文档介绍：机械工程材料2
2021
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1、退火和正火的目的
⑴、改善材料的切削加工性能，使钢达到最佳的切削硬度（HBS160～240），低碳钢采用正火，高碳钢退火。
⑵、消除残余内应力，防止钢件在淬火时产生变形和开裂。
⑶、细化晶粒，改善组织，为最终热处理作组织上的准备。
⑷、正火还可以，消除网状的二次渗碳体，故常用在球化退火前。
⑸、可作为性能要求不高的普通零件，的最终热处理，即：代调质。
2、退火
退火—将钢加热到一定温度（亚共析钢：Ac3以上，过共析钢Ac1以上），保温一定时间，然后缓慢冷却获得珠光体组织的热处理工艺。
⑴、完全退火或等温退火：主要用于亚共析钢（即：结构钢）。
完全退火是连续冷却，等温退火是等温冷却，效果和目的相同，但等温退火，可以缩短退火时间，提高生产效率。
温度：Ac3+（30～50℃）
炉冷的速度：30～150℃/h
碳钢退火的要求的冷却速度：100～200℃/h
普通合金钢：50～100℃/h
高合金钢：10～50℃/h。
例如：高速钢连续冷却退火约24小时。等温冷却，开炉门冷到750℃，约4小时，等温时间3～4小时，然后空冷，总共约8小时。
⑵、球化退火：：主要用于过共析钢（即：工具钢）。
温度：Ac1+（30～50℃）；得到球化的珠光体。
⑶、去应力退火：铸件、锻件、焊件等
温度：500～650℃；加热速度：100～150℃/h；
冷却速度：50～100℃/h。
冷到300～200℃出炉空冷。
3、正火
正火组织比退火细为索氏体组织，硬度高，～%均得到共析组织，生产效率高，能耗低。
正火—将钢加热到一定温度（亚共析钢：Ac3以上，过共析钢Acm以上），保温一定时间，然后空冷获得索氏体组织的热处理工艺。
温度：亚共析钢Ac3+（30～50℃）；过共析钢Acm+（30～50℃）。
高合金钢空冷后，如果得到马氏体组织时，此工艺为“空淬”。
五、钢的淬火
钢的淬火是热处理工艺中最重要的工艺之一，关系到零件使用性能。
淬火—将钢加热到一定温度（亚共析钢：Ac3以上，过共析钢Ac1以上），保温一定时间，然后以大于临界冷却速度的快速冷却获得马氏体组织的热处理工艺。
1、淬火温度的选择
亚共析钢加热温度：Ac3+（30～50℃）；
过共析钢加热温度：Ac1+（30～50℃）；
2、淬火介质
钢的淬火时的冷却速度必须大于临界冷却速度，冷却速度越快，工件内外温度差越大，造成收缩或膨胀越不均匀，引起工件的变形或开裂。常用的冷却介质有：
水：适用碳素钢。优点：价廉、安全、无腐蚀。缺点：淬火硬度不均匀易出现软点，质量较差，易变形、开裂。但仍然是使用最广泛的冷却介质之一。
油（机油或专用淬火油）：适用于大多数合金钢，是使用最广泛的冷却介质之一。优点：变形小，不易开裂。缺点：价格贵、易燃不安全、有油污。但合金钢用油淬火变形小，产品合格率高。也是使用最广泛的冷却介质之一。
盐水或碱水（5～15%）：适用碳素钢。优点：价廉、安全、冷却能力和均匀性优于水。缺点：淬火易变形、开裂，但比水要小，工件易腐蚀，淬火产生水气损害健康。但仍然是使用最广泛的冷却介质之一。
3、淬火方法
⑴、单液淬火：在一种淬火介质中
连续冷却到室温。
⑵、预冷淬火: 在空气中停留片刻,
然后一种淬火介质中连续冷却到室温。
⑶、双液淬火：在二种淬火介质中分段连续冷却
到室温。
⑷、分级淬火：将钢件在盐浴（Ms温度附近）中
停留2～5分钟（减小钢件内外温差），然后空冷。
⑸、等温淬火：将钢件在盐浴（稍高于Ms温度）
中停留较长，完成下贝氏体转变后，再空冷。
⑹局部淬火：对局部硬度有要求，其他部位精度高的钢件，局部加热淬火。
六、钢的淬透性
1、淬透性的概念
淬透性—钢在淬火时获得马氏体组织深度的能力。
一般规定从表面到半马氏体组织区为“淬硬层”深度。淬硬层深的，淬透性好。
淬硬性—钢在淬火后获得马氏体组织所能达到最大硬度。
2、淬透性对钢力学性能的影响
⑴、淬透性好，机械性能均匀。
⑵、淬透性好，材料的屈强比高（σs/σb），材料的利用率高。
⑶、淬透性好，材料的疲劳极限（σ-1）高。
⑷、淬透性好，材料的冲击韧性高。
3、影响淬透性的因素
使“C”曲线右移的影响因素，均提高钢的淬透性。
4、淬透性与淬硬层深度的关系
在其他条件相同的情况下，钢的淬透性越好，淬硬层越深。而淬透性差的钢，可以通过提高冷却介质的冷却能力和减小工