《金属材料与热处理》PPT课件.ppt

1、1,金属材料与热处理,2,概述,金属材料是现代机械制造业的基本材料，广泛地应用于制造生产和生活用品。 金属材料主要包括：碳素钢，合金钢，铸铁，有色金属及硬质合金等。 钢的热处理方法主要有：退火，正火，淬火，回火及表面热处理等,3,金属材料的性能,4,金属的力学性能,所谓力学性能是指金属在外力的作用下所表现出来的性能，包括强度，塑性，硬度，冲击韧性及疲劳强度等，在机械设备及工具的设计，制造中选用金属材料时大多以其力学性能为主要依据。 载荷：加工及使用过程所受的外力，按作用性质分为静载荷，冲击载荷及交变载荷；按作用形式分为拉伸载荷，压缩载荷，弯曲载荷，剪切载荷及扭转载荷等。 变形：金属材料受到载荷

2、作用而产生的几何形状和尺寸的变化，分为弹性变形和塑性变形。 金属受拉伸载荷或压缩载荷作用时，其横截面上的应力计算公式为：=F/S，公式中-应力Pa.1Pa=1N/m2当面积用mm2时，应力可用MPa为单位。F外力，N；S横截面积，m2,5,金属的力学性能,强度：金属在静载作用下抵抗塑性变形或断裂的能力，大小通常用应力表示。 根据载荷作用方式不同分为：抗拉强度，抗压强度，抗弯强度，抗剪强度和抗扭强度，一般以抗拉强度作为判别金属强度高低的指标。 抗拉强度是通过拉伸试验测定的，方法是用静拉力对标准试样进行轴向拉伸，同时连续测量力和相应的伸长量，直至试样断裂，得到有关的力学性能。,6,强度试验,拉伸试

3、样：圆形和矩形，在国家标准（GB/T397-1986)中，对试样的形状，尺寸及加工要求有明确的规定。根据标距长度和直径的关系，试样有长试样L=10d和短试样L=5d. 力伸长曲线：拉伸试验中得出的拉伸力与伸长量的关系曲线叫做力伸长曲线，也称为拉伸曲线图，分为五个阶段，分别为：弹性变形阶段，屈服阶段（塑性变形阶段），强化阶段（形变强化或加工强化），缩颈阶段（局部塑性变形阶段），断裂。,7,强度指标,屈服点：在拉伸试验过程中，载荷不增加（保持恒定），试样仍能继续伸长时的应力称为屈服点，符号s,公式如下： s=FS/S0 式中：s屈服点，MPa； FS试样屈服时的载荷，N；S0 试样原始横截面积，m

4、m2。 规定残余伸长应力：国标GB/T228-1987规定0.2表示试样卸除载荷后，其标距部分的残余伸长率达到0.2%时的应力，也称为屈服强度。公式如下： 0.2=F0.2/S0 所以，材料的屈服点或规定残余伸长应力是机械零件设计的主要依据，也是评定金属材料性能的重要指标。,8,强度指标,抗拉强度：材料在拉断前所能承受的最大应力，用符号b表示，公式如下： b=Fb/S0式中：b抗拉强度，MPa; Fb试样拉断前承受的最大载荷，N; S0试样原始横截面积，mm2。 零件在工作中所承受的应力，不允许超过抗拉强度，否则会产生断裂，所以，b也是机械零件和选材的重要依据。,9,塑性指标,塑性：断裂前金属

5、材料产生永久变形的能力称为塑性。 伸长率：试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比，用符号，公式如下： =(l1-l0)/l0*100%,长短试样分别用10和5表示，习惯上10也常写成。 断面收缩率：试样拉断后，缩颈处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比，用符号表示，公式如下： =（S0-S1)/S0*100% 金属材料的伸长率（ ）和断面收缩率（ ）数值越大，表示材料的塑性越好，可以加工成复杂形状的零件。例如：工业纯铁的可达50%， 可达80%，可以拉制细丝，轧制薄板，而铸铁几乎为零，不能进行塑性变形加工。,10,硬度指标,硬度：材料抵抗局部变形特别是塑性变形，压痕或划痕的能力称为硬度。

