钢的热处理考试知识点课件.docx

钢的热处理钢的热处理工艺主要有几种退火、淬火、正火、回火、表面热处理什么是同素异构转变、多形性转变同素异构转变：纯金属在温度和压力变化时，由某一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程称为同素异构转变。多形性转变：在固溶体中发生的由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程称为多形性转变。奥氏体及其结构特点奥氏体是碳在γ-Fe中的间隙固溶体，具有面心立方结构。奥氏体的面心立方结构使其具有高的塑性和低的屈服强度，在相变过程中容易发生塑性变形，产生大量位错或出现孪晶，从而造成相变硬化和随后的再结晶、高温下经历的反常细化以及低温下马氏体相变的一系列特点。共析碳钢在加热转变时，奥氏体优先形核位置及原因奥氏体的形核1）球状珠光体中： 优先在F/Fe3C界面形核2）片状珠光体中： 优先在珠光体团的界面形核,也在F/Fe3C片层界面形核奥氏体在F/Fe3C界面形核原因：(1) 易获得形成A所需浓度起伏，结构起伏和能量起伏.(2) 在相界面形核使界面能和应变能的增加减少。△G = -△Gv + △Gs + △Ge△Gv—体积自由能差， △Gs —表面能， △Ge —弹性应变能珠光体向奥氏体转变的三阶段，并说明为什么铁素体完全转变为奥氏体后仍然有一部分碳化物没有溶解？（1）奥氏体的形核；（2）奥氏体的长大；（3）残余碳化物的溶解和奥氏体成分的均匀化；奥氏体长大的是通过γ/α界面和γ/Fe3C界面分别向铁素体和渗碳体迁移来实现的。由于γ/α界面向铁素体的迁移远比γ/Fe3C界面向Fe3C的迁移来的快，因此当铁素体已完全转变为奥氏体后仍然有一部分渗碳体没有溶解。晶粒度概念奥氏体本质晶粒度：根据标准试验方法，在930±10°C保温足够时间后测得的奥氏体晶粒大小。奥氏体起始晶粒度：在临界温度以上，奥氏体形成刚刚完成，其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小奥氏体实际晶粒度：在某一加热条件下所得的实际奥氏体晶粒大小。7、共析碳钢IT图扩散型、非扩散型、半扩散型特点扩散型相变：相变过程中伴随着原子的扩散，相变过程受原子扩散控制。半扩散型相变：相变过程中有原子扩散，相变部分受原子扩散控制。非扩散型相变：相变过程中无原子扩散。退火定义、目的（作用）、种类退火定义：退火是将钢加热到适当的温度，经过保温后以适当的速度冷却以降低硬度、改善组织、提高加工性的一种热处理工艺。⑴完全退火（亚共析钢 温度高于Ac3；过共析钢 温度高于Accm）完全退火后可获得接近平衡状态的组织。（过共析钢不能采用完全退火，因为这样的加热并慢冷后会出现网状渗碳体。）⑵等温退火（Ar1以下的某一温度等温停留）等温退火可以缩短退火时间，所以可以得到均匀的组织。⑶球化退火(珠光体 低于并接近A1的温度，奥氏体 Ac1以上)主要对高碳工具钢、模具钢和轴承钢等进行，目的是改善碳化物分布，并使碳化物球化为细小圆形颗粒分布在马氏体基体，提高塑性和韧性，改善切削加工性能和减少最终热处理的变形和开裂。⑷扩散退火（一般为1100～1200℃）目的：改善和消除在冶金过程中形成成分不均匀性⑸低温退火（碳钢和低合金钢的低温退火温度为550～650℃，高合金钢和高速钢为600～750℃，时间约为1～2小时。）目的：消除铸、锻、焊及切削加工过程内应力。⑹再结晶退火（650℃或稍高，时间为0.5～1h）目的：为了使冷形变钢通过再结晶而恢复塑性，降低硬度，有利于随后的再形变或获得稳定的组织。（再结晶退火常用于冷轧低碳钢板和钢带）退火温度范围、适用范围、得到组织（见9题）球化退火、球化途径、工艺流程获得球化体的途径主要有三种：⑴珠光体的球化；珠光体在高于亚临界温度（即低于并接近A1的温度）长时间保温得到球化体组织。⑵由奥氏体转变为球化体；退火工艺有三种：①加热到Ac1以上20℃左右，然后以3～5℃/h的速度控制冷却到Ar1一下一定温度，即一般的球化退火；②加热到Ac1以上20℃左右，然后在略低于A1的温度等温保持，随后在略低于A1的温度等温保持，随后冷却之，又称等温球化退火；③在A1上、下20℃左右交替保温，随后冷却之，又称周期球化退火⑶马氏体低于并接近A1的温度分解。正火定义、目的（作用）定义：将铁碳合金加热到临界点Acs以上适当温度并保持一定的时间，然后在空气中冷却的工艺叫正火目的：消除网状碳化物、改善切削性能；使铸、锻件过热晶粒细化；消除内应力退火与正火的选择（表）（钢给出温度范围选工艺、排号和碳钢）钢的碳含量（%）最佳显微组织推荐热处理工艺0.06~0.20铁素体+细珠光体热轧（最经济）正火0.20~0.30铁素体+细珠光体Φ75mm以下 正火Φ75mm以上 热轧0.30~0.40粗珠光体+最少的铁素体完全退火0.40~0.60粗珠光体到粗球化体不完全退火球化退火0.60~1.00球化体球化退火马氏体定义、结构、结构特点、转