组织回火马氏体
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江苏省高淳中等专业学校
金属材料与热处理
Baidu Nhomakorabea
班级:11综合 时间:2012.11.30
4-3 热处理的基本方法
教学目的：
1、掌握退火、正火的概念、目的 2、掌握退火的分类及应用 3、了解钢的淬透性和淬硬性、淬火缺陷 4、掌握钢的淬火的定义，加热温度，淬火冷却方法，淬火方法 5、掌握回火的概念、目的 6、掌握淬火钢回火时组织与性能的变化 7、重点掌握回火的分类及应用，调质
T7~T12钢球化退火工艺
江苏省高淳中等专业学校
2.正火 (1)将钢加热到上临界点(A3、Acm)以上，进行完全奥氏体化，然后 在空气中冷却(有时吹风或喷雾冷却)的热处理过程称为正火。 (2)正火与退火相比，冷却速度比较快，接近共析成分的碳钢(含碳 量为Wc=0.6%~1.4％)正火后得到珠光体或索氏体的伪共析组织；中 碳钢正火后的组织是少量铁素体加伪共析组织；对于低碳钢，正火 后的组织中珠光体量多, 片细(与退火相比较)。 (3)正火主要用于如下场合： a.善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性； b.正火可细化晶粒； c.消除过共析钢中的网状渗碳体，改善钢的力学性能，并为球化退 火作组织准备； d.代替中碳钢和低碳合金结构钢的退火。
教学重点与难点：
1、钢的淬火的定义，加热温度，淬火冷却方法，淬火方法是重点 2、钢的淬透性和淬硬性、淬火缺陷是难点 3、 钢的回火分类及应用是教学重点与难点
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一、退火与正火
1.退火 概念： 将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却（一般随 炉冷却）的热处理工艺称为退火。 退火的目的： (1)降低硬度，提高切削加工性能； (2)提高塑性，便于冷变形加工； (3)细化晶粒或消除组织缺陷，改善使用性能， (4)消除铸造偏析，均匀化学成分； (5)消除内应力，稳定工件尺寸，减小变形，防止开裂； (6)消除淬火过热影响，再进行重新淬火; (7)脱氢，防止白点。
淬透性与冷却速度关系
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②影响淬透性因素 淬透性的好坏取决于钢的过冷奥氏体的稳定性，过冷奥氏体稳 定性越大，分解转变的孕育期越长，C曲线越向右移，临界冷却速 度越小，越容易得到马氏体，钢的淬透性越好。 (a)亚共析钢：C增高，淬透性提高；(b)过共析钢：C增高，淬 透性降低；(c)除Co以外，溶入奥氏体的合金元素，都增大奥氏体 的稳定性，使淬透性提高；(d)A化温度越高淬透性增大。 ③淬透性的意义 钢的淬透性在生产中有很重要的意义。在拉压或剪切载荷下服 役的工件，希望其整个截面上性能均匀一致，由于所用钢种的淬透 性差，淬硬层浅，只有表面很浅一层强度高，其他部位性能低，不 能充分发挥材料的潜力。所以对于截面较大的重要工件，应选用淬 透性好的钢种，便于工件在淬火时能够淬透，使截面获得均匀的组 织和性能。对于形状比较复杂，或者变形要求严格的工件，如果选 用淬透性好的钢，可以在较缓和的淬火剂中淬火，减少淬火应力和 变形。淬透性很好的合金钢，甚至可以在空气中冷却得到马氏体组 织。
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④淬火方法 a.单液淬火 工件在奥氏体化以后，放入一种冷却介质中一直冷却到室温，如 图中的曲线1。 b.双液淬火 如图中的曲线2所示，工件加热奥氏体化后，首先放入水中冷却 到Ms温度附近，再快速转移到油中较慢地冷却到室温。 c.分级淬火 将奥氏体化的工件先置于温度约为Ms点的盐浴或碱浴中冷却，待 工件内外温度一致后，再取出在油中或空气中冷却，如图中的曲线 3所示。 d.等温淬火 将奥氏体化的工件先置于温度约高于Ms点的盐浴或碱浴中冷却， 待工件内外温度一致后，再取出在油中或空气中冷却，如图中的曲 线4所示。 e.局部淬火 f.冷处理
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二﹑淬火和回火
1.淬火 钢的淬火是将钢加热到临界点30-50ºC以上，保温一定时间进 行奥氏体化，然后在水或油中快速冷却，使奥氏体冷却到Ms点以下 发生马氏体转变的热处理工艺。钢的淬火组织主要是马氏体，虽然 马氏体不是热处理所要得到的最终组织，但马氏体再经适当的回火， 可以使钢获得需要的组织和使用性能，最终达到热处理的目的。 (1)淬火加热温度 淬火加热温度的确定应以获得晶粒细小成分均匀的奥氏体为原 则，以便得到细小的马氏体组织。 a.亚共析钢的淬火加热温度约为Ac3+(30-50) C，亚共析合金 钢可以是Ac3+(30-70)C。 b.对于过共析钢，淬火前的组织应是粒状珠光体，淬火加热温 度为Al+(30-50)C。
