩作用，具有高度致密、细小的晶粒和高硬度的特点。
这使得金属零件在使用过程中更加耐磨，延长了其使用寿命。
同时，喷丸也可以消除金属表面的残余应力和缺陷，提高其抗疲劳性能。
不同金属材料的喷丸强化会产生不同的效果。
例如，对于铸铁零件来说，喷丸可以去除表面的氧化皮和毛刺，提高其表面质量。
对于铝合金零件来说，喷丸可以消除其表面的氧化层和缺陷，提高其表面附着力，减少腐蚀和疲劳裂纹的产生。
对于钢材来说，喷丸可以提高其表面硬度和抗疲劳性能，改善其耐磨性。
对于非金属材料来说，喷丸强化主要是通过改善材料表面的粗糙度和附着力，提高其涂层或涂装的质量和耐久性。
例如，对于塑料、陶瓷和玻璃等材料来说，喷丸可以增加其表面粗糙度，提高其涂层的附着力。
这使得这些材料在使用过程中更加耐磨、耐腐蚀。
此外，喷丸强化还可以用于修复零件的表面缺陷和磨损。
通过喷丸可以去除表面的氧化层、氧化皮、锈蚀和残留物，平整表面，减小表面粗糙度，提高零件的表面质量和几何形状。
这使得喷丸强化成为修复零件表面质量和提高工件整体质量的有效工艺。
总的来说，不同材料零件的喷丸强化能够在一定程度上改善其表面硬度、耐磨性和抗疲劳性能。
通过喷丸可以去除表面缺陷和磨损，平整表面，提高表面质量和几何形状。
不同材料的喷丸强化具有不同的适用范围和效果，因此在进行喷丸强化前需要对材料特性进行充分的了解和选择适当的喷丸工艺参数。
表面强化铁基粉末冶金材料的表面处理工艺探究
【 关键词】 粉末冶金 ； 表面处理； 压制性能； 经济性； 可靠性； 耐久性； 孔隙特征
０ 引言
现代粉末冶金是一门制造机 械零件 的先进技术 具有 高效 、 优质 、 精密、 低耗 、 节能等优点 ． 非常适合于大批量生 产各 种机械零部件 ． 如 汽车零件 ， 尤其是采 用铸 、 、 锻 机加工等 常规方法难 以成形 或无法 成 形， 以及虽 能成形但极不经济的复杂形状零 件。采用粉末 冶金 工艺生 产这些零件 ， 不仅可使零件达到高精度 、 高性 能。 而且 可以保证 在流水 ２２ 碳 氮共 渗 处 理 ． 线 上生产 的精度和性能的稳定一 致 ． 给汽 车工业乃至现代 装备制 从而 这是一种经过改 良的气体渗碳处理 。 主要改进之处是将氨引入了 造业带来 了巨大 的技术经济效果 气体渗碳气氛气体 中 ． 粉末冶金零件表 面形成 初生态氮 ． 在 氮与碳 同 时扩散到粉末冶金材料 中形成含 氮的渗碳层 。与气体渗碳相 比． 碳氮 １ 烧 结 后 续 处 理 和 表 面 强化 处 理 共渗的温度较低 （４ — ７ Ｔ ）时间较短（ — ． ） ８ ０ ８０ ￣ ． ４ ５ ｈ 碳氮共渗处理的硬 ５ 采 用烧结后续热处理 和表面强化处理是提 高铁基粉末冶金材料 化层深度 易于控制 ．因此广泛地用 于铁基 粉末冶金材料表面强 化处 及部件性 能的最经济有效的方法。 虽然粉末冶金零件 的强化处理和相 理 。实验表明 ，ｅ １ ％Ｃ材料碳 氮共 渗（ ． ／ 的弯 曲疲劳 寿命 与 Ｆ一． ５ ７１ ｅ ） ｇｍ 应的锻轧金属零件或 锻件原理相似 ． 源于制造方法 的差异 ． 但 诸如多 氮化锻钢相当。由于高硬度表面薄层 的形成 ， 共渗适合用于耐磨 氮碳 Ｌ 和合金化不均一性等 ． 性 必然带来强化 处理后组织和性能与铸锻材 和要求心部韧性 的部件 料 的不 同。研究表明 ： 与全密度 的碳钢相 同， 含碳量大于 Ｏ ％的铁基 ２ 氮化或氮碳共渗处理 ． ４ － ３ 粉末冶金材料可 以进行 部件整体淬火 回火 ． 改善表面强度 、 体抗拉 整 由于盐浴法的盐很难清除 ． 粉末冶金材料主要采用气体氮碳共渗 强度 、 疲劳 强度和磨粒磨损抗力 由于工程部件失效主要发生在表层 或气体氮化处理 。