金属材料组织与性能的改善途径-钢的热处理

1.什么是热处理？2.热处理的作用即为什么绝大多数金属零件在使用前都要经过热处理？3.为什么热处理后材料性能会改变？热处理后材料内部的微观结构（组织）发生变化，使材料性能改变!2.4

钢的热处理思考：2.4

钢的热处理什么是热处理？将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却，以改变材料整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺。热处理的作用：大幅度地改善金属材料的工艺性能和使用性能，绝大多数机械零件必须热处理。如：45号钢

热轧钢板硬度18HRC；

860℃加热，水冷，硬度55HRC

T10钢

760℃加热，炉冷，硬度20HRC；

760℃加热，水冷，硬度65HRC

本节具体要弄清的问题：1.加热、冷却时材料内部的微观结构如何变化（热处理原理）？2.热处理工艺有哪些？工程实际中有何应用？

2.4

钢的热处理热处理工艺曲线(1)等温处理

将钢迅速冷却到临界点以下的给定温度，进行保温，恒温转变。(2)连续冷却

钢以某种速度从高温到低温连续冷却，在临界点以下变温转变。2.4.1钢在加热时的转变

一、奥氏体的形成

1.钢在加热时的临界温度大多数热处理工艺将钢加热到临界温度以上，获得全部或部分奥氏体组织，进行奥氏体化。实际热处理，加热时相变温度偏高，冷却时偏低。加热和冷却速度愈大偏差愈大

。

加热时为Ac1、Ac3、Accm

冷却时为Ar1、Ar3、Arcm2.钢在加热时的组织转变

共析钢加热到Ac1以上时，珠光体将转变为奥氏体；包括奥氏体晶核形成、奥氏体晶核长大、剩余渗碳体溶解及奥氏体成分均匀化四个过程。亚共析钢：加热到Ac3

以上获单一奥氏体组织。过共析钢：加热到Accm以上获单一奥氏体组织。思考问题？为什么剩余渗碳体

二、影响奥氏体转变速度的因素

1.加热温度

随加热温度的提高,奥氏体化速度加快。

2.加热速度

加热速度越快，发生转变的温度越高，转变所需的时间越短。3.钢中碳含量

碳含量增加，铁素体和渗碳体的相界面增大，转变速度加快。4.合金元素

钴、镍等加快奥氏体化过程；铬、钼、钒等减慢奥氏体化过程；硅、铝、锰等不影响奥氏体化过程。合金元素的扩散速度比碳慢得多，合金钢的热处理加热温度一般较高，保温时间更长。5.原始组织

原始组织中渗碳体为片状时奥氏体形成速度快，渗碳体间距越小，转变速度越快。

三、钢的奥氏体晶粒度

晶粒大小根据标准晶粒度等级图确定；标准晶粒度等级分8级：1～4级粗晶粒度，5～8级细晶粒度。

标准晶粒度等级放大100倍实际晶粒度和本质晶粒度实际晶粒度：某一具体热处理或热加工条件下的奥氏体的晶粒度——决定钢的性能。本质晶粒度

钢加热到930℃±10℃、保温8小时、冷却后测得的晶粒度——反映奥氏体晶粒长大的倾向。本质细晶粒钢：晶粒细小。

本质粗晶粒钢：晶粒粗大。

2.影响奥氏体晶粒度的因素加热温度和保温时间：加热温度升高，晶粒逐渐长大。温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒越粗大。

钢的成分：

●奥氏体中碳含量增高，晶粒长大倾向增大未溶碳化物则阻碍晶粒长大；●钛、钒、铌、锆、铝有利于得到本质细晶粒钢。碳化物、氧化物和氮化物弥散分布在晶界上，能阻碍晶粒长大；●锰、磷促进晶粒长大。2.4.2

钢在冷却时的转变温度在A1以上时,奥氏体稳定；温度降到A1以下后，奥氏体处于过冷状态，称为过冷奥氏体；过冷A不稳定，会转变为其它组织：钢在冷却时的转变，实质上是过冷A的转变。

一、过冷奥氏体的等温转变

1.共析钢过冷奥氏体的等温转变

等温转变过程和转变产物用等温转变曲线(TTT曲线、C曲线)来分析。共析钢过冷A的等温转变曲线图问题为何在500℃附近，过冷A最不稳定？或：为何存在“鼻尖”？1.共析钢过冷奥氏体的等温转变（1）高温转变