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(4)淬火缺陷： a）氧化与脱碳 b）过热和过烧 c）变形与开裂 d）硬度不足 e）软点
常用的淬火方式冷却曲线
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2.回火 概念： 将钢淬火后，再加热到Ac1点以下的某一温度，保温一定时间， 然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。 回火目的： 1）消除内应力； 2）获得所需要的力学性能； 3）稳定组织和尺寸。 淬火钢在回火时的组织转变: 0~100 C M未分解,组织：M+残A； 100-200C M开始分解，正方度降低，碳脱熔析出ε 渗碳体 （Fe2.4C）,组织：过饱和的α 固溶体+ ε 渗碳体+残A——回火M； 200-300C 残余A分解为M或下B，硬度和强度并不下降 300-400C M分解为F(α )+Fe3C，ε 渗碳体转变为Fe3C； 400C ~ α 固溶体回复再结晶，c/a下降到1变为体心立方结构， 亚结构明显减少或消失。
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退火的分类： 1)加热温度在Ac3点以上30-50ºC保温一段时间后随炉冷至500ºC空 冷的过程称为完全退火；
完全退火工艺 1----普通退火 2----等温退火
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2)加热温度在Ac1与Acm点之间的称为不完全退火或球化退火； 3)加热温度在Ac1点以下称为低温退火；还有扩散退火等退火工艺 （目的：去应力或均匀化）。
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(2)淬火冷却 a.理想的淬火冷却速度 淬火时，工件的冷却速度必须大于临界冷却速度才能获得马氏 体组织。 b.冷却介质 盐水≻水≻油（冷却速度）
理想的冷却速度示意图
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(3)淬透性 ①淬透性定义 淬透性是钢的一种热处理 工艺性能，表征钢在淬火时所 能得到的淬硬层深度。 一般将有50%分解产物加 50%马氏体组织(又称半马氏体 组织)处的深度定义为淬硬层深 度，从表面到半马氏体处又称 为淬透层。 同样形状和尺寸的工件， 在同样条件下淬火，由于所用 的钢种不同，淬硬层的深度不 同，淬硬层深的钢淬透性好。
金属材料与热处理
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班级:11综合 时间:2012.11.30
4-3 热处理的基本方法
教学目的：
1、掌握退火、正火的概念、目的 2、掌握退火的分类及应用 3、了解钢的淬透性和淬硬性、淬火缺陷 4、掌握钢的淬火的定义，加热温度，淬火冷却方法，淬火方法 5、掌握回火的概念、目的 6、掌握淬火钢回火时组织与性能的变化 7、重点掌握回火的分类及应用，调质
T7~T12钢球化退火工艺
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2.正火 (1)将钢加热到上临界点(A3、Acm)以上，进行完全奥氏体化，然后 在空气中冷却(有时吹风或喷雾冷却)的热处理过程称为正火。 (2)正火与退火相比，冷却速度比较快，接近共析成分的碳钢(含碳 量为Wc=0.6%~1.4％)正火后得到珠光体或索氏体的伪共析组织；中 碳钢正火后的组织是少量铁素体加伪共析组织；对于低碳钢，正火 后的组织中珠光体量多, 片细(与退火相比较)。 (3)正火主要用于如下场合： a.善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性； b.正火可细化晶粒； c.消除过共析钢中的网状渗碳体，改善钢的力学性能，并为球化退 火作组织准备； d.代替中碳钢和低碳合金结构钢的退火。
教学重点与难点：
1、钢的淬火的定义，加热温度，淬火冷却方法，淬火方法是重点 2、钢的淬透性和淬硬性、淬火缺陷是难点 3、 钢的回火分类及应用是教学重点与难点
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一、退火与正火
1.退火 概念： 将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却（一般随 炉冷却）的热处理工艺称为退火。 退火的目的： (1)降低硬度，提高切削加工性能； (2)提高塑性，便于冷变形加工； (3)细化晶粒或消除组织缺陷，改善使用性能， (4)消除铸造偏析，均匀化学成分； (5)消除内应力，稳定工件尺寸，减小变形，防止开裂； (6)消除淬火过热影响，再进行重新淬火; (7)脱氢，防止白点。
淬透性与冷却速度关系
江苏省高淳中等专业学校
