11-19 9 金属说明材料的热处理

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1、金属材料组织和性能的控制余海东（一）钢在加热时的转变1、共析钢奥氏体的形成GEAAccmAc3AAcm奥氏体形核3Ar3ArcmA+Fe3CIIA+FAC1奥氏体长大AF1KPSAr1剩余渗碳体的溶解F+PPP+Fe3CII奥氏体成分均匀化含碳量（二）钢在冷却时的转变温度共析碳钢TTT曲线的分析(℃)800稳定的奥氏体区A1过冷奥氏体区700A1～550℃;高温转变区;A产物区600+A向产物扩散型转变;P转变区。500产转变终止线550～230℃;中温转变400物区;半扩散型转变;A向产区贝氏体(B)转变区;30

2、0物转变开始线Ms200230～-50℃;低温转100变区;非扩散型转变;0Mf马氏体(M)转变区。-1000110102103104时间(s)（二）钢在冷却时的转变转变产物的组织与性能1.1珠光体转变－－高温转变组织名称符号转变温度范围℃硬度放大倍数珠光体PAc1～650170～200HB＜500×索氏体S650～60025～35HRC＞1000×屈氏体(托氏体）T600～55035～40HRC＞2000×(a)珠光体(b)索氏体(c)屈氏体（二）钢在冷却时的转变1.2贝氏体转变－中温转变特点：半扩散型转变，碳原子扩散，

3、铁原子不扩散。过饱和的铁素体和渗碳体组成。上贝氏体形成温度高，铁素下贝氏体位错密度高，碳体条宽，渗碳体分布条状铁化物于晶内析出。素体晶界。（二）钢在冷却时的转变转变产物的组织与性能1.3马氏体转变－－低温转变M-Msf无扩散型转变；晶格重组；C过饱和，晶格畸变，固溶强化在一定温度范围内进行。转变量只取决于转变温度，而与保温时间无关，无孕育期残留奥氏体；与含碳量有关体积膨胀，内应力（二）钢在冷却时的转变转变产物的组织与性能马氏体的形态与特点板条状--低碳马氏体(＜0.25%C);30～50HRC;δ=9～17%。（

4、二）钢在冷却时的转变转变产物的组织与性能马氏体的形态与特点针、片状--高碳马氏体(＞1%C);66HRC左右;δ≈1%。（二）钢在冷却时的转变马氏体的性能:主要取决于马氏体中的碳浓度。702000601800(Mpa)(HRC)50b1400σ硬度40100030抗拉强度600201020000.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0马氏体的碳浓度Wc×100（二）钢在冷却时的转变温度亚共析钢的TTT曲线(℃)A3800FA1700AP+FS+F600T500400B300Ms200100M+A残0Mf-

5、1000110102103104时间(s)（二）钢在冷却时的转变温度过共析钢的TTT曲线(℃)ACM800Fe3CⅡA1700AP+Fe3CⅡS+Fe3CⅡ600T500400B300Ms200100M+A残0Mf-1000110102103104时间(s)（二）钢在冷却时的转变2、共析钢的连续冷却建立共析钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线----CCT曲线C---continuousC---coolingT---transformation（二）钢在冷却时的转变1)共析碳钢CCT曲线建立过程示意图温度A1℃A+PPfPs炉冷K

6、空冷MsMf水冷Vk油冷Vk1时间(lgτ)（二）钢在冷却时的转变温度2)共析碳钢TTT曲线与CCT曲线的比较(℃)800稳定的奥氏体区A1700600CCT曲线500TTT曲线400300Ms2001000Mf-1000110102103104时间(s)（二）钢在冷却时的转变3)在连续冷却过程中TTT曲线的应用温度V1=5.5℃/s:(℃)稳定的奥氏体区A1800炉冷;P700V2=20℃/s:600V1空冷;S500400V2V3=33℃/s:300Ms油冷;T+M+A残200V4≥138℃/s:100水冷;M+A残0

7、MfV4VkV3-1000110102103104时间(s)（二）钢在冷却时的转变4）亚共析钢、过共析钢的连续冷却转变亚共析钢过共析钢钢的热处理主要内容（一）钢在加热时的转变（二）钢在冷却时的转变（等温转变和连续转变）（三）普通热处理工艺钢的热处理热处理的分类：退火正火普通热处理淬火热处回火火焰加热理表面淬火感应加热其它表面热处理渗碳化学热处理氮化其它钢的热处理热处理的分类：退火正火普通热处理淬火热处回火火焰加热理表面淬火感应加热其它表面热处理渗碳化学热处理氮化其它（三）普通热处理工艺钢的普通热处理一般零件生产的工艺路线:

8、毛坯生产预备热处理机械加工最终热处理机械精加工预备热处理:退火;正火最终热处理:淬火;回火（三）普通热处理工艺1、退火定义:加热到适当的温度，保温一定时间后，随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺分类完全退火（重结晶退火）等温退火球化退火扩散退火去应力退火（三）普通热处理工艺各种退火加