珠光体转变区（A1～550℃）：过冷奥氏体转变产物为珠光体型组织。(a)珠光体3800倍(b)索氏体8000倍(c)屈氏体8000倍珠光体型组织：铁素体和渗碳体的机械混合物，渗碳体呈层片状分布在铁素体基体上；转变温度越低，层间距越小：珠光体型组织按层间距大小分为珠光体(P)、索氏体(S)和屈氏体(T)。重要结论:奥氏体转变为珠光体是扩散型转变,通过碳、铁的扩散和晶体结构的重构来实现的。(2)中温转变

贝氏体转变区（550℃～Ms）：过冷奥氏体的转变产物为贝氏体型组织。贝氏体：渗碳体分布在碳过饱和的铁素体基体上的两相混合物，分为上贝氏体和下贝氏体。重要结论:奥氏体向贝氏体的转变属于半扩散型转变：铁原子不扩散而碳原子有一定扩散能力。上贝抄氏体飘（上B)：55啦0～35帅0℃之间罚转变怒产物玩，呈惧羽毛捉状,小片肆状渗歉碳体籍分布滚在成伤排的灭铁素俩体片间之间观。上贝通氏体叙性能倾特点劫：铁素塞体片幅较宽流，塑棉性变老形抗厘力较浮低；咬同时南渗碳激体分国布在突铁素缎体片伍之间巡寿，易鄙引起射脆断世，强杨度、踪蝶韧性烧都较街差。(a逢)光学苹显微付照片50笑0×屋(用b)电子被显微晋照片50踏00艳×上贝春氏体受形态下贝惜氏体(下B)：35漂0板℃～Ms之间仪转变撇产物轰，光迅学显培微镜何下为量黑色疼针状,电子匙显微产镜下泼可看泥到在美铁素圆体针耳内沿烛一定归方向怕分布局着细腥小的辱碳化布物(F希e2.享4C)颗粒肆。

(a抱)光学侄显微亿照片50床0倍(b陡)电子兴显微山照片12驶00洞0倍下贝倚氏体录形态下贝而氏体欣性能季特点缎：铁素秃体针案细小波、无拴方向疤性，共碳过赴饱和挖度大谣，位牺错密愉度高蠢，碳衫化物顾分布犹均匀自、弥牢散度箱大，承硬度烟高、掏塑性种好，县具有油较好甜的强笔韧性贞。2.亚共胡析钢良过冷负奥氏具体的父等温雀转变转变征曲线柔多一瞧条过运冷奥门氏体盗转变居为铁厕素体问的转披变开追始线奶；亚阵共析遥钢随母着碳准含量求的增呆加，C曲线把位置塞往右松移，捎同时Ms、Mf线住午下移酿。转变最过程所：在到高温竞转变健区过仪冷奥霉氏体托一部童分先妹转变闸为铁坊素体惹，剩弟余过筒冷奥议氏体芦再转含变为佛珠光勉体型削组织许。2.亚共展析钢鸡过冷浇奥氏梢体的躁等温穿转变3.过共立析钢夸过冷签奥氏致体的蛙等温直转变C曲线桌上部波为析狠出二永次渗暴碳体译开始泡线；当加患热温困度为Ac1以上30～50蜓℃时，炭过共爪析钢撕随着碳含量兽的增滤加,仙C曲线帽位置帝向左脱移（？）,同时Ms、Mf线往夏下移胳；在高盟温转费变区威先析集出Fe房诚3CII,其余呜转变此为珠落光体叙型组酒织。二、掠过冷定奥氏籍体的而连续盯冷却坊转变1.共析题钢过爽冷奥帐氏体巾的连举续冷弟却转暖变(1差)共析辱钢过裹冷A的连仍续冷乞却转奴变曲杜线共析汤钢过巴冷A连续坑冷却健转变CC且T曲线恼中，种冷却郊速度司大于Vk时,得到您马氏到体(含少重量残蕉余A）组知织；冷却肉速度费小于Vk′全部争转变廉为珠括光体疯型组贝织；共析轨钢过的冷A在连犬续冷啄却转拳变时略得不互到贝跨氏体价。与共四析钢TT挠T曲线锋相比,共析射钢CC夺T曲线元稍靠执右靠薯下一穿点（？）；可用TT袖T曲线轰分析档连续控转变宋过程评：1.共析缓钢过造冷奥透氏体阴的连农续冷序却转破变(2填)过冷行奥氏暑体低蹈温转眼变过冷A快速协冷却党，转合变为M：转利变温郑度在Ms～Mf之间,低温丹转变,称马氏羊体转踪蝶变区。马氏挨体转额变观稠察1.共析敬钢过加冷奥脱氏体栽的连仙续冷习却转恒变☆老师颠提示贤：重点谷内容特别艺提醒想！马氏葛体：碳在α-阴Fe中的闻过饱辫和固皱溶体永。过饱昆和碳呀使α-章Fe的晶哭格发巴生很炼大畸曲变,产生节很强匙的固归溶强英化。马氏芝体转方变特蜻点:a.过冷A转变统为M是非拣扩散跌型转本变铁和粱碳原遵子都谱不进紧行扩雷散；铁原编子沿重奥氏吨体一虑定晶锹面,集体拳地按险一定弓角度如进行订切变,使面盖心立纸方晶静格改继组为袭体心伤正方棋晶格呼；碳原骄子原正地不尊动，私过饱房诚和地胜留在梨新组首成的帆晶胞写中,增大烘了其具正方萍度c/a。马氏跑体晶挤格b.马氏缩慧体的属形成临速度软很快A冷却林到Ms点以挑下后,无孕磨育期,瞬时底转变循为M；随着跨温度道下降豪，过晕冷A不断横转变袋为马粘氏体,是一阳个连魄续冷轻却的袍转变冒过程储。c.马氏属体形梨成时淹体积牲膨胀在钢中造营成很妨大的抛内应趋力,严重笑时导想致开糟裂。d.马氏伍体转请变不才彻底总要您残留走少量隆奥氏舌体；残余蜂奥氏摇体含厉量与MS、Mf位置由有关施：奥简氏体熔中的文碳含攀量越吨高，钢则MS、Mf越低浙，残居余A含量瞧越高殊；碳顶质量须分数吩少于0.桨6%时,残余A可忽渡略。马氏机体的哥形态碳质鼠量分身数0.幻玉25情%以下跳，板条普马氏队体（低盯碳马志氏体名）：倘在显绣微镜程下为豪一束潜束平浪行排叛列的酒细板朴条；在高净倍透巡寿射电绒镜下可看俘到板族条马驴氏体逝内有次大量插位错男缠结辱的亚棚结构道，所掌以也完称位错天马氏年体。低碳省马氏宴体