粉末冶金材料可以采用气体 氮化 ， 气孔使 氮渗入 但 和次表层 ， 应用渗碳处理 、 碳氮共渗处理 、 氮化处理等表面处理 可以有 内部引起变形 和脆化 为解决这个问题 ． 子氮 化的研 究和应用越来 离 效的改善铁基粉末冶金材料的性能 越广泛 离子的出现消除 了介质渗入 内部的问题 ， 使硬化层深度易于 控制 ． 减少了变形 ２ 铁基 烧 结材 料 的表 面 处 理 ２４ 表面硬化淬火 ． 摩擦磨损现象主要发生在相对运动的表面 ． 而表面工程技术是提 粉末冶金材料可以进行高频感应淬火和激光硬化淬火 但是 ． 粉 高相对运动表面的摩擦学性能 的最为经济和行 之有效 的方法 。 末冶金材料与相应的熔铸材料相 比．电阻率因材料密度降低而增高 ． 表面工程 技术分类 多， 应用广 。 包括传统的表面机械强化技术 （ 喷 加热时 间应短一些 高频感应淬火处理广泛应用于处理各种粉末冶金 丸、 滚压和预加应 力强化等 ）化学热处理强化技术（ 、 渗碳处理 、 渗氮处 齿轮 ． 改善接触疲劳性 能和耐磨性 理、 渗硼等） 表面淬火强化技术 （ 、 感应淬火 、 火焰淬火 ） 及电镀技术 （ 电 对粉末冶金材料表 面强化处理改善性能的研究很多 ． 对强化处理 镀 、 学镀 、 化 刷镀等 ） 和近年来发展起 来的薄膜 技术 （Ｖ Ｃ Ｄ Ｌ 后表层组织结构的研究 也有介绍 ． 等 Ｐ Ｄ， Ｖ ，Ｂ 但不够系统和全面 同时对于铁基 膜， 离子注入 等） 激光表面处理技术 、 、 复合表面工程技术 和纳米表面 粉末冶金表面强化后耐磨性改善及其机理的研究却属空 白 工程技术等。 （ 频 感 应淬 火 １高 表 面工程技术可 以直接针对 重要零部件 的服役要求 进行表面或 感应加热表面热处理是 目 前应用最广 ． 发展最快 的一种表 面热处 局部的强化或修复 ． 使之产 生性能极佳 的表面功能层 。这层表 面材料 理方法 ． 由于处在交变磁场 中的零件靠 自身产生 的热 量来加热 ． 其热 与制作部件的整体材料相 比， 厚度薄 ， 面积小 ， 却承担着工作部件 的主 损 失少 ， 以它加热速度快 ， 所 热效率高 。并且热处理质量高 ， 因为 这是 要功能 表面工程技术的应用 可以降低对本体材料 的要求 ． 节省材料 加热时间短 ． 零件无氧化和脱 碳． 同时零件心部处于低温状态 ， 强度较 资源 ， 降低原材料成本 ． 具有非 常显著 的经济效益和社会效益 。 高． 故淬火变形小 因此采用 感应淬火可 以使零件表面获得高 的硬度 单一的表面工程技术由于其 固有 的局限性 ． 已经不能满足 日益苛 和耐磨性 ． 而心部保持原来 良好的韧性和塑性 刻 的工况条件的要求 综合运用两种或多种表面工程技术的复合表 面 （ ） 光 表 面 淬 火 ２激 工程技术通过最佳协 同效应 获得 了“＋ ＞ ” １ １ ２ 的效果 ． 决了一系列 的 解 激光表面淬火是利用激光对材料进行辐射 ． 使材料 的表面部分 以 工程技术难题 很 高的速度被加热到奥 氏体化温度以上 ． 随后靠材 料 自身的快速导热 目 ．复合表面工程技术 的研究 和应用 已经取得 了重 大进 展 ， 前 如 又 以 快的速度冷却 很 这种快速加热快速冷却 的特点使加热 区的组织 热 喷涂 与激光重熔的复合 、 热喷涂与刷镀 的复合、 化学热处理 与电镀 结构发生变化 ， 从而呈现很多的特殊性能。激光表面淬火的结果与材 的复合 、 表面强化与喷丸强化的复合、 表面强 化与固体润 滑膜的复合 、 料热影响 区域所 经历 的热循环相关 ． 过控制作用激光 的功率 、 通 功率 金属材料基体与非金属材料涂层的复合及多层薄膜技术的复合等 密度分布和激光作用 时间（ 扫描速度 ） 等参 数 ， 可以改变热循 环 ． 