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第六章 钢的热处理 6.1热处理的基本概念 1）热处理定义 ——对钢在固态下加热、保温、冷却，以改变其内部组织结构，从而获得所需性能的工艺方法。 2）热处理基本条件——固态相变 3）热处理的分类 4）热处理的作用 发挥钢材潜力，提高产品性能； 消除前一道工序产生的缺陷，为下一道工序做组织和性能上的准备。 机床主轴加工工艺路线（45） 下料 锻造 正火 粗车 调质 轴颈部位表面淬火及回火 磨削加工 6.2 钢在加热时的转变 一、 加热时奥氏体的形成过程 1）共析钢的加热转变 P A 相 F+Fe3C A 成分 0.02 6.69 0.77 结构 体心 复杂 面心 以上变化需要： 碳原子扩散 铁原子晶格重构 在F/Fe3C 界面上形成A核心； 原子扩散，晶核向F/Fe3C两个方向扩展，形成A晶粒； F先溶解，Fe3C 是复杂晶格，溶解慢，有残余Fe3C ； 随保温时间延长，残余Fe3C 继续溶解，并使A均匀化。 2）亚共析钢奥氏体的形成 F+P F+A A 3）过共析钢奥氏体的形成 Fe3C+P Fe3C+A A 二、 钢的加热缺陷 常见缺陷：氧化、脱碳、过热、过烧 6.3 奥氏体在冷却时的转变 一、奥氏体的冷却方式 极其缓慢冷却转变 连续冷却转变 等温冷却转变 一、 过冷奥氏体等温转变曲线 二、转变产物的组织及性能 1）共析钢过冷奥氏体等温转变曲线 （1）珠光体型转变（A1~550℃） 扩散型转变 在奥氏体晶界上形成珠光体； 由于温度高，A 可以100%转变为P； 随转变温度降低，片间距减小，强度提高，塑性降低。 （2）贝氏体型转变（550 ℃~250 ℃） 半扩散型转变； 由于转变温度低， Fe3C不能充分形成，先析出过饱和F，后析出Fe3C，分为B上和B下； 贝氏体转变一般是不充分的，剩余10%~30%残余奥氏体在随后的冷却中转变成马氏体，或作为残余奥氏体保留下来； 贝氏体——含碳过饱和的铁素体与Fe3C的两相混合物。 （3）马氏体转变及其组织 需快速冷却到Ms线以下才会发生马氏体转变，不能与C曲线相遇。终了点Mf0℃,铁、碳原子不能扩散，晶格切变γ- Fe α-Fe ； 马氏体——C在α-Fe 中的过饱和固溶体； 可分为高碳马氏体和低碳马氏体 马氏体转变不彻底，总会有残余奥氏体。 2）亚共析钢过冷奥氏体等温转变 多一条铁素体转变开始线； 随着含碳量减少，C曲线左移，MS上移。 3）过共析钢过冷奥氏体等温转变 二次渗碳体转变开始线 随含碳量增加，C曲线左移，MS下移。 4）过冷奥氏体的连续冷却转变（CCT） 共析和过共析钢连续冷却时无贝氏体转变，折线K为分解转变终了线。过冷奥氏体低于此线时，将终止向珠光体转变，而在随后通过MS点时转变为马氏体。 亚共析钢连续冷却时会发生贝氏体转变。 与TTT曲线相比，CCT曲线位于右下方，说明孕育时间长，过冷度大。 连续冷却时，组织转变在一定温度区域内形成，得到的组织不太均匀，有时得到几种组织的混合物。 38 珠光体A1~650 ℃ 170~200HB 索氏体650~600 ℃ 25~35HRC 屈氏体600~550 ℃ 35~40HRC 上贝氏体 下贝氏体 Wc0.3%时形成低碳马氏体，板条状，较高硬度，很好的塑性。 Wc1.0时形成高碳马氏体，凸透镜状，硬而脆