6、测试方法：布氏硬度试验法，洛氏硬度实验法和维氏硬度实验法 硬度值可以间接反映金属的强度及金属在化学成分，金相组织和热处理工艺上的差异，且试验简便易行，应用十分广泛。,11,硬度试验方法,布氏硬度原理：使用一定直径的球体（钢球或硬质合金球），以规定的试验力压入试样表面，经规定保持时间后卸除试验力，然后用测量表面压痕直径来计算硬度。 表示方法：HBS或HBW之前的数字为硬度值，符号后面按以下顺序用数字表示试验条件：1）球体直径 2）试验力 3）试验力保持的时间（10-15s不标注） 应用范围及优缺点：灰铸铁，有色金属，各种软钢等硬度不高的材料。在工程上得到广泛应用，但是操作时间较长，对不同材料需要

7、不同的压头和试验力，压痕测量较费时，又因压痕较大不适于测量成品及薄件。,12,根据材料和布氏硬度范围选择试验条件,13,硬度试验方法,洛氏硬度原理:采用金刚石圆锥体或淬火钢球压头，压入金属表面后，经规定保持时间后卸除主试验力，以测量的压痕深度来计算洛氏硬度值。 洛氏硬度没有单位，实验室硬度值直接从硬度计的表盘上读出。 硬度标尺:HRC，HRB，HRA。 表示方法：符号HR前面的数字表示硬度值，后面的字母表示不同洛氏硬度的标尺。 优缺点：操作简单，读值方便，压痕小，可测成品及薄件，硬度值范围大；压痕小，内部组织不均匀时，数值波动大，需测试不同部位，取其平均值。,14,常用洛氏硬度标尺的试验条件和

8、适用范围,15,硬度试验方法,维氏硬度实验原理：将相对面夹角为136的正四棱椎体金刚石压头以选定的试验力压入试样表面，经规定保持时间后卸除试验力，用测量压痕对角线长度来计算硬度。 表示方法：HV前面的数字表示硬度值，后面的数字依次为试验力和保持时间。 优缺点：可测量较薄的材料，可测量表面渗碳，渗氮层的硬度，可测量很软到很硬的各种材料的硬度，准确性高；缺点是，测量压痕对角线的长度较繁，压痕小，对试件表面质量要求较高。,16,冲击韧性试验,冲击韧性：金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力，常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定。 金属材料受大能量的冲击载荷作用时，其冲击抗力主要取决于冲击韧度的大小，而在小

9、能量多次冲击条件下，其冲击抗力主要取决于材料的强度和塑性。 冲击试样：标准试样为10mm*10mm*55mm的U型和V型缺口试样。 冲击方法：大能量一次冲击和小能量多次冲击，一次性冲击韧度高的材料，小能量多次冲击抗力不一定高，反之亦然。,17,疲劳强度指标,疲劳概念:机械零件在工作过程中各点的应力随时间作周期性的变化，产生交变应力（循环应力），在交变应力作用下，虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一，经常造成重大事故。,18,疲劳强度指标,疲劳破坏的特征：1）疲劳断裂时并没有明显的宏观塑性

10、变形，断裂前没有预兆，而是突然破坏；2）引起疲劳断裂的应力很低，常常低于材料的屈服点；3）疲劳破坏的宏观断口由两部分组成，即疲劳裂纹的策源地及扩展区（光滑部分）和最后断裂区（粗糙部分） 疲劳断裂的原因：材料表面或内部有缺陷（夹杂，划痕，显微裂纹等，局部应力大于屈服点，产生局部塑性变形导致开裂，随应力循环次数的增加而逐渐扩展，直至最后承载的界面减少到不能承受所加载荷而突然断裂。,19,金属的工艺性能,工艺性能：金属材料对不同加工工艺方法的适应能力，它直接影响到零件制造工艺和质量是选材和制定零件工艺路线时必须考虑的因素之一。 主要包括：铸造性能，锻造性能，焊接性能，切削加工性能等。,20,金属的工