从而 铁基烧结材料具有优 良的耐磨性 和制造工艺性 。 由于孔 隙的存 完成材料表层 的淬火或退火等工艺 但 在． 强度和硬度受到 限制 ． 采用表面工程技术 与粉末 烧结技 术相结合 ． 试验研究表 明 ． 如果不对激光淬火 提出过高的要求 ． 利用 连续输 可以得 到高强度和耐磨性的表面功 能层 ． 扩大粉末烧结 技术 的应用 领 出功率在千瓦级 的二氧化碳激光设备 ． 铁基材料表面进行热处理并 对 域． 从而改善烧结部件的性能 不困难 。 然而不同激光设备之 间的工艺移植并非易事。 工业生产中 ， 维 ２１ 渗 碳 处 理 ． 护激光处理工艺的可重复性是保证产品质量 的需要 。但是 ． 激光淬火 化合碳含量 为 ０１％一 ．０ 没有任何游离石墨 ）的铁基粉末冶 同其他传统的热处理相 比． ．０ ０２ ％（ 它具有可以精确控制热处理 区域及工件变 金材料 ， 可用一般 的固体或气体渗碳法进行 渗碳 因为难以清除粉末 形小等一系列优点。 （ 下转第 １ ４页 ） ５ 冶金材料 中的盐 ， 一般采用气体渗碳处理 ． 而不用液体渗碳 。 渗碳后部
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（3）过冷奥氏体向马氏体的转变 •马氏体——碳在-Fe中的过饱和固溶体 •晶体结构：C< 0.25%,体心立方晶格
C> 0.25%,体心正方晶格 •形态:板条状马氏体（低碳马氏体）
片状马氏体（高碳马氏体）
材料的强化和材料的表面处理方法
•性能：
低碳马氏体：良好综合力学性能 高碳马氏体：硬度、强度高、脆性大
材料的强化和材料的表面处理方法
（2）正火
正火：将工件加热至Ac3或 Accm以上30~50C，保温后 从炉中取出在空气中冷却的 Ac3 一种热处理工艺
Accm Ac1
目的：细化晶粒，提高力学性能； 消除热加工组织缺陷和内应力； 调整硬度，改善切削加工性。
材料的强化和材料的表面处理方法
2．钢的淬火与回火 （1）淬火 ▲ 淬火： 将钢加热到Ac3或Ac1以上30~50C，保温后快
•退火的目的：1、细化晶粒，提高力学性能 2、消除缺陷和内应力，防止工件
的变形和开裂 3、降低硬度，改善切削加工性
•退火方法：
材料的强化和材料的表面处理方法
（1）完全退火 工艺：Ac3+30-50C，保温，炉冷
组织：F+P
Ac
3
目的：
Ac
1）细化晶粒
2）消除内应力
3）降低硬度，改善切削加工性
材料的强化和材料的表面处理方法
2.1.3 钢的普通热处理
热
预备热处理（退火、正火）：消除热加工
处
缺陷，为以后的冷加工和最终热处理作准
理
备
工
艺
最终能的热处理
材料的强化和材料的表面处理方法
1．钢的退火和正火 （1）退火
▼退火：把钢件加热到略高于或略低于临界点（ Ac1、 Ac3 ）某一温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般 随炉冷却），这一工艺过程叫退火
6）将意义相同的点连接成线
材料的强化和材料的表面处理方法
▼奥氏体等温转变产物
(1) A1—550C,过冷奥氏体转变为珠光体型组织
A1-650C, A粗珠光体P 650C-600C, A索氏体S 600C-550C, A屈氏体T
温
度
A1
Ms
材料的强化和材料的表面处理方法
时间
Mf
温
度
A1
Ms
时间
Mf
材料的强化和材料 的表面处理方法
材料的强化和材料的表面处理方法
Content 金属材料的热处理 工程材料的表面处理方法
材料的强化和材料的表面处理方法
2.1金属材料的热处理
热处理：将固态金属或合金加热、保温、 冷却， 改变其内部组织，从而获得所要求的 性能的工艺
