第七章钢的热处理 Heat treatment of steel 热处理通常指的是将材料加热到相变温度以 上发生相变,再施以冷却再发生相变的工艺过程。 通过这个相变与再相变,材料的内部组织发 生了变化,因而性能变化。例如碳素工具钢T8 在市面上购回的经球化退火的材料其硬度仅为 20HRC,作为工具需经淬火并低温回火使硬度 提高到60~63HRC,这是因为内部组织由淬火 之前的粒状珠光体转变为淬火加低温回火后的回 火马氏体。同一种材料热处理工艺不一样其性能 差别很大
第七章 钢的热处理 Heat Treatment of Steel 热处理通常指的是将材料加热到相变温度以 上发生相变，再施以冷却再发生相变的工艺过程。 通过这个相变与再相变，材料的内部组织发 生了变化，因而性能变化。例如碳素工具钢T8 在市面上购回的经球化退火的材料其硬度仅为 20HRC，作为工具需经淬火并低温回火使硬度 提高到60~63HRC，这是因为内部组织由淬火 之前的粒状珠光体转变为淬火加低温回火后的回 火马氏体。同一种材料热处理工艺不一样其性能 差别很大
第一节热处理的基本概念 Basic Conception of Heat Treatment 、热处理的基本要素 热处理工艺中有三大基本要素:加热、保温、冷却。这三大基本要 素决定了材料热处理后的组织和性能 加热是热处理的第一道工序。不同的材料,其加热工艺和加热温度 都不同。加热分为两种,一种是在临界点A1以下的加热,此时不发生组 织变化。另一种是在A1以上的加热,目的是为了获得均匀的奥氏体组织, 这一过程称为奥氏体化。 保温的目的是要保证工件烧透,防止脱碳、氧化等。保温时间和介 质的选择与工件的尺寸和材质有直接的关系。一般工件越大,导热性越 差,保温时间就越长 冷却是热处理的最终工序,也是热处理最重要的工序。钢在不同冷 却速度下可以转变为不同的组织
第一节 热处理的基本概念 Basic Conception of Heat Treatment 一、热处理的基本要素 热处理工艺中有三大基本要素：加热、保温、冷却。这三大基本要 素决定了材料热处理后的组织和性能。 加热是热处理的第一道工序。不同的材料，其加热工艺和加热温度 都不同。加热分为两种，一种是在临界点A1以下的加热，此时不发生组 织变化。另一种是在A1以上的加热，目的是为了获得均匀的奥氏体组织， 这一过程称为奥氏体化。 保温的目的是要保证工件烧透，防止脱碳、氧化等。保温时间和介 质的选择与工件的尺寸和材质有直接的关系。一般工件越大，导热性越 差，保温时间就越长。 冷却是热处理的最终工序，也是热处理最重要的工序。钢在不同冷 却速度下可以转变为不同的组织
三、热处理与相图 热处理的基本类型 根据加热、冷却方式的不同及组织、性能变化特点的不同,热 处理可以分为下列几类 普通热处理:包括退火、正火、淬火和回火等。 表面热处理:包括感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、 电接触加热表面淬火、渗碳、氮化和碳氮共渗等。 其它热处理:包括可控气氛热处理、真空热处理和形变热处理 等。 按照热处理在零件生产过程中的位置和作用不同,热处理工 艺还可分为预备热处理和最终热处理 预备热处理是零件加工过程中的一道中间工序(也称为中间 热处理),其目的是改善锻、铸毛坯件组织、消除应力,为后续 的机加工或进一步的热处理作准备 最终热处理是零件加工的最终工序,其目的是使经过成型工 艺达到要求的形状和尺寸后的零件的性能达到所需要的使用性能
三、热处理与相图 热处理的基本类型 根据加热、冷却方式的不同及组织、性能变化特点的不同，热 处理可以分为下列几类： 普通热处理：包括退火、正火、淬火和回火等。 表面热处理：包括感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、 电接触加热表面淬火、渗碳、氮化和碳氮共渗等。 其它热处理：包括可控气氛热处理、真空热处理和形变热处理 等。 按照热处理在零件生产过程中的位置和作用不同，热处理工 艺还可分为预备热处理和最终热处理。 预备热处理是零件加工过程中的一道中间工序（也称为中间 热处理），其目的是改善锻、铸毛坯件组织、消除应力，为后续 的机加工或进一步的热处理作准备。 最终热处理是零件加工的最终工序，其目的是使经过成型工 艺达到要求的形状和尺寸后的零件的性能达到所需要的使用性能
钢的临界转变温度 A3 Acm cI 度 Ac3 Arcm Ar Acl Al Arl C 加热和冷却速度对钢的临界温度的影响
钢的临界转变温度 Ac3 Accm Ac1 Ar3 Arcm Ar1 C% 加热和冷却速度对钢的临界温度的影响 温 度 A3 Acm A1
第二节钢在加热肘的转变 Heating Up Transformation ◆钢的热处理多数需要先加热得到奥氏体,然后以不同速度冷却使奥 氏体转变为不同的组织,得到钢的不同性能。因此掌握热处理规律, 首先要研究钢在加热时的变化。加热的目的是得到奥氏体 、加热时奥氏体的形成过程 共析钢的加热转变 ∥%③ (a+Fe3C)Y晶核Y长大 残余Fe3C溶解不均匀Y 均匀γ 珠光体向奥氏体转变示意图
第二节 钢在加热时的转变 Heating Up Transformation 钢的热处理多数需要先加热得到奥氏体，然后以不同速度冷却使奥 氏体转变为不同的组织，得到钢的不同性能。因此掌握热处理规律， 首先要研究钢在加热时的变化。加热的目的是得到奥氏体。 一、加热时奥氏体的形成过程 共析钢的加热转变 （α+Fe3C） γ晶核 γ长大 残余Fe3C溶解 不均匀γ 均匀γ 珠光体向奥氏体转变示意图