【精品】工程材料1

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1、第五章钢的热处理一、热处理加工的「I的和条件1.热处理定义：将固态金属或合金采取适当方式进行加热、保温和冷却以改变其组织,从而获得所需性能的一种工艺方法。2.热处理目的：通过适当的热处理工艺，來控制和变过程中纽•织转变的程度和转变产物的形态.3.热处理条件：有固相转变条件呷Ha碳的原子仃分数012001000912°or600L5+厶11riiiiiN、11——y1148°、iIF/么2.11C4.3—'・/y+F?jCK727°0.77FesCFejC800140034567碳的重量百分数（二）影响珠光体向奥氏体转变的因素（1）温度的影响（2）加热速度的影响（3）钢屮

2、含碳量的影响（4）钢中加入合金元素的影响（5）组织中珠光体的影响二、奥氏体晶粒的长大及其影响因素A晶粒大小晶粒大小对冷却转变过程及其所获得的组织与性能均有很大影响。因此，掌握A晶粒长大的规律性及控制A晶粒度的方法，对于热处理实践具有很重要的意义。1.A化后晶粒长人A化后，随着温度升高或保温时间延长，A晶粒会不断长大2.A晶粒大小指标①晶粒度：晶粒宜径的平均值。根据GB6394-86,A品粒度一般分10个级别（标准照片对照），数字越大，晶粒越细。1-4级，粗晶粒；5・10级细晶粒；10级以上超细，也有比1级还粗的0级、・1级等。①起始晶粒度：A形成刚结束，其晶粒边界刚刚相互

3、接触时的晶粒大小。与A长大倾向性有关，还与化学成分有关。②实际晶粒度：钢在具体的热处理或热加工条件下实际获得的A晶粒的大小。它直接影响钢的性能。1.影响A长大因素：①内凶：钢的成分、组织决定它具有一定的A长大倾向性。长大倾向性：同样条件下，有些晶粒容易长大，因钢种的不同而不同，甚至对同一种钢,由于冶炼方法不同，在同样加热条件下也可以表现出不同的晶粒长大倾向性。a.钢C%仁亚共析钢易长大，过共析钢不易长大，共析钢最易长大。b.合金元素除Mn、P夕卜，一般合金元索均能阻止A晶粒长大，如V、Ti、Nb、Al等分布在晶界形成难溶化合物均能强烈阻止A晶粒长大。c・优质结构钢、碳索工

4、具钢，A晶粒不易长人②外因：加热条件加热温度越高，保温时间越长，原子扩散越容易，晶界越易迁移,A实际晶粒就越大。晶粒长大过程实际上是无数个晶粒同时长大的过程，是一种大晶粒吞并小晶粒的过程。第二节过冷奥氏体转变图（重点内容）1过冷奥氏体定义：把在727°C以卜-尚未发生转变的不稳定奥氏体称为过冷奥氏体。（1）过冷奥氏体转变是在临界点以下某个恒温下发牛的，就称为过冷奥氏体的等温转变。（2）转变以某种速度连续冷却，使其在临界点以下变温的过程中发生的，称为过冷奥氏体的连续冷却转变。2过冷奥氏体等温转变图（共析钢）1等温转变图的建立共析钢在不同过冷度下奥氏体等温转变动力学曲线及C曲

5、线的建立6・)«B2等温转变图乂称TTT图或者C曲线转变开始线三、过冷奥氏体等温转变类型及其产物1、珠光体转变（共析转变A-P）发生温度：7270C--5500C产物：珠光体类型组织珠光体的铁素体和渗碳体层片粗细与转变温度有关。温度越低，珠光体的层片越细。7270C—6500C：珠光体片层较粗，P（珠光体）6500C-6000C：珠光体层片较细，S（索氏体）6000C-5500C：珠光体层片极细，T（托氏体）层片变细，强度、硬度增加，塑性、韧性有所增加。FnCb)图3・5廉尢体影成示童图2、贝氏体转变（1）转变温度：560—Ms（2300C）（2）产物：贝氏体（3）贝氏体

6、：由过饱和铁素体和渗碳体组成的混合物。（4）贝氏体的形状和性能：（与等温温度有关）550-3500C:贝氏体呈羽毛状，称为上贝氏体，记为B上.350-Ms（2300C）：贝氏体呈针叶状，称之为下贝氏体,记为B下。上贝氏体的形成示意图i*购删卜•贝氏休的形成示意图下贝氏体的形貌（5）性能:上贝氏体的硬度高,塑性、韧性差,不用。下贝氏体高强度、硬度、塑性韧性较好，工业中应丿IJ于屮碳钢和屮碳合金钢制造的零件屮。3马氏体转变（1）转变温度：Ms（230°C）-Mf（2）产物：马氏体（3）马氏体：碳在a-Fe+形成的过饱和铁素体，具有体心立方结构。马氏体形成示意图一马氏体针b)c

7、)图3・9马氏体针叶的形成过程示意图（4）形貌:低碳马氏体：呈板条状高碳马氏体：呈透镜状，片状，屮间有脊线。（5）性能特点：破而脆，且随Wc的增加而增加。必须经过冋火才能使用。冋火后：高碳马氏体具有高强度、高硬度、高耐磨性。低碳马氏体具有好的综合性能。（6）应用高碳马氏体用于高硬度、高耐磨性的零件，如车刀、铳刀等。低碳马氏体用J：综合性能好的零件，如发动机连杆螺栓、缸盖螺栓，石油钻井的吊环、吊钳等。四影响C曲线的主要因素1含碳量影响CI1I1线的形状ClW线距纵坐标的距离Ms、Mf的温度合金元索其它合金元索溶入奥氏体后使C曲线