11、艺性能,铸造性能：金属及合金在铸造工艺中获得优良铸件的能力。衡量铸造性能的主要指标有流动性，收缩性和偏析倾向等。 锻造性能：用锻压成型方法获得优良锻件的难易程度，锻造性能的好坏主要同金属的塑性和变形抗力有关。如黄铜，铝合金及碳钢等锻造性能很好。 焊接性能：金属材料对焊接加工的适应性，在一定的焊接工艺条件下，获得优良焊接接头的难易程度，其中低碳钢低合金钢焊接性能好，高碳钢和铸铁焊接性较差。 切削加工性能：切削加工金属材料的难易程度，一般由工件切削后表面粗糙度及刀具寿命来衡量，影响切削加工性能主要有化学成分，组织状态，硬度，塑性，导热性和形变强化等，一般铸铁比钢切削性能好，碳钢比高合金钢好。改变化

12、学成分和进行适当的热处理，是改善切削加工性能的重要途径。,21,金属的塑性变形与再结晶,金属在外力（载荷）的作用下，首先发生弹性变形，载荷增加到一定值后除发生弹性变形外还发生塑性变形，即弹塑性变形；继续增加载荷，塑性变形逐渐增大，直至金属发生断裂，即金属在外力作用下的变形可分为弹性变形，弹塑性变形和断裂三个连续阶段。包括：单晶体的金属塑性变形和多晶体金属的塑性变形，常用的金属材料都是多晶体。 多晶体塑性变形主要特点：1）晶体位向的影响，产生内应力；2）晶界的作用，晶界越多晶体的塑性变形抗力越大；3）晶粒大小的影响，晶粒越细，晶界越多，金属材料具有较好的塑性和韧性。,22,冷塑性变形对金属性能与

13、组织的影响,冷塑性变形对金属性能的影响:造成形变强化（加工强化），随塑性变形程度的增加，金属的强度，硬度提高，塑性，韧性下降。形变强化可以提高金属的强度，是工件能用塑性变形方法成型的必要条件。塑性变形除影响力学性能外，还会使金属某些物理，化学性能发生变化，如电阻增加，化学活性增大，耐蚀性降低等。 在工业生产中，为保持金属经冷塑性变形后的高强度，采取回复处理，以降低内应力，适当提高塑性。,23,热加工对金属组织和性能的影响,消除铸态金属的组织缺陷，提高金属的致密度和力学性能。 细化晶粒，提高金属的力学性能。 形成锻造流线，保证材料的力学性能。 形成带状组织，可用热处理的方法加以消除。,24,铁碳

14、合金,合金是一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法结合而成的具有金属特性的材料。合金可分为二元合金，三元合金和多元合金。合金具有更好的力学性能，通过调整元素比例以获得性能各异的合金。 合金组织分为固溶体，金属化合物和混合物三类。,25,合金的组织,固溶体：一种组元的原子融入另一组元的晶格中所形成的均匀固相，融入的元素为溶质，基体元素为溶剂，其分类为间隙固溶体和置换固溶体两种。 金属化合物：合金组元间发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质，其特点是熔点高，硬度大，脆性大。 混合物：两种或两种以上的相按一定质量分数组成的物质，其性能取决于各组成相的性能，及分布的形态，数量和大小

