导图社区 网上最详细钢的热处理
网上最详细钢的热处理的思维导图，包括奥氏体等温转变图、钢的普通热处理、钢的表面热处理、钢的特种热处理等内容。
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建筑隔热与通风
建筑工程计量计价
第三章 建筑分类和耐火等级
地產行業分析圖
项目重要节点
生态学形成和发展
【068】福建省物业管理条例2018第二章 _业主大会和业主委员会
家装流程图
家庭装修预算表
软件工程-需求分析
钢的热处理
刚在加热时的转变
奥氏体的形成
共析钢奥氏体的形成
A1
亚共析钢
A3
过共析钢
Acm
奥氏体晶粒大小
奥氏体实际晶粒度
实际晶粒度：在加热条件下得到奥氏体晶粒的大小
过热：加热时奥氏体晶粒大小超过规定尺寸
奥氏体本质晶粒度
本质晶粒度：加热条件下奥氏体长大倾向的大小
本质粗晶粒钢
奥氏体晶粒随温度升高而迅速长大
用Si Mn脱氧的钢
本质细晶粒钢
开始不易长大，只有加热到更高温度才开始迅速长大
例子：
用Al脱氧的钢
含Nb（铌）Ti V
本质细晶粒钢过热程度远轻于本质粗晶粒钢，所以为减小过热倾向 热处理和焊接的零件一般选用本质细晶粒钢
奥氏体等温转变图
区域
珠光体区（A1-550）
粗珠光体
A1-650℃
片层较粗的珠光体
硬度：5~20HRC
索氏体
650-600
片层较细的珠光体
20~30HRC
托氏体
600-550
片层极细的珠光体
30~40HRC
贝氏体（550-230）
上贝氏体
550-350
互相平行的过饱和铁素体片+分布在片间细小渗碳体
40~45HRC
下贝氏体
350-Ms230
针叶状过饱和铁素体片+分布在其中细小渗碳体
50~60HRC
马氏体（Ms-Mf）
具有较高硬度和强度，脆性很高，必须回火后使用
马氏体转变时发生体积膨胀会有残留奥氏体
影响奥氏体等温转变图的主要因素
碳含量
对c型曲线左右移动的影响
亚共析钢 wc增加c图向右移
过共析钢 wc增加c图向左移
共析钢c图是最右边的
对MsMf上下的影响
wc增加 MsMf都降低
合金元素
除Co元素以外 加入的任何元素都会使c图右移
除Co Al以外加入的任何元素都会使MsMf下降
对形状的影响
任何元素的加入均会改变形状
奥氏体不同介质中冷却最后得到的物质
炉冷（退火）
P粗
空冷（正火）
S
油淬
T+M
v临
水淬
M+γ残
钢的普通热处理
退火
降低硬度
将工件加热到临界点（A1A3Acm）以上，或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以十分缓慢的冷却速度进行冷却的一种工艺流程
作用
改善材料切削加工性能
提高材料力学性能，保证零件安全运行
目的
细化晶粒，降低硬度，改善切削加工性
降低硬度，改善切削加工性，为之后热处理做准备
消除残留内应力，防止零件产生裂纹
分类
完全退火
亚共析钢 高于A3 30-50
球化退火
共析钢 过共析钢 A1 30-50
去应力退火
A1以下
正火
增加硬度
将工件加热至A3 或Acm以上，保温后从炉中取出 空冷
细化组织，提高硬度和强度，用于普通结构件的最终热处理
用于中低碳钢的预备热处理，改善切削加工性
过共析钢消除网状渗碳体，便于球化退火的进行
淬火
定义
将钢件加热到A3 或A1以上，保温后快速冷却（油冷 水冷）以获得马氏体）
获得马氏体（或下贝氏体）
淬火介质
理想淬火冷却速度
p88
常用淬火介质
水
淬冷能力强，但工件表面有软点，易变形开裂
盐水
淬冷能力更强，工件表面光洁无软点，更易变形开裂
油
淬冷能力弱，工件不易变形开裂
淬火温度
