金属材料热处理介绍 -工程

1 退火：就是将钢加热到Ac3线（过共析钢为A1线）以上，保温一定时间为工件厚度（ ）小时 ，合金钢（ ）小时，随炉冷却，得到铁素体加珠光体（亚共析），珠光体（共析钢），渗碳体加珠光体（过共析钢）的方法，降低硬度，提高塑性，改善压力和切削性能，

金属材料热处理介绍

2正火：就是将钢加热到Ac3线和Acm以上30－50oC，保温后出炉空冷，分别得到铁素体加索氏体、索氏体，有细化晶粒、调整组织、削除前道铸造、锻造冷加工产生的缺陷，作为预先热处理作用。提高钢材加工性能（最好HB200－250时）提高加工面光洁度，不粘刀，加工表面光滑。比如管路密封胶圈结合面，O型圈沟槽，缸、泵接口平面。

3 等温退火：钢加热到Ac3以上30-50oC,保温后较快冷却到略低于Ar1的温度（或转入略低于Ar1的炉中）在此温度下奥氏体金部转变完成，主要用于合金钢退火。

4 球化退火：目的在于过共析钢得到球状珠光体，便于加工，也是热处理的前处理。

球化退火的工艺是加热到温度略高于Ac1以上10－20oC，保温后缓慢冷却到略低于Ar1的温度并停留一段时间，使组织转变全部完成，然后冷至500oC以下再空冷。

加热温度超过Ac1越高，则冷却以后得到的片状珠光体会愈多。若超过Acm时，则冷却下来所得到的全部为片状珠光体。

球化退火所以能形成球状珠光体，是因为钢在加热到略高于Ac1时呈现一不均匀的组织。即除了奥氏体的浓度不均匀外，还有大量未溶解的渗碳体存在。其中片状渗碳体在较长时间的保温过程中会自发地趋于球状（因后者最为稳定）。当钢随后冷却下来时，由奥氏体分解而形成的ΑFe3C也逐渐球状化因而最终便获得在铁素体基体上分布着许多颗粒状渗碳体，这就是球状珠光体。

5 低温退火：为消除铸、锻、焊接、切削冷冲压过程的内应力，缓慢速度加热到500－650oC，经适当保温，再缓冷下来的过程，又叫去应力退火。钢的显微组织不发生改变。

6淬火：将钢加热到Ac3线或Ac1线上30－50oC，保温一段时间（均匀化）

快速冷却下来，以得到高硬度马氏体组织的方法。

细晶粒奥氏体得到细晶粒马氏体组织。

过共析钢有网状ΑFe3C时，应先正火细化晶粒再淬火。

合金钢加热温度相对较高。

7显微裂纹：工件淬火后得到马氏体组织，此时的组织中存在着极大的内应力，如果不及时回火，则会由于淬火应力的作用容易在工件内部产生显微裂纹，严重时会导致工件的脆性增大而开裂。

8回火：工件淬火后一般都要进行回火，淬火后得到马氏体性能很脆，并存在很大应力，不及时予以回火，时间久了可能会引起工件发生开裂，回火就是将淬火后的工件重新加热到A1以下某温度保温一段时间，然后取出工件以一定的方式冷却下来。

9回火马氏体（低温回火）：马氏体是一种过饱和 ΑFe固溶体，从室温加热到300oC左右，随着升温原子活力增加，C原子开始以某种碳化物的形式从马氏体中析出，因温度不高，析出的碳化物未全部脱离原马氏体组织，仍处在一定的过饱和状态，这种组织称为回火马氏体，

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10第一类回火脆性：马氏体中C的过饱和度大时，淬火后内存较多的残余奥氏体，大约在250－350oC时，残余奥氏体也发生向较为稳定的回火马氏体转变，转变的结果可使硬度有增加（1－2HRC），这种现象在高碳钢中尤为明显，与此同时冲击韧性却略有下降，称为第一类回火脆性。

12第二类回火脆性：主要发生在合金钢450－650oC含Cr、Ni、Mn、Si等;在此温度回火后进行缓冷时，有极其细小的片状硬脆物。如：碳化物、氮化物、或磷化物沿铁素体晶界析出所致。快速冷却会使溶于铁素体中的硬脆物来不及析出。随温度升高， k提高是因所析出的化合物球化的结果。我们常用的40Cr有二类回火脆性的倾向，一般谈到回火脆性主要指第二类回火脆性。

生产中防止回火脆性的方法主要有：

回火后进行快速冷却（油或水冷）为消除重新产生的热应力，则在回火后可再进行一次温度低于发生回火脆性温度的补充回火。

加入少量防止回火脆性的合金元素Mo和W等。

13中温回火屈氏体：将马氏体回热到300—400oC左右，过饱和的C原子析出与铁原子结合生成

14高温回火索氏体：马氏体加热到400－650oC左右细小ΑFe3C颗粒聚集成较大颗粒（自发合并长大）得到较大渗碳体与铁素体所组成的机械化合物。这种组织叫回火索氏体，强度、硬度降低，塑性、韧性增加。与正火索氏体相比，渗碳体呈球状而不是呈片状。

15魏氏体组织：铁素体沿晶界分布并呈针状插入珠光体内，使钢材的塑性和韧性大大下降（ΑFe从P中析出时未形成清晰的晶界，冷却凝固成的组织）

16莱氏体：Y→ A+ΑFe3CⅠ→L(P+ΑFe3CⅡ + ΑFe3CⅠ)

17一次渗碳体ΑFe3CⅠ：过共析钢从液体转变为A+ΑFe3C时的ΑFe3CⅠ叫一次渗碳体。

18二次渗碳体ΑFe3CⅡ：随温度降低，从A中析出的ΑFe3C叫二次渗碳体ΑFe3CⅡ。

19三次渗碳体ΑFe3CⅢ：含碳量小于0.02％的铁素体，温度降到PQ线以下时，析出的渗碳体叫三次渗碳体ΑFe3CⅢ

20淬透性：材料淬火能够得到淬透层深度的能力称为“淬透性”，与化学成分和尺寸有关。

21淬透深度：是指由钢的表面测量到马氏体占50％，珠光体占50％的组织深度。

22淬硬性：钢经过淬火后得到的最大硬度值，含C越高淬硬性越大，反之越小。