15、。,26,铁碳合金的组织,铁碳合金中，碳与铁可以组成固溶体，金属化合物及混合物。 铁碳合金的基本组织有：铁素体（F），奥氏体（A），渗碳体（ Fe3C ），珠光体（P）和莱氏体（Ld）。 铁碳合金的分类： 1）钢 含碳量0.0218%0.77%，其中亚共析钢0.0218%C0.77%;共析钢C=0.77%;过共析钢0.77%C2.11%。 2）白口铸铁 含碳量=2.11%-6.69%，其中亚共晶白口铸铁2.11%C4.3%；共晶白口铸铁C=4.3%；过共晶白口铸铁4.3%C6.69%,27,铁碳合金基本组织的力学性能,注： b/MPa为抗拉强度， /%为伸长率， HBS(HBW)为布氏硬度。,

16、28,铁碳合金的成分，组织与性能的关系,铁碳合金在室温的组织都是由铁素体和渗碳体两相组成，随着含碳量的增加，铁素体量逐渐减少，渗碳体增加随着含碳量的变化，不仅铁素体和渗碳体的相对量有变化，而且相互组合的形态也发生变化。 铁碳合金组织的变化，必然引起性能的变化，改变碳含量可以在很大范围内改变钢的力学性能，含碳量越高，钢的强度和硬度越高，而塑性和韧性越低，所以，为了保证工业生产使用的钢具有足够的硬度，并具有一定的塑性和韧性，钢中的含碳量一般不超过1.4%。,29,碳素钢,碳素钢：含碳量大于0.0218%小于2.11%，且不含有特意加入合金元素的铁碳合金，简称碳钢。具有良好的力学性能和工艺性能，冶炼

17、方便，价格便宜，在机械制造，建筑，交通运输等许多工业部门广泛应用。 碳素钢常存元素：铁，碳，硅，锰，硫，磷等，其中硅含量一般在0.17%-0.37%，可提高强度和硬度；锰含量一般在0.25%-0.80%，提高强度和硬度；硫含量不得超过0.05%，可导致钢材出现热脆现象；磷含量一般限制在0.04%以下，达到0.10%时冷脆性严重。 在易切削钢中适当提高硫，磷的含量，增加钢的脆性，利于切削时形成断裂切屑，提高切削效率和延长刀具寿命，主要用于在自动机床上加工生产量大，受力不大的零件。,30,碳素钢的分类,按钢的含碳量分类： 1）低碳钢： C0.25%；2）中碳钢：C 0.25%-0.60%；高碳钢：

18、C0.60% 按钢的质量（硫，磷含量）分类： 1）普通钢：S0.05%，P0.045%；2）优质钢：S0.035%，P0.035%；3）高级优质钢：S0.025%，P0.025% 按钢的用途分类： 1）结构钢：C0.70%，2）工具钢：C0.70% 按冶炼时脱氧程度不同分类： 1）沸腾钢：脱氧程度不完全的钢；2）镇静钢：脱氧程度完全的钢；3）半镇静钢：脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间的钢。,31,碳素结构钢,碳素结构钢的杂质和非金属夹杂物较多，但冶炼容易，工艺性好，价格便宜，产量大，在性能上能满足一般工程结构及普通零件的要求，通常被轧制成钢板和型材（圆钢，方钢，扁钢，角钢，槽钢，工字钢，钢筋等）

19、用于厂房，桥梁，船舶等建筑结构或受力不大的机械零件（铆钉，螺钉，螺母等） 碳素结构钢的牌号有代表屈服点的Q，屈服点数值，质量等级符号和脱氧方法符号四个部分顺序组成，如Q235-A.F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢。,32,碳素结构钢的牌号，化学成分，力学性能,注：以上Q235为常用碳素结构钢的牌号，其中还有Q195,Q215,Q255,Q275等牌号。 s/ MPa表示屈服点， b/ MPa表示抗拉强度，5 /%表示伸长率。等级表示 硫，磷含量，A最高，D最低。,33,优质碳素结构钢,优质碳素结构钢是按化学成分和力学性能供应的，钢中所含硫，磷及非金属夹杂物量较少，常用来制造重要机械零件，