高碳马氏体

碳质量分数大于1.0%，针状马氏体（高碳马氏体）：在光学显微镜中呈凸透镜状，马氏体针之间形成一定角度(60°)；透射电镜分析，针状马氏体内有大量孪晶，也称孪晶马氏体。碳质潜量分注数在0.淡25～1.忘0%之间霞时，交为板届条马炼氏体招和针饮状马难氏体评的混挤和组协织。马氏扫体形剂态与恭碳质抖量分症数的得关系马氏弹体的塞特点a.硬度必很高硬度旅随M的碳锐质量线分数天的增临加而低增加见。b.马氏食体的辛塑性徒和韧葬性与俩碳含顺量密欺切相亏关高碳M硬而这脆，凤塑性蓄、韧锯性极基差；巷晶粒模细化欲得到煮的隐胡晶M有一拢定的商韧性;低碳M不仅衰强度缘瑞高，挨塑性韵、韧送性也援较好夹。c.马氏钩体的性物理戴性能但变化M的比再容比A大，当A转变莲为M时，题体积槽会膨斜胀；M是铁吉磁相论，而A为顺酒磁相梢；M晶格晚畸变健严重解，因绸此电裤阻率熊高。2.亚共休析钢劲过冷效奥氏拥体的泽连续怀冷却闭转变亚共吨析钢对过冷A在高香温时故有一辉部分零将转关变为F。在中花温转刃变区鸦会有闭少量置贝氏楼体（栏上B）产亏生。如油雁冷的串产物馒为F+轮T+上B+决M，但F和上B量很论少，叔可忽遗略。3.过共轮析钢嗽过冷搜奥氏刘体的耳连续遇冷却桃转变过共夫析钢旗过冷A在高望温区拿先析申出二僵次渗殃碳体,后转悼变为时其它贩组织地。奥氏猜体中乌碳含撒量高美，油坑冷、存水冷拣后组弯织中龄有残誓余奥抹氏体糕。连续兰冷却解过程恐中无且贝氏弓体转洁变。提示:钢在虏冷却舟时，飘过冷犁奥氏亭体转草变产谅物高温韵转变命产物悄：珠放光体篮、索燥氏体锄、屈扶氏体中温伪转变虫产物接：上板贝氏裹体、搂下贝牲氏体低温烧转变促产物此：马蹈氏体随转榆变温佳度的低降低爱，转爽变产卫物的虹硬度榨增高雨，韧肤性变稳化较仍复杂烈。4.共析秤钢转风变产既物性缎能硬度韧性作业7一、惩名词谢解释岔：本氧质晶吨粒度刻，过手冷奥汗氏体培，贝己氏体二、蠢“工件程材光料习冒题与真辅导脱”P.滤155.综合滋分析控题21）、25）2.图4.剩3钢的题普通托热处伐理“四把透火”：退火似、正质火、饶淬火在、回闹火一、堤退火将钢孟加热乞到适钩当温线度，贡保温启一定腥时间很，然吓后缓瞎慢冷期却（铜一般猫随炉喜冷却购）的热统处理逢工艺包括粉：完全剩退火昏、等者温退禁火、粗球化疼退火气、扩萍散退葡火、欺去应抹力退蹲火完全第退火定义我：又称重结埋晶退盘火，把钢圈加热重至Ac3以上20导℃～30觉℃双,保温复后缓览慢冷考却(随炉熟冷或荒埋入瞧石灰剧和砂治中冷梅却),以获谢得接数近平密衡组弊织的塞热处军理工顺艺。适用掌钢种鬼：完全副退火怪一般钳用于仙亚共榜析钢目的溪：通过信完全趟重结武晶，坛使热馅加工烘造成停的粗阻大、雪不均打匀组织捡均匀角化和钻细化；使中博碳以宰上的刚钢得播到接卵近平虾衡状言态组访织，降低押硬度，改赠善切芳削加酬工性灭能；消除森内应乡丰力。2.等温常退火将钢讽件加远热到诞高于Ac3(或Ac1)的温虏度,保温猛后,较快趣地冷橡却到贷珠光赏体区拜的某袄一温伞度保戚温,奥氏贿体等樱温转沸变，元然后榜缓慢堤冷却曲的热浅处理奶工艺址。与完沿全退漂火相孝同,能获晨得均岔匀的探组织;对于霸奥氏诉体较秃稳定气的合犯金钢,可缩据短退平火时壳间。3.球化命退火使钢乞中碳邮化物耕球状岂化的锹热处轧理工翼艺。主要蛋用于摩共析极钢和信过共门析钢貌；加页热温锅度略希高于Ac1；需较衡长保橡温时满间来狱保证鸭二次守渗碳凑体自讽发球瓣化；翼随炉滤冷却届。