亚共析钢 Ac3 30-50℃
共析钢 过共析钢 Ac1 30-50℃
常用淬火方法
单液淬火法
将加热的工件放入一种介质中一直冷到室温
操作简单，易实现机械化自动化
缺点
双液淬火法
将加热的工件先放在淬冷能力强的介质中冷到300度，再放入淬冷能力弱的介质中冷却至室温
若可以恰当地控制第一种介质的停留时间，则可以有效防止变形开裂
停留时间不好控制
分级淬火法
将加热的工件先放入温度稍高于Ms的硝盐浴或碱浴中保温2-5min，待其表面和心部温度均匀后，立即取出在空气中冷却
可有效减小内应力，防止变形和开裂
硝盐浴和碱浴淬冷能力弱，只适用于尺寸较小，要求变形小，精度高的工件
等温淬火法
将加热的工件放入温度稍高于Ms的硝盐浴或碱浴中保温足够长时间使其完成贝氏体转变，获得下贝氏体组织
下贝氏体与回火马氏体相比，在碳量硬度相当的情况下，下贝氏体具有更高的塑性韧性
硝盐浴和碱浴淬冷能力弱，只适用于尺寸较小，要求变形小，具有高硬度与强韧性的工件
钢的淬透性
只与材料有关
钢在淬火时获得淬硬层深度大小的能力
工件表面到半马氏体层（马氏体量占50%）之间的区域为淬硬层，它的深度称为淬硬层深度
常用测定方法
临界直径法
顶端淬火法
影响淬透性的主要因素
取决于钢在奥氏体等温转变图上临界冷却速度v临的大小
越靠右v临越小，淬透性越大
如何在选材中考虑钢的淬透性p90
回火
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
降低脆性，提高塑性，减小或消除内应力，使组织趋于稳定并获得所需要的力学性能
组织变化
80~200℃马氏体分解阶段
200~300℃残留奥氏体转变
250~400℃马氏体分解完成
400℃以上，渗碳体聚集长大 和铁素体回复再结晶
回火组织：回火马氏体 回火索氏体 回火托氏体p92
性能变化
随回火温度升高，强度硬度降低，塑性韧性升高
回火种类和应用
低温回火
150~250℃
回火马氏体
主要应用于高碳钢 高碳合金钢制造的工模具和滚动轴承
中温回火
350~500℃
回火托氏体
主要应用于wc0.5~0.7%碳钢和合金钢制作的各类工件和弹簧
高温回火
500~600℃
回火索氏体
主要应用于wc0.3~0.5%的碳钢和合金钢制造的各类连接和传动结构零件，轴、齿轮、连杆、螺栓
钢的表面热处理
表面淬火
表硬心韧
方法
火焰淬火
感应淬火
激光淬火
用于齿轮，曲轴
wc0.4-0.5
过高心部韧性不足
过低表面硬度不足
表面化学热处理
改变表面成分，使其具有与心部不同的性能
钢的渗碳
增加表层碳含量，使其进行热处理后具有高的硬度和耐磨性
用于齿轮，活塞销
渗碳之后一定进行 淬火+低温回火
低碳钢，低碳合金钢
钢的渗氮
在工件表层形成氮化物，提高工件表面硬度、耐磨性、疲劳强度、耐蚀性，热硬性
用于含Al，Cr，Mo，V，Ti等合金元素的合金钢 因为这些元素易于N结合形成晶粒细小，分布均匀，硬度很高的氮化物 （弥散强化）
渗氮之前要进行调质处理，获得S回，保证渗氮之后心部有良好力学性能
渗氮工艺温度低，变形小，所以渗氮工艺常安排在半精加工之后
渗氮之后不可进行热处理
钢的碳氮共渗
钢的特种热处理
这些元素易形成不易溶解的细小晶粒，分布在奥氏体晶界上阻止奥氏体长大，当温度很高时这些元素会聚集长大或溶解消失，不再阻碍晶界迁移
硬度：粗珠光体——马氏体 逐渐升高
如何选择正火与退火
切削加工性
提高硬度：正火
性能
性能要求不高：正火作最终热处理
防止产生裂纹：退火作最终热处理
经济
油淬不硬 水淬开裂
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