20、一般需热处理来改变力学性能。 优质碳素钢的牌号用两位数字表示，平均含碳量的万分数。0825钢的属低碳钢，30-55钢属中碳钢，60以上钢属高碳钢。普通含锰量钢（Mn=0.35%-0.80%)和较高含锰量钢（Mn=0.7%-1.2%),高锰钢牌号后加标Mn,如65Mn. 低碳钢强度，硬度较低，塑性，韧性及焊接性良好，主要制作冲压件，焊接结构件及强度不高的机械零件及渗碳件，如深冲器件，压力容器，小轴，销子，法兰盘，螺钉和垫圈等；中碳钢强度，硬度较高，塑性，韧性降低，切削性能良好，经调质后有较好的综合力学性能，主要制作受力较大的机械零件，如连杆，曲轴，齿轮和联轴等；高碳钢强度，硬度和弹性较高，但焊接

21、性不好，切削性稍差，冷塑性变形差，主要制造较高强度，耐磨性和弹性的零件，如气门弹簧，弹簧垫圈，板簧和螺旋弹簧等弹性元件及耐磨零件。,34,优质碳素结构钢的牌号，化学成分和力学性能,注： s表示屈服点， b表示抗拉强度， 5表示伸长率， 表示断面收缩率， k表示冲击韧度。,35,碳素工具钢,碳素工具钢：用于制造刀具，模具和量具的钢，由于要求其高强度和高耐磨性，故含碳量均在0.70%以上，都是优质钢或高级优质钢。 碳素工具钢的牌号以汉字“碳”的拼音字头“T”及后面的数字表示，数字表示平均含碳量的千分数，如T10表示平均含碳量为1.0%的碳素工具钢，如是高级优质碳素工具钢则在牌号后面标以字母A。 各

22、种牌号的碳素工具钢经淬火后的硬度相差不大，但是随着含碳量的增加，未溶的二次渗碳体增多，钢的耐磨性增加，韧性降低，所以，不同牌号的工具钢用于制作不同使用要求的各类工具。,36,碳素工具钢的牌号，化学成分，力学性能和用途,37,铸造碳钢,铸造碳钢一般用于制造形状复杂，力学性能要求较高的机械零件，其广泛用于制造重型机械的某些零件，如轧钢机机架，水压机横梁，锻锤和跕座等。 铸造碳钢含碳量一般在0.20%-0.60%之间，如果含碳量过高，则塑性变差，且铸造时易产生裂纹。 铸造碳钢的牌号用“铸造”拼音字头“ZG”加屈服点和抗拉强度值两组数字组成；不同牌号的铸造碳钢用于不同使用要求的零件。,38,铸造碳钢的

23、牌号及应用,ZG270-400有良好的塑性，韧性和焊接性，用于受力不大，要求具有一定韧性的零件，如机座，变速箱体等。 ZG230-450有一定的强度和较好的塑性，韧性，焊接性良好，切削性能尚可，用于受力不大，要求具有一定韧性的零件，如跕座，轴承盖，外壳，阀体，底板等。 ZG270-500用较高强度和较好塑性，铸造性能良好，焊接性能较差，切削性能良好，用途较广，如轧钢机机架，连杆，箱体，缸体，曲轴，轴承座等。 ZG310-570强度和切削性能良好，塑性，韧性较差，用于负荷较高的零件，如大齿轮，缸体，制动轮，辊子等。 ZG340-640有较高的强度，硬度和耐磨性，切削性能中等，焊接性差，裂纹敏感性

