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钢铁材料的热处理

铁碳合金的基本组织

序名称说明

号

晶粒、 多晶体物质在结晶时，由于众多晶核同时生长，互相妨碍，以致不能自由长大，长

晶界 到互相接触时停止生长，形成的无规则外形的晶体颗粒称为晶粒。晶粒与晶粒之间

的分界称为晶界

相、相在金属或合金中，凡具有均匀的物理和化学性能成分相同、结构相同并有界面相互界 隔开的均匀组成部分，称为相。相与相之间的界面，称为相界

固溶 组成合金的一种金属元素的晶体中溶有另一种元素的原子形成的固态相，称为固溶

体体。固溶体一般有较高的强度、良好的塑性、耐蚀性以及高的电阻和磁性

金属 合金中不同元素的原子相互作用形成的、晶格类型和性能都完全不同于其组成元素

化合 的，具有金属特性的固态相，称为金屑化合物。金屑化合物多数具有熔点高、硬而

物 脆的特点，是合金中很重要的强化相

奥氏 奥氏体是碳和其他元素溶解在Y-Fe中的固溶体。奥氏体具有面心立方晶格、塑性好,

体 一般在高温下存在

铁素 铁素体是碳和其他元素溶解在a-Fe中的固溶体。铁素体具有体心方立晶格，含碳量

体 极少，其性能与纯铁极为相似，也叫纯铁体

渗碳 渗碳体是铁和碳的化合物，也称碳化三铁(Fe3C),含碳量(Wc)为6.69%,具有复杂的

缓慢的冷却条件下进行的）等⑴获得下贝氏体，更有效温地减少淬火工件的变形与淬开裂倾向。

缓慢的冷却条件下进行

的）

等⑴获得下贝氏体，更有效温地减少淬火工件的变形与淬开裂倾向。

火 2）在相同硬度下，比其他

淬火方法使工件获得更高的塑性和韧性

适用于形状复杂，且要求较高硬度和冲击韧性的淬火工件，如弹簧、齿轮、丝锥等

等温冷却的时间和温度，按各钢种的C-曲线而定。尺寸较大的工件可采用复合等温淬

火，先在水或油中快冷一下再进入等温浴槽

回火

工

-4-?-

目的

应用范围

备注

低

;日inn

回

火

中

旧inn

回

火

获得回火马氏体，使工

件具有高硬度和高耐

磨性，同时韧性和稳定

性得到改善

获得回火托氏体，使工

件具有足够的硬度，高

的弹性极限和一定的

韧性

用于要求高硬度和耐磨工件的处

理，如刃具、量具、冷冲模、渗碳

零件及滚动轴承等

用于处理弹簧、发条和热锻模具等

（1）钢件经淬火后，为消除淬火

应力、稳定组织、获得所要求的性能,必须随即进行回火（2）0火后的组织，视回火温度而定

⑴具有第二类回火脆性倾向的

钢，回火后需水冷或油冷（2）

要避免第一类（不可逆）回火脆

性（250?400。。的温度范围内

进行回火

高获得回火索氏体，使工

温件具有良好的综合力

回学性能（即高的强度和

火 良好的塑性、韧性相配

合）

主要用于处理在复杂受力状态下工作的、用碳素或合金调质钢制造的结构零件，也可用正火加高温回火来代替中碳钢和合金钢的退火，以缩短工艺周期

⑴淬火和随后高温回火相结合

的工艺，统称为调质⑵具有第

二类回火脆性的钢，回火后需水

冷或油冷

时效及热处理

工工艺概述

-4-4-

名

称

目的

应用范围

附注

自

然

时

效

将工件长时期。5?1年或更

长时间）放置在室温或露天条

⑴消除内应力，以减

少工件在加工或使用

件下，不需要任何加热，使零 时的变形⑵稳定尺

件应力得以消除，尺寸稳定

寸，使工件在长期使

用过程中，保持几何

人 将工件加热至低温钢加热至

精度

工100~150℃、铸铁加热至

时500~600℃）,较长时间（8~

用于精密工具、量具、模具和滚动轴承以及其他要求精度高的机械零件仪口丝杆等）

从效果上看，自然时效比人工时效为优，但因自然时效周期太长，故生产多采用人工时效

效 15h）保温，然后缓慢冷却到室

温，达到消除工件内应力和稳

定尺寸的目的

冷

冷处理是将淬火后的工件置

⑴进一步提高淬火工

处

于以下的低温介质（-

件的硬度和耐磨性

理

30?-150℃）中，继续冷却,

⑵稳定尺寸，防止工

使淬火工件的残余奥氏体转

件在使用过程中奥氏

变为马氏体的操作

体发生分解而产生变

形⑶提高钢的铁磁

主要用于高合

金钢、高碳钢和

渗碳钢制造的

精密零件

表面淬火

_L艺名称

_L艺概述

目的

特点

应用范围

火焰加热表面淬火

利用温度可达3100℃

⑴获得

设备简单，方法简

适用于中碳钢和

的氧气-乙块火焰（或

高硬度

便，淬硬层深一般可

中碳合金钢的单

2000℃以上的氧-焦

和高耐

达2?6mm；不受工

件或小批生产的

煤气火焰）快速将工件

磨性的

件形状限制，易实现

大型耐磨机械零

表面加热至临界温度

马氏体

局部淬火；无氧化脱

件。如：轴类、大

以上（Ac3以上80-

表面层

碳现象；但加热温度

模数齿轮、锤头、

100℃）,随后进行冷

⑵中心

不易控制，易过热

锤杆等

却，使工件表面淬