组织出：球化墙退火何后的瘦显微里组织突叫球化廉体，在证铁素叙体基最体上顺分布驳着细乌小均费匀的招球状派渗碳魄体。球化繁体组惜织目的蔑：使CmII及P中的柔渗碳净体球浇状化恐，以炉降低垮硬度真，改塌善切丛削加泛工性魄能；理并为仍以后县的淬类火作寺组织科准备泛。4.扩散却退火把钢毒锭、鞋铸件巧或锻骨坯加嘴热到默固相若线以挤下10狐0阵℃～20悦0孩℃的温们度，忙长时堤间保四温（10住h～15稿h），掘并进启行缓铲慢冷意却的夜热处惕理工稼艺，兰称为扩散庸退火吩或均费匀化档退火坝。目的炎：减少充钢锭仿、铸蒜件、暑锻坯斗的化茧学成咬分和鼓组织技的不遣均匀挣性。注意宜：扩肿散退迅火后求钢的报晶粒咬很粗诉大，早要再相进行誓完全梢退火艳或正采火处造理。5.去应稠力退吴火将钢银件加往热至摘低于Ac1的某傅一温款度(一般篮为50楚0院℃～65租0薄℃)，保耍温后砍随炉限冷却坐。以咽消除寻内应澡力的围低温炒退火誉。目的糖：消除壤铸造消、锻葡造、浇焊接牧和机撑加工色、冷朱变形瘦等加摔工在隔工件台中造停成的蔑残留岭内应走力。不引侍起组滑织变桶化。二、学正火钢加办热到Ac3(对于授亚共纤析钢)、Ac1(对于事共析述钢)、Acc权m(对于渣过共讲析钢)以上30粱℃～50胖℃匀,保温珠后,在自冤由流碰动的姜空气佩中均垃匀冷除却的铸热处盾理。。正火韵后的岭组织等：亚共愤析钢戏为F+起S；共析渐钢为S；过共禽析钢银为S+殊Fe3CII。正火拒应用1．作炮为最提终热桌处理：细贴化晶丹粒，激组织挑均匀躬，减源少亚筹共析瘦钢中F含量红，P含量丙增多筛并细叹化，晚提高昏钢的踩强度遭、硬厘度和守韧性;用于耽不重姓要的栗零件旋。2．作倦为预速先热丝式处理：截袖面较良大的辅合金占结构村钢件苍，在久淬火弹前进归行正堡火，合消除洒魏氏探组织处和带厅状组疑织，郊获得逢细小挥而均各匀的马组织屠；对刃于过号共析顺钢可姻减少石二次攻渗碳阅体量济，不睛形成阁连续许网状法，为五球化舅退火猛作组怨织准妖备。3.改善豪切削颂加工惭性能带：适当黄提高殖低碳痰钢的悄硬度往，改户善切通削加蹦工性迈能。三、允淬火1.淬火望工艺将钢知加热紫到相夫变温数度以哥上（懂亚共伍析钢徐为Ac3以上30案℃～50冤℃；共冻析钢尤和过带共析育钢为Ac1以上30走℃～50赌℃），蝇保温司一定浸时间涛后快菠速冷少却以曾获得漏马氏僻体组岩织的质热处惧理工姜艺称控为淬火。常用扫的冷章却介参质是激水和汇油。为了辅减少欺零件卵淬火轻时的昆变形目，可袜用盐锅浴作铲冷却张介质线。2.钢的缎淬透免性☆老师住提示沾：重点铜内容钢淬渡火时至形成副马氏中体的遮能力波叫钢的扒淬透床性。淬火踪蝶后测哭得试酸样沿米长度费方向樱上的庙硬度齐变化,所得系曲线祥称为淬透什性曲东线。钢的辞淬透歉性值挎用表示饥：J为末册端淬腾火淬闯透性,d为距帜水冷双端距天离,塌HR牺C为该狐处硬启度。腿如,淬透倦性值,即表鲁示距裂水冷轮端5m坦m处硬穴度为42么H茎RC。末端当淬火汪法测岔定钢贪的淬素透性淬火喂试样门断面欢上马氏讲体量抹和硬晌度的桐变化在实辜际生扰产中,往往仔要测吹定淬瞒火工融件的需淬透监层深倾度。淬透忌层深汪度即是从试泄样表掘面至犯半马啦氏体动区(马氏侄体和振非马储氏体槽组织特各占盘一半)的距良离。在同逃样淬惠火条渡件下,淬透孕层深茎度越按大,则钢班的淬害透性门越好隶。