文档介绍：第一节冶金质量对钢性能
第二节碳钢的热处理
第三节钢的合金化
基本要求
第五章改善钢的组织与性能的基本途径
第一页，共一百六十五页。
第，共一百六十五页。
热处理特点: 区别于其他加工工艺如铸造、压力加工等，只通过改变工件的组织来改变性能，而不改变其形状。
铸造
轧制
热处理适用范围:只适用于固态下发生相变的材料，不发生固态相变的材料不能用热处理强化。
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其他热处理
普通热处理
表面热处理
热处理
退火正火淬火回火
真空热处理形变热处理激光热处理
控制气氛热处理
表面淬火—感应加热、火焰加热、
电接触加热等
化学热处理—渗碳、氮化、碳氮
共渗、渗其他元素等
根据加热、冷却方式及钢组织性能变化特点不同，将热处理工艺分类如下：
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铁碳相图中PSK、GS、
ES线分别用A1、A3、
Acm表示。
冷却时的实际转变温度分别用Ar1、Ar3、Arcm表示
加热时的实际转变温度分别用Ac1、Ac3、Accm表示
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退火：将工件加热到高于AC3或AC1温度以上，保温一定时间，随后以足够缓慢的速度冷却，使钢得到接***衡组织的热处理工艺。
目的：
⑴调整硬度，便于切削加
工。
⑵ 消除内应力，防止加工
中变形。
⑶ 细化晶粒，为最终热处
理作组织准备。
真空退火炉
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根据加热温度不同退火分为完全退火和不完全退火。
完全退火：加热到AC3以上，得到均一奥氏体组织后再缓冷转变为珠光体组织的过程。
不完全退火：加热到AC1以上，得到奥氏体加未溶碳化物或铁素体，再缓冷进行组织转变的过程。
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球化退火将钢加热到Ac1以上20～30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。
球化退火目的：使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。球化退火主要适用于过共析钢
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球状珠光体
球化退火的组织为铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织，称球状珠光体，用P球表示。
与片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易长大，冷却时工件变形和开裂倾向小。
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正火：将钢加热到AC3或Accm以上，保温一定时间，在静止的空气中冷却，得到细珠光体类型组织的热处理工艺。
正火温度
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要改善切削性能，低碳钢用正火，中碳钢用退火或正火，高碳钢用球化退火。
热处理与硬度关系
合适切削加工硬度
正火的目的
⑴ 对于低、中碳钢(≤%)，目的与退火的相同。
调整硬度利于切削、消除内应力、细化晶粒。
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球状珠光体
⑵ 对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，为
球化退火作组织准备。
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淬火目的是为获得马氏体组织，提高钢的性能。
淬火：将钢加热到Ac3或Ac1以上，保温一定时间，以一定的速度冷却，得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。
根据加热温度不同淬火分为完全淬火和不完全淬火。
完全淬火：加热到Ac3以上，进行淬火的过程。
不完全淬火：加热到Ac1以上，得到奥氏体加未溶碳化物或铁素体，再淬火的过程。
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螺杆表面的淬火裂纹
回火是指将淬火钢重新加热到相变点以下的某温度保温后冷却的工艺。
回火的目的：
(1)减少或消除淬火内应力, 防止变形或开裂。
(2)获得所需要的力学性能。淬火钢一般硬度高，脆性大，回火可调整硬度、韧性。
(3)稳定尺寸。
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表面淬火：将钢件表面层加热到临界点以上温度并急速冷却。
表面淬火目的：
① 使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限；
② 心部在保持一定的强度、硬度的条件下，具有
足够的塑性和韧性。即表硬里韧。
适用于承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件。
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轴的感应加热表面淬火
火焰加热
感应加热
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化学热处理：将钢件置于一定介质中加热、保温，使介质中活性原子渗入工作表层，以改变表层的化学成分组织，具有某些特殊的机械和物化性能。
与表面淬火相比，化学热处理不仅改变钢的表层组织，还改变其化学成分。
化学热处理也是获得表硬里韧性能的方法之一。
根据渗入的元素不同，化学热处理可分为渗碳、氮化、多元共渗、渗其他元素等。
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