24、大，用作齿轮，棘轮等。,39,铸造碳钢的牌号，化学成分和力学性能,注：适用于壁厚10mm以下的铸件。,40,钢的热处理,热处理：将固态金属或合金采用适当的方式进行加热，保温和冷却以获得所需要的组织结构与性能的工艺。 钢的热处理方法有：退火，正火，淬火，回火及表面热处理等五种。 任何一种热处理工艺都由加热，保温和冷却三个阶段。,41,钢的退火与正火,退火：将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却（一般随炉冷却）的热处理工艺。 主要目的：1）降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工；2）细化晶粒，均匀钢的组织及成分，改善钢的性能或为以后的热处理做准备；3）消除钢中的残余内应力，以防

25、止变形和开裂。 常用退火方法：完全退火，球化退火及去应力退火。,42,钢的退火方法,完全退火：将钢加热到完全奥氏体化（Ac3以上30-50），随之缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的工艺方法。主要用于中碳钢及低，中碳合金结构钢的锻件，铸件，热轧型材等，有时也用于焊接结构件。 球化退火：将钢加热到Ac1以上20-30，保温一定时间，以不大于50/h的冷却速度随炉冷却下来，使钢中碳化物呈球状的工艺方法。适用于共析钢及过共析钢，如碳素结构钢，合金工具钢，轴承钢等。 去应力退火：将钢加热到略低于A1的温度（一般取500-650），保温一定时间后缓慢冷却的工艺方法，其目的是消除由于塑性变形，焊接，切削加工

26、，铸造等形成的残余应力。由于退火温度低于A1，所以钢的组织不发生变化。,43,钢的正火,正火：将钢加热到Ac3或Accm以上30-50，保持适当的时间，在空气中冷却的工艺方法。其冷却速度比退火稍快，得到的珠光体组织比较细，强度，硬度比退火钢高。主要用于1）改善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性；）当力学性能要求不高时，正火可作最终处理；3）消除过共析钢中的网状渗碳体，改善钢的力学性能，并为球化退火作组织准备；4）代替中碳钢和低碳合金钢的退火，改善它们的组织结构和切削加工性能。 45钢正火，退火状态的力学性能比对：,44,钢的淬火,淬火：将钢加热到Ac3或Ac1以上的某一温度，保温一定时间，然后以适

27、当速度冷却，以获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。 淬火的主要目的是为了马氏体，提高钢的强度和硬度。 淬火的加热温度:亚共析钢的淬火加热温度在Ac3以上30-50；过共析钢的淬火加热温度在Ac1以上30-50，这种组织耐磨性好，脆性小。 淬火冷却介质：油，水，盐水，碱水等，其冷却能力依次增加。,45,淬火方法,单液淬火法：将钢件奥实体化后，在单一淬火介质中冷却到室温的处理。碳钢一般用水作冷却介质；合金钢可用油作冷却介质。操作简单，但综合的冷却特性不够理想，容易产生硬度不足或开裂等缺陷。 双介质淬火：将钢件奥氏体后，先浸入一种冷却能力强的介质中，冷却到接近Ms点温度即钢的组织还未开始转变时迅速

28、取出，马上浸入另一种冷却能力弱的介质中使之发生马氏体转换的淬火。如先水后油，先水后空气等，其优点是内应力小，变形及开裂小，缺点是操作困难，故主要用于由碳素工具钢制造的易开裂工件，如丝锥等。 马氏体分级淬火：钢件奥氏体后，随之浸入温度稍高或稍低于钢的Ms点的液态介质中，保温适当时间，待工件的内外层均达到介质温度后取出空冷或油冷，从而获得马氏体组织。 贝氏体等温淬火：钢材料奥氏体后，放入温度稍高于Ms点盐浴或碱浴中，保温足够时间，是奥氏体转变为下贝氏体，其主要目的是强化钢材，获得强度和韧性的良好配合，及较高的硬度和较好的耐磨性，可以显著地减小淬火盈利和变形，避免工件的淬火开裂，故用来处理形状复杂的