影响贡淬透捎性的邀因素师：碳含闸量：对于老碳钢：远亚共编析钢欧随碳环含量灶增加梁，C曲线松右移疗，淬牌透性穗提高堵；过绸共析悔钢随萄碳含滴量增吸加，C曲线参左移购，淬立透性没减低饼；共扒析钢段临界诉冷速去最小搜，淬蚊透性誓最好宴；(2吩)合金志元素除钴赤以外尺，其碰余合走金元滚素溶于旨奥氏抬体后，秃降低顾临界钳冷却陈速度授，使C曲线厅右移煌，提犹高钢桌的淬沈透性蒸。特别文提醒扫：合迈金钢狗往往平比碳堡钢的辟淬透孟性要娇好。(3厚)奥氏嘴体化揉温度提高灭奥氏早体化京温度进，将窑使奥摇氏体垫晶粒归长大辅、成隆分均丧匀，堪可减违少珠畏光体晋的生讲核率赔，降蛛低钢董的临钳界冷洲却速楼度，疫增加妥其淬晴透性障。(4桥)钢中换未溶增第二茶相钢中租未溶核入奥秧氏体非中的轨碳化会物、步氮化化物及缴其它哗非金忧属夹腾杂物石，可奋成为铲奥氏愧体分耽解的酸非自条发核逮心，销使临嚷界冷盯却速光度增没大，混降低肉淬透自性。老师添提示钢的负淬透惑性主客要决巨定于摸钢中屋合金脸元素胸的种磨类和貌含量碗。3.钢的狐淬透朵性曲绩线的最应用(1扑)比较砌不同甲钢种弯的淬渗透性淬透技性是董钢材培选用胡的重可要依睛据之尖一：漫用半类马氏手体硬肉度曲竿线和储淬透堡性曲恒线，画找出泪钢的跪半马敲氏体界区所崖对应贪的距抛水冷绢端距念离；犯该距葛离越罪大，桐则淬袜透性雁越好刚。40录Cr钢的谊淬透华性比45钢要话好。(2陕)钢材绑截面棉性能阿分析调质司处理寸后,淬透标性好针的钢趟棒整事个截病面是低回火挠索氏殊体,机械枝性能掉均匀,强度挤高,韧性镜好。淬透案性差究的钢士表层木为回龟火索想氏体,心部尾为片元状索蒸氏体+铁素烧体,心部躁强韧助性差俘。如：念直径简为30周m芬m的40衬Cr怒Ni众Mo钢棒台整个暴截面弟性能保均匀,强度切高,韧性废好。直径缸为30让m迫m的40钢心击部强渔韧性谁较差亭。(3复)选材截面党较大绑、形牌状复持杂以幕及受献力较罗苛刻烧的螺惑栓、辱拉杆贱、锻教模、劝锤杆尘等工晓件，货要求芬截面按机械抽性能规均匀计，应尘选用稻淬透炊性好百的钢陷。承受扩弯曲糠或扭单转载秆荷的俗轴类塔零件瓶、外忍层受接力较牛大，腿心部斗受力挥较小扁，可弃选用腾淬透容性较粪低的室钢种。3.钢的叛淬硬顿性钢淬召火后召能够器达到毙的最殿高硬义度叫时钢的淬硬食性。淬硬俗性主亚要决榆定于M的碳填含量傲。☆做一冒做比较T1电0、20们Cr算Mn臂Ti、40味Cr三种流钢的每淬透体性和捏淬硬遭性的攻高低担。四、锈回火回火:钢件死淬火隆后,为了竭消除放内应尊力并毛获得候所要蒙求的葡组织宝和性么能,将其蛛加热帅到Ac1以下腊某一稼温度,保温惊一定称时间,然后鞋冷却泳到室矛温的借热处阵理工娱艺。分类议：低温根回火中温劫回火高温痰回火1．低材温回牧火回火穿温度：15路0捏℃～25摘0鹿℃。低温漫回火枣时，皂淬火的马氏市体内鹅部会绪析出内碳化驳物薄华片（Fe2.夹4C)女,马氏经体的登过饱提和度既减小恐。低温愈回火扎后组喉织：亚共令析钢轿低温球回火租后组毫织为回火族马氏物体(回火M)；过眼共析牛钢低受温回赛火后点组织监为回火端马氏乖体＋旋碳化汁物＋上残余吹奥氏驼体。目的雹：降低夕淬火咽应力佣，提袭高工逼件韧聪性，蓬保证呜淬火死后的信高硬捷度(一般夫为58恐H瓶RC～64级H兰RC明)和高低耐磨译性。应用李：锉刀棋、锯助条等疼工具傅。2．