知识点钢在加热时的组织转变王晨课件

主讲教师：王晨国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库知识点：钢在加热时的组织转变

汽车车身材料

据史书记载，三国时期蒲元为诸葛亮锻制出3000把“斩金断玉，削铁如泥”的神刀。蒲元在冶炼金属、制造刀具上所用方法与常人不一样，当钢刀制成后，为了检验钢刀的锋利程度，他在大竹筒中装满铁珠，然后让人举刀猛劈，结果如同斩草一样，竹筒豁然断成两截，而筒内的铁珠也一分为二。那么蒲元在冶炼金属、制造刀具上使用了什么方法呢？其实“神刀”是在蒲元对钢材进行了热处理的基础上打造的，那么钢材在热处理后性能为什么会发生改变？又是如何提高钢的强度和硬度的呢？【案例引入】——”斩金断玉，削铁如泥“的神刀钢的热处理概述定义：目的：

提高和改善钢的性能；充分发挥钢的性能潜力；提高产品质量，延长产品的使用寿命。

把钢在固态下，通过加热冷却来改变钢内部的组织和性能保温三面刃铣刀车刀异型铣刀钻头热处理使其性能提高2倍以上，可节省钢材10万吨/年改善：A.消除铸、锻、焊工艺造成的各种缺陷，细化晶粒，

消除偏析，降低内应力，使钢的组织和性能更加均匀。

B.高（低）碳钢——硬（软），不易切削，经热处理后，

可以调整硬度（230-280HBS），改善切削加工性。应用——在汽车、拖拉机中（80%），而刀、量、模具和滚动轴承（100%）钢的热处理概述整体热处理——

分类

热处理的分类和工艺曲线加热+保温+冷却

用工艺曲线来描述。工艺过程：表面热处理化学热处理——渗碳、渗氮、碳氮共渗等表面淬火——火焰加热表面淬火、感应加热表面淬火（四把火：退火、正火、淬火、回火）

T(℃)加热t(h)冷却热处理工艺曲线保温

临界温度过热和过冷（临界温度）过热---加热时高于平衡温度发生转变过冷---冷却时低于平衡温度发生转变Fe-Fe3C相图上：PSK、GS、ES加热加角标“c”：Ac1、Ac3、Accm冷却加角标“r”

：Ar1、Ar3、Arcm平衡转变温度为：A1、A3、Acm钢在加热和冷却时的组织转变

钢热处理时首先要加热，其目的是获得均匀而细小的氏体组织。

经过A化以后的钢，再以不同的方式冷却，即可得到不同的组织，从而获得所需要的性能。热处理工艺曲线钢在加热时的组织转变

钢在加热时的组织转变——热处理实训中心加热设备箱式电阻炉箱式电阻炉真空气淬炉井式电阻炉钢在加热时的组织转变珠光体——奥氏体的形成钢在加热时的组织转变以共析钢为例：PSK0.0218%0.77%6.69%共析钢:（F+Fe3C）加热到Ac1PA加热到Ac1A

FAFe3C（1）奥氏体晶核的形成：在相界面形成（2）奥氏体晶核的长大:F的转变、

Fe3C的溶解（3）残余渗碳体的溶解:继续保温使之溶解（4）奥氏体成分均匀化:延迟保温时间使之均匀化

bccfcc

复杂斜方

共析钢奥氏体形成过程可归纳为奥氏体晶核的形成：a)奥氏体晶核的长大:b)残余渗碳体的溶解:c)奥氏体成分均匀化:d)

——奥氏体的形成钢在加热时的组织转变Ac3

Ac1亚共析钢：F+P→F+A→A过共析钢：P+Fe3C→A+Fe3C→AAc1Accm加热时，为了获得均匀而细小的奥氏体晶粒，必须选取合适的加热温度，并严格控制保温时间。

案例1——坦克上的双扭弹簧案例2——沙发弹簧钢加热获得均匀而细小的A晶粒，是为随后的冷却做组织准备，冷却方式不同，冷却后的组织和性能也不同。

空冷→＜20HRC45钢制小轴，加热到830℃后油冷→±45HRC

水冷→±56HRC

慢冷（随炉冷却）→±20HRC两根T8钢制锯条，加热到760℃后快冷（水冷）→>60HRC可见：冷却转变决定了钢的性能。在空气中冷却：较软，可以卷曲而不断裂放在水中冷却：硬而脆，易折断

钢丝加热