29、各种模具，成型刀具等。,46,钢的淬透性和淬硬性及淬火缺陷,淬透性：在规定条件下，钢在淬火冷却时获得马氏体组织的能力。钢的淬透性与钢的临界冷却速度有关，临界冷却速度越低，淬透性越好，合金钢的淬透性比碳钢好。 淬硬性：钢在理想条件下淬火成马氏体后所能达到的最高硬度，主要取决于含碳量。 淬火缺陷：1）氧化与脱碳；2）过热和过烧；3）变形和开裂；4）硬度不足。 过热：钢在淬火加热时温度过高或高温下停留时间过长而发生奥氏体晶粒粗化的现象，可以用正火予以纠正；过烧：加热温度达到固相线附近，使晶界氧化并部分溶化的现象，过烧后的工件只能报废。,47,钢的回火,回火：将淬火后的钢在加热到Ac1点以下的某一温度

30、，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。 回火的目的：1）消除内应力；2）获得所需要的力学性能；3）稳定组织和尺寸。 淬火钢在回火时的组织变化：1）马氏体分解（80-200），由马氏体和碳化合物组成回火马氏体；2）残余奥氏体分解（超过200）；3）渗碳体形成（300-400），由铁素体和细粒状渗碳体组成回火托氏体；4）渗碳体的聚集长大（400以上），由渗碳体和铁素体组成回火索氏体。 淬火钢在回火时的性能变化：随着回火温度的升高，钢的强度，硬度下降，塑性，韧性提高。回火后韧性降低的现象为回火脆性，可采用加热后快冷的方法加以避免。,48,回火的分类及应用,低温回火（150-250），得到的组织

31、是回火马氏体，其性能是具有较高的硬度（58-64HRC），高的耐磨性和一定的韧性。主要用于刀具，量具，冷冲压模具及其他要求硬而耐磨的零件。 中温回火（350-500），得到的组织是回火托氏体，其性能是具有高的弹性极限，屈服点和适当的韧性，硬度可达35-50HRC，主要用于弹性零件及热锻模具等。 高温回火（500-650），得到的组织是回火索氏体，其性能是具有良好的综合力学性能（足够的强度与高韧性相结合），硬度可达200-330HBS，生产中称为“调质”，广泛用于受力构件，如螺栓，连杆，齿轮，曲轴等。 45钢正火与调质力学性能的比较,49,钢的表面热处理,表面淬火：仅对工件表面进行淬火的工艺。表

32、面淬火主要适用中碳钢和中碳合金钢。主要有火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火。 火焰加热表面淬火：应用氧-乙炔（或其他可燃气体）火焰对零件表面进行快速加热，随之快速冷却的工艺，淬硬层深度在26mm，加热温度及淬硬层深度不易控制，淬火质量不稳定，适用于单件和小批量生产。,50,表面淬火,感应加热表面淬火：利用感应电流通过工件所产生的热效应，使工件表面局部加热，然后快速冷却的淬火工艺。 特点：1）加热速度快；2）淬火质量好；3）淬火层深度易于控制，适于大批量生产。 感应加热表面淬火的电流频率,51,化学热处理,化学热处理：将工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入他的表层，以改变其化学

33、成分，组织和性能的热处理工艺。 种类：渗碳，渗氮，碳氮共渗，渗金属等。 基本过程：分解，吸收，扩散。,52,化学热处理,钢的渗碳：将工件置于渗碳介质中加热并保温，使碳原子渗入工件表层的化学热处理工艺。可提高工件表层的含碳量（0.85%-1.05%），渗碳后经淬火及低温回火，使零件表面获得高硬度和耐磨性，而心部仍保持一定的强度及较高的塑性和韧性。 渗碳方法：固体渗碳，盐浴渗碳和气体渗碳。 渗碳零件必须用低碳钢和地毯合金钢。,53,化学热处理,钢的渗氮：在一定温度下，使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺，其目的是提高零件表面的硬度，耐磨性，耐蚀性及疲劳强度。 气体渗氮：工件在气体介质中进行渗氮的工艺。 渗氮的