中应温回夕火回火杰温度拒：35答0败℃～50远0愁℃；组织通：得到梦铁素冶体基根体与夜大量已弥散岗分布拿的细演粒状虑渗碳快体的寨混合懒组织超，叫回火铸屈氏冠体(回火T)；铁导素体胀仍保适留马强氏体扩的形创态，笼渗碳使体比泼回火逃马氏达体中项碳化撇物粗蜂。性能:具有毛高的宗弹性尸极限心和屈鼠服强巷度、标一定愚的韧络性，怪硬度蜡一般骂为35齐H怒RC～45泳H罚RC。应用淡：弹摊簧3.高温挖回火回火咽索氏步体性能姥：回火纪索氏栋体综时合机幸械性耀能最匆好,即强姐度、域塑性订和韧骄性都素比较云好，孙硬度夜一般锻为25摊H警RC～35玻H洁RC。淬火养加高吸温回彻火称车为调质根处理应用确：螺担栓、炉连杆回火角温度种：50弹0捐℃～65洽0刃℃组织寺：得到卡粒状慕渗碳快体和映铁素涉体基恢体的骡混和蜘组织,称回火砖索氏贝体(回火S)。淬火扶钢回留火时来马氏乎体的窃碳质亭量分邀数、份残余灯奥氏交体量认、内饥应力寻及碳袖化物速尺寸锣随温停度的翻变化盛。40钢机骄械性聋能与存回火腊温度坑的关曲系回火杨脆性屠：钢在25终0闻℃～35涛0晚℃和50搞0积℃～60辫0每℃两个役温度问区间麻回火锋后,钢的衰冲击皆韧度帮明显侦下降帽。2.宗4.分4钢的焰表面长热处墙理仅对述钢的讲表面决加热令、冷环却而位不改愁变其馆成分龄的热臣处理我工艺哈称为表面叛热处侨理,也叫表面白淬火。实际密生产俯中常窄用感肆应加爪热表蛾面淬背火。1.感应舅加热蓄表面净淬火披原理感应朴圈通另交流表电，梅内部币产生交变亩磁场；工太件置豪于磁妹场中晴，工伍件内没部产恨生感应骄电流，电阻的作肝用被加热；交尽流电集肤商效应，工烈件表目面的猪电流敏密度缸大，董中心第几乎袭为零岩；表柿面温碧度快替速升甚高到刘相变服点以鞭上，唯心部坛温度晶仍在劣相变抓点以麦下；柴用水差、乳捎化液偶或聚统乙烯顶醇水会溶液纯喷射,表面瓣被淬陪火。感应谱加热引表面辅淬火2.感应森加热劳表面挽热处难理的蹈特点钢奥变氏体递化在芹较大驰的过棵热度宫（Ac3以上80嗽℃～15鼻0游℃)进行躲，晶掀核多狠；时超间短捷，晶壤粒细梢。表面荣层淬珍得马笔氏体版后,体积巷膨胀档，表真面造毛成较宴大的重残余卫压应铺力,提高垂工件惠的疲系劳强束度。加热原速度晌快，纵时间矛短，顾工件轰氧化探脱碳矛少；妥内部锅未加炉热，乒工件扩的淬诱火变村形小尖。加热刑温度功和淬播硬层伯厚度型容易拢控制石。感应汇加热咳表面贺淬火甩组织昆：表面佳为马罢氏体横，心贞部组埋织不资变；负如原蠢先经晶过调质疲处理述，心部闷组织瘦为回兰火索汉氏体墙。工程姜应用背：用于稿中碳乓钢和朱中碳肚低合逮金钢,如45、40裁Cr、40竞Mn瞧B钢等牛。用场于齿罩轮、异主轴爆、曲倦轴等稿零件匆的表廉面硬捡化，腐提高闭耐磨呢性。低温形回火铃：淬火业后进朗行18汗0取℃～20邻0烂℃低温够回火表，表面械为回额火马描氏体绵，降低况淬火助应力到，保义持高许硬度逮和高知耐磨走性；心部犯为回榆火索恋氏体叙；保尚证强茅韧性谜。2.愁4.尤5钢的忧化学轿热处充理化学穿热处宅理将钢音件置痕于一退定温隐度的魂活性赴介质境中保葡温，朵使一流种或敢几种读元素拍渗入洞它的振表面胶，改册变其症化学宅成分膛和组切织，普达到在改进谜表面倦性能箱，满岁足技成术要勾求的边热处炮理过面程。渗碳赴氮化压碳氮杯共渗渗硫姥渗铝杠渗铬一、钳渗碳工艺为了缸增加挠表层宪的碳牛含量弊和获猴得一覆定碳洽浓度默梯度,钢件响在渗执碳介冶质中握加热果和保仆温，衬使碳喂原子制渗入敬表面盲的工乳艺称拌为渗碳。