②影响淬透性因素 淬透性的好坏取决于钢的过冷奥氏体的稳定性，过冷奥氏体稳 定性越大，分解转变的孕育期越长，C曲线越向右移，临界冷却速 度越小，越容易得到马氏体，钢的淬透性越好。 (a)亚共析钢：C增高，淬透性提高；(b)过共析钢：C增高，淬 透性降低；(c)除Co以外，溶入奥氏体的合金元素，都增大奥氏体 的稳定性，使淬透性提高；(d)A化温度越高淬透性增大。 ③淬透性的意义 钢的淬透性在生产中有很重要的意义。在拉压或剪切载荷下服 役的工件，希望其整个截面上性能均匀一致，由于所用钢种的淬透 性差，淬硬层浅，只有表面很浅一层强度高，其他部位性能低，不 能充分发挥材料的潜力。所以对于截面较大的重要工件，应选用淬 透性好的钢种，便于工件在淬火时能够淬透，使截面获得均匀的组 织和性能。对于形状比较复杂，或者变形要求严格的工件，如果选 用淬透性好的钢，可以在较缓和的淬火剂中淬火，减少淬火应力和 变形。淬透性很好的合金钢，甚至可以在空气中冷却得到马氏体组 织。
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④淬火方法 a.单液淬火 工件在奥氏体化以后，放入一种冷却介质中一直冷却到室温，如 图中的曲线1。 b.双液淬火 如图中的曲线2所示，工件加热奥氏体化后，首先放入水中冷却 到Ms温度附近，再快速转移到油中较慢地冷却到室温。 c.分级淬火 将奥氏体化的工件先置于温度约为Ms点的盐浴或碱浴中冷却，待 工件内外温度一致后，再取出在油中或空气中冷却，如图中的曲线 3所示。 d.等温淬火 将奥氏体化的工件先置于温度约高于Ms点的盐浴或碱浴中冷却， 待工件内外温度一致后，再取出在油中或空气中冷却，如图中的曲 线4所示。 e.局部淬火 f.冷处理
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二﹑淬火和回火
1.淬火 钢的淬火是将钢加热到临界点30-50ºC以上，保温一定时间进 行奥氏体化，然后在水或油中快速冷却，使奥氏体冷却到Ms点以下 发生马氏体转变的热处理工艺。钢的淬火组织主要是马氏体，虽然 马氏体不是热处理所要得到的最终组织，但马氏体再经适当的回火， 可以使钢获得需要的组织和使用性能，最终达到热处理的目的。 (1)淬火加热温度 淬火加热温度的确定应以获得晶粒细小成分均匀的奥氏体为原 则，以便得到细小的马氏体组织。 a.亚共析钢的淬火加热温度约为Ac3+(30-50) C，亚共析合金 钢可以是Ac3+(30-70)C。 b.对于过共析钢，淬火前的组织应是粒状珠光体，淬火加热温 度为Al+(30-50)C。
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(4)淬火缺陷： a）氧化与脱碳 b）过热和过烧 c）变形与开裂 d）硬度不足 e）软点
常用的淬火方式冷却曲线
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2.回火 概念： 将钢淬火后，再加热到Ac1点以下的某一温度，保温一定时间， 然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。 回火目的： 1）消除内应力； 2）获得所需要的力学性能； 3）稳定组织和尺寸。 淬火钢在回火时的组织转变: 0~100 C M未分解,组织：M+残A； 100-200C M开始分解，正方度降低，碳脱熔析出ε 渗碳体 （Fe2.4C）,组织：过饱和的α 固溶体+ ε 渗碳体+残A——回火M； 200-300C 残余A分解为M或下B，硬度和强度并不下降 300-400C M分解为F(α )+Fe3C，ε 渗碳体转变为Fe3C； 400C ~ α 固溶体回复再结晶，c/a下降到1变为体心立方结构， 亚结构明显减少或消失。
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退火的分类： 1)加热温度在Ac3点以上30-50ºC保温一段时间后随炉冷至500ºC空 冷的过程称为完全退火；
完全退火工艺 1----普通退火 2----等温退火
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2)加热温度在Ac1与Acm点之间的称为不完全退火或球化退火； 3)加热温度在Ac1点以下称为低温退火；还有扩散退火等退火工艺 （目的：去应力或均匀化）。
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(2)淬火冷却 a.理想的淬火冷却速度 淬火时，工件的冷却速度必须大于临界冷却速度才能获得马氏 体组织。 b.冷却介质 盐水≻水≻油（冷却速度）
理想的冷却速度示意图
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(3)淬透性 ①淬透性定义 淬透性是钢的一种热处理 工艺性能，表征钢在淬火时所 能得到的淬硬层深度。 一般将有50%分解产物加 50%马氏体组织(又称半马氏体 组织)处的深度定义为淬硬层深 度，从表面到半马氏体处又称 为淬透层。 同样形状和尺寸的工件， 在同样条件下淬火，由于所用 的钢种不同，淬硬层的深度不 同，淬硬层深的钢淬透性好。