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零件的失效 （1）零件完全破坏，不能继续工作； （2）严重损伤，继续工作很不安全； （3）虽能安全工作，但已不能满意地起到预定的作用。 导致零件失效的主要原因的示意图 精密机械设计 李月强 E-mail: larry1258@ MSN: yqlee1258@ QQ: 494618 第八章 工程材料及热处理 三、钢的热处理 为什么要进行热处理 什么是热处理 热处理的实质 如何进行热处理 为什么要进行热处理 通过恰当的热处理，不仅可以提高钢的使用性能、改善钢的工艺性能， 而且能充分发挥材料的性能潜力，提高产品的产量和质量，提高经济效益。 据统计：在机床制造中有60％～70％的零部件要经过热处理 在汽车制造中有70％～80％的零部件要经过热处理 各种工具及滚动轴承则要100％的进行热处理 总之，凡重要零部件都必须进行恰当的热处理。 什么是热处理 钢的热处理是指把钢在固态下加热、保温、冷却，以改变钢的内部组织结构，从而获得所需性能的热加工工艺。 热处理的实质 在常温下的组织基本上由铁素体和渗碳体两个相组成。将钢由低温加热到高温，钢的组织由铁素体和渗碳体的混合物就会转变为均匀的奥氏体，钢在奥氏体状态下，通过不同冷却方式可以转变为不同的组织，从而得到不同的性能。 马氏体 贝氏体 索氏体 屈氏体 珠光体 如何进行热处理 热处理工艺的分类： 1、普通热处理 （1）退火(Annealing)： 主要用于铸、锻、焊毛坯的预备热处理，以改善毛坯机械加 工性能，去除内应力，为最终热处理作准备，也可用于性能要求 不高的机械零件的最终热处理。 把钢加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（随炉 冷、坑冷、砂冷、灰冷）的热处理工艺叫退火。 可以分为： 完全退火：改善钢的组织，降低硬度，消除内应力，有利于 切削加工。 不完全退火：降低钢的硬度，改善切削性能。 等温退火：与完全退火目的一致，但可缩短时间。 去应力退火：消除内应力，稳定尺寸，减少变形。 扩散退火：消除晶内成分不均匀的现象。 （2）正火(Normalizing)： 主要用于铸、锻、焊毛坯的预备热处理，以改善毛坯机械加 工性能，去除内应力，为最终热处理作准备，也可用于性能要求 不高的机械零件的最终热处理，正火可以使钢的组织正常化。 把钢加热到相变温度以上30～50 C，保温一定时间，然后空 冷的热处理工艺叫正火。 正火与退火的区别： 冷却速度不同：正火冷速较大，得到的珠光体组织细，因 此强度和硬度也较高。 若零件尺寸较大或形状较复杂，正火可能会产生较大的内应力和变形，甚至开裂。 正火比退火生产周期短，设备利用率高，比较经济。 o （3）淬火(Quenching)： 可以获得马氏体组织，提高钢的硬度和耐磨性。 把钢加热到相变温度以上的某一温度，使钢呈奥氏体状态， 然后快速冷至室温（油冷或水冷），从而获得马氏体组织的热处 理工艺叫淬火。 淬火主要方法： 普通淬火法：将加热的钢件投入一种淬火介质中连续冷却至 室温，如碳钢件淬水、合金钢件淬油。 操作简便，易实现机械化，自动化。产生的 内应力较大，容易变形和开裂。 适用于形状简单的零件。 双液淬火法：将加热的钢件先在一种冷却能力较强的介质 中冷却，避免发生珠光体转变。然后转入另 一种冷却能力较弱的介质中冷却。如水淬油 冷，油淬空冷。