气体渗碳炉

气体渗碳装置示意图

工件在渗碳炉中，加热到900℃～950℃，滴入煤油、苯、甲醇等有机液体，或通入煤气、石油液化气，产生活性碳原子，钢件表面渗碳。低碳钢零件表面获得高浓度碳（碳质量分数约1.0%）。低碳堡钢渗吴碳缓驼冷后割的显慈微组绒织低碳州钢渗铜碳缓游冷后欣的显闲微组砖织表面珠光币体+二次脏渗碳帮体过渡页区珠光范体心部珠光越体+铁素吩体表面心部(1竞)直接归淬火渗碳版温度碍高,奥氏等体晶居粒长红大,淬火季后马衫氏体寸较粗,残余趴奥氏裤体较借多,耐磨越性较岗低,变形欠较大沾。为了丙减少驳淬火准时的效变形,渗碳呀后常访将工稀件预焦冷到83污0敌℃～85职0策℃后淬告火。2.渗碳恋后的摄热处尸理(2我)一次嘱淬火：渗碳辟缓冷品后重琴新加着热到俩临界最温度滚以上农保温筋后淬翁火。心部痒组织对要求喘高时份，淬扛火的劳加热自温度锄略高尤于Ac3。对于剥受载并不大裹但表柔面性着能要升求较防高的宫零件,淬火病温度Ac1以上30宿℃～50郑℃劫,使表锈层晶傍粒细监化,心部咬性能若略差贴些。(3筹)低温(1小50菠℃～20逢0名℃)回火以消傅除淬腰火应掠力和忠提高梯韧性秤。3.钢渗根碳、再淬火稻、回达火后哭的组丈织与挠性能组织笑：表面授回火M(高碳计）+碳化谢物+残余A心部四回火M(低碳卡）性能葵：(1并)表面援硬度梦高表面堪硬度58井H傍RC～64腐H泡RC以上,耐磨贱性好州；心部艺强韧纪，硬尊度30财H品RC～45推H谢RC。(2仪)疲劳渠强度烫高表层廊体积写膨胀密大，谨心部旱体积腾膨胀餐小，茅表层扑中造该成压喉应力阔，零务件的阻疲劳雨强度对提高冷。实际图应用巾：齿轮滤、轴姓、销二、暑氮化氮化向钢焦件表效面渗捧入氮利的工保艺。氮化舰的目糖的：更大软地提换高钢衡件表像面的膨硬度脖和耐冤磨性覆，提叨高疲养劳强轻度和淹抗蚀锋性。常用企的氮守化钢梦有35筋Cr慨Al钞A,毅3目8C抢rM飘oA揉lA扛,际38医Cr径WV即Al饱A等。1.工艺（1）氮贡化前烤预处臭理材料霜先进耍行调愤质处丘理，停获得石回火掏索氏逼体组浑织,改善块机加并工性甜能，翁保证顶较高顺的强集度和禽韧性迫。形绕状复滥杂或证精度腔要求辛高的洒零件歪，精扒加工重后要间进行档消除伶内应鄙力退侵火，乡丰以减胃少氮于化时切的变宪形。38爸Cr垫Mo签Al钢氮浸化工武艺曲劲线图（2）氮俘化工隐艺目前胃广泛激应用兼的是转气体饺氮化却。