温 度
加热
保温
临界点温度 冷却
热处理工艺曲线
(2) 550C—Ms,过冷奥氏体转变为贝氏体（B）组织
贝氏体(B): 含碳量过饱和铁素体和极为分散的渗碳体的 bainite
机械混合物
材料的强化和材料的表面处理方法
550C-350C, A上贝氏体 350C-Ms, A下贝氏体
材料的强化和材料的表面处理方法
▼影响C曲线的因素 1）含碳量 亚共析钢：CC曲线右移 过共析钢：CC曲线左移 2）合金元素
材料的强化和材料的表面处理方法
时间
热处理
普通热处理：退火、正火、淬火、回火 表面热处理：表面淬火、 化学热处理
材料的强化和材料的表面处理方法
一2.、1.1转钢变在温加度热时的转变 加热目的-获得细小奥氏体 钢的奥氏体化：钢中奥氏体的形成过程
材料的强化和材料的表面处理方法
1．加热温度的确定
Accm Ac3
加热时 Ac1、Ac3、Accm
Ac1
材料的强化和材料的表面处理方法
冷却时 Ar1、Ar3、Arcm
Arcm Ar3
Ar1
材料的强化和材料的表面处理方法
2、奥氏体化过程
材料的强化和材料的表面处理方法
2.1.2奥氏体在冷却时的转变 奥氏体的冷却方式：
1、等温冷却 2、连续冷却
材料的强化和材料的表面处理方法
除Co以外，其他合金元素溶入 奥氏体中均使C曲线右移
材料的强化和材料的表面处理方法
2、奥氏体的连续冷却转变
（1）连续冷却转变曲线 Ps： AP开始线 Pf： AP终了线
温 度
Ps
A1
Pf
V1
Ms
V2 时间
Mf
材料的强化和材料的表面处理方法
若以V1速度冷却得到珠光体；以V2速度冷却得到细 珠光体和极细珠光体；以V3、V4速度冷却均得到马氏 体。其中V3与Ps线相切，是奥氏体全部过冷到Ms以下 转变为马氏体的最小冷却速度，称为临界冷却速度
（2）球化退火 Ac1
工艺：加热至Ac1+30-50C，保温，炉冷至室温 或 加热保温后冷至 Ar1以下20 C左右等温 而后空冷至室温
组织：球状珠光体（球状渗碳体分布在铁素体 基体上）
目的：降低硬度，改善切削加工性
材料的强化和材料的表面处理方法
（3）去应力退火（低温退火） 工艺：加热至500-600C，保温，炉冷 组织：原有组织 目的：消除内应力
材料的强化和材料的表面处理方法
（2）用C曲线近似分析连续冷却转变
V1相当于随炉冷却（退火），它与C曲线交于 700~650C温度范围，估计过冷奥氏体转变为珠光体组 织；V2相当于空冷（正火），它与C曲线交于650~600C， 估计过冷奥氏体转变为细珠光体；V3得到的组织是极细 珠光体；V4先与珠光体转变开始线相割，随后又与Ms相 交，冷却到室温得到的组织是极细珠光体、马氏体、残 余奥氏体；V5不与C曲线相交，奥氏体直接过冷到Ms以 下转变为马氏体；Vcr为将奥氏体全部过冷到Ms以下转 变为马氏体的最小冷却速度，为临界冷却速度
1、奥氏体的等温转变
▼奥氏体等温转变曲线的建立（金相硬度法）
1）制试样101.5mm 2）将试样奥氏体化 3）将试样分成几组，每组投入不同温度的
盐浴中等温
4）每隔一定时间，从每组中取一试块投入 水中，测硬度，观察组织，即知道转变 开始时间和转变终了时间
5）将各转变开始点和转变终了点标在温度—时 间坐标图中
速冷却的一种热处理工艺
▲目的：获得马氏体，提高钢的力学性能
材料的强化和材料的表面处理方法
①淬火温度的选择 亚共析钢: Ac3+30-50C 共析钢: Ac1+30-50C 过共析钢: Ac1+30-50C
Ac3 Ac1
材料的强化和材料的表面处理方法
③淬火时的内应力
组织应力 热应力
④常用淬火方法
▼单液淬火：将钢奥氏体化后放在一种 介质 中冷却到室温
特点：操作简单； 易产生淬火缺陷