氨植被加辰热分贯解出皇活性叙氮原咳子：2N喂H3→3滚H2+2宿[N惜]氮原殊子被短钢吸扒收并窄溶入始表面,在保泛温过肢程中饱向内色扩散,形成避渗氮沫层。温度肢一般咳为50馒0疑℃～60辽0肚℃。氮稀化时吓间长怀，一沫般为20尺h～50拍h。2.组织锤和性扯能：●组碧织工件罩最外愿层为挂一白芹色ε或γ相的腥氮化延物薄拘层，舅很脆港。常溜用精锡磨磨度去；臂中间售是暗毙黑色门含氮阔共析欺体（α＋γ′）层索；心打部为前原始蒙回火曲索氏弱体组事织。Fe孟-N相图38拼Cr详Mo予Al钢氮摔化层显微半组织40扯0倍●性能（1）氮伯化后借硬度独很高(1转00泛0它HV～11紧00役H捆V)顺,在60请0绑℃～65副0裕℃不下勿降,具有抖很高稳的耐着磨性泽和热其硬性型。（2）渗模氮层德体积餐增大,造成谱表面封压应秀力,疲劳察强度诸大大脖提高招。（3）氮很化温兆度低,零件推变形泄小。绢（4）表见面形然成致扩密的哑化学踩稳定炎性较垦高的ε相层,耐蚀港性好,在水劈燕中、秃过热财蒸气磁和碱瞎性溶敲液中拾均很筛稳定粮。实际器应用勿：丝杠灰、镗盲床主鲁轴三、绢碳氮墙共渗碳氮公共渗宁：同时版向零振件表画面渗话入碳穴和氮穗的化银学热虾处理羞工艺崇，也是称氰化。一般妙采用询高温饼或低精温两侧种气笨体碳讽氮共欺渗。壁低温界碳氮剖共渗司以氮普为主造，实摄质为鱼软氮气化。高温扭碳氮忌共渗耽工艺工件舌放炉倾内，鸭加热激到83陶0芝℃～85赛0哥℃，滴偷入煤绞油，萄同时工通氨蝇气，电保温1惕h～2臣h后，槐共渗航层可景达0.鬼2买mm～0.彼5萝mm。高温吉碳氮姜共渗有主要量是渗废碳，航氮的别渗入创使碳戏浓度蜜很快净提高红，使狸共渗招温度材降低精和时甚间缩摧短。碳氮浩共渗和后淬朗火,再低其温回艰火。2.碳氮萍共渗队后的隔性能羽、应朝用(1肥)共渗锅并淬帜火后,得到艺含氮习马氏半体,耐磨不性比茂渗碳谁的更挺好。(2怪)共渗膊层具碑有比苦渗碳例层更欧高的占压应古力,疲劳天强度卵更高,耐蚀犯性也档较好津。实际凳应用酷：齿轮两、凸肥轮轴2.雷4.旺6其它边热处荐理技余术一、奥可控哲气氛者热处项理在炉根气成扰分可狮控制上的炉以内进臣行的况热处锦理称孝为可控证气氛辣热处喉理。把燃料苹气（窝天然反气、里煤气谈、丙慌烷）御按一傻定比什例空钻气混边合后枪，通敏入发抓生器术进行每加热滨，或钻者靠境自身障的燃妙烧反演应而欠制成滑的气耕体。裁也可胆用液吊体有闻机化墓合物款（如样甲醇这、乙绳醇、箭丙酮丛等）隐滴入壁热处露理炉压内所缸得到村气氛豆。用于等渗碳赖、碳订氮共皱