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1、以共析鋼為例：共析鋼從高溫爐冷變成 粗波來鐵空冷變成 中波來鐵油冷變成 細波來鐵 +麻田散鐵+殘留沃斯田鐵水冷變成 麻田散鐵 +殘留沃斯田鐵產生殘留沃斯田鐵主要是因為冷卻速度不夠快，及冷卻液的冷卻能力。钢在冷却时的组织转变 连续冷却转变：过冷奥氏体在一个温度范围内，随温度下降发生组织转变，同样可用“连续冷却转变曲线”“CCT曲线，C continuous；C cooling；T transformation”分析组织转变过程和产物。共析钢的“CCT曲线”测量过程示意图如下图。图中V1（炉冷）、V2（空冷）、V3（油冷）、V4（水冷）代表热处理中四种常用的连续冷却方式。共析钢的连续转变图建立过程
2、示意图（CCT曲线）炉冷V1：随炉冷却（相当于退火），比较缓慢，它分别与C曲线的转变开始和转变终了线相交于1、2点，这两点位于C曲线上部珠光体转变区域，估计它的转变产物为珠光体，硬度170220HBS。（珠光体是奥氏体(奥氏体是碳溶解在Fe中的间隙固溶体)发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。得名自其珍珠般（pearl-like）的光泽。其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，也称片状珠光体。）空冷V2：在空气中冷却（相当于正火），它分别与C曲线的转变开始线和转变终了线相交于3、4点，位于C曲线珠光体转变区域中下部分，故可判断其转变产物为索氏体，硬度2535HRC。在中等硬度
3、情況下，洛氏硬度HRC與布氏硬度HBS之間關系約為1：10。（索氏体:钢经正火或等温转变所得到的铁素体与渗碳体的机械混合物。属于珠光体类型的组织，但其组织比珠光体组织细。将淬火钢在450-600进行回火，所得到的索氏体称为回火索氏体（tempered sorbite）。回火索氏体中的碳化物分散度很大，呈球状。故比索氏体具有更好的机械性能。这就是为什么多数结构零件要进行调质处理（淬火+高温回火）的原因。 索氏体，是在光学金相显微镜下放大600倍以上才能分辨片层的细珠光体,其实质是一种珠光体，是钢的高温转变产物，是片层的铁素体与渗碳体的双相混合组织，其层片间距较小（250350nm），碳在铁素体中
4、已无过饱和度，是一种平衡组织。)油冷V3：在油中的冷却（相当于在油中淬火），与C曲线的转变开始线交于5、6点，没有与转变终了线相交，所以仅有一部分过冷奥氏体转变为托氏体，其余部分在冷却至Ms线以下转变为马氏体组织。因此，转变产物应是托氏体和马氏体的混合组织，硬度4555HRC。(托氏体/屈氏体:troostite ，奥氏体等温转变所得到的由铁素体与渗碳体组成的极弥散的混合物。是一种最细的珠光体类型组织，其组织比索氏体组织还细。钢经淬火后在300450回火所得到的屈氏体称为回火屈氏体，是过冷奥氏体冷却到350 500左右形成的片间距约为300800nm的珠光体。)（马氏体/麻田散铁，是纯金属或合
5、金从某一固相转变成另一固相时的产物；马氏体最先在淬火钢中发现，是由奥氏体转变成的，是碳在铁中的过饱和固溶体。马氏体的开始和终止温度，分别称为M始点和M终点；钢中的马氏体在显微镜下常呈针状，并伴有未经转变的奥氏体(残留奥氏体)；钢中的马氏体的硬度随碳量增加而增高；高碳钢的马氏体的硬度高而脆，而低碳钢的马氏体具有较高的韧性。）水冷V4：在水中冷却（相当于在水中淬火的），它不与C曲线相交，过冷奥氏体将直接冷却至Ms以下进行马氏体转变。最后得到马氏体和残余奥氏体组织，硬度5565HRC。等温转变“TTT曲线”在连续冷却转变中的应用： 由于连续冷却“CCT转变曲线”的测定较为困难，而连续冷却转变可以看作
6、由许多温度相差很小的等温转变过程所组成的，所以连续冷却转变得到的组织可认为是不同温度下等温转变产物的混合物。故生产中常用TTT曲线（C曲线）近似地分析连续冷却过程。“TTT曲线”在连续冷却过程中的应用 马氏体：碳在-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体，用符号“M”表示。在MS线以下过冷奥氏体发生的转变称马氏体转变，马氏体转变通常在连续冷却时进行，是一种低温转变。马氏体组织形貌：低碳马氏体组织通常呈板条状M；高碳马氏体组织通常呈针叶状M。马氏体转变马氏体的碳含量与性能的关系马氏体转变特点：奥氏体含碳量对马氏体转变温度的影响马氏体转变具有不完全性。奥氏体过冷到室温不能得到全部马氏体，而保留一定量的奥氏
7、体，这种在冷却过程中发生相变后仍在环境温度下存在的奥氏体称残余奥氏体。残余奥氏体不仅降低钢件的硬度和耐磨性，而且影响钢件的尺寸稳定性，要使残余奥氏体继续向马氏体转变，就要将淬火钢继续冷却至室温以下（如冰柜冷却至0以下；干冰+洒精可冷却至78；液氮可冷却至183），即冷处理。马氏体转变的速度极快，属非扩散型相变，一般不需要孕育期。马氏体转变会引起钢的体积膨胀。由于马氏体的比容比奥氏体大，通常又是在较大的冷却速度下发生转变，钢件内外温差大，所以会产生很大的内应力，这是导致淬火钢出现变形和开裂的主要原因。贝氏体，也称变韧铁，是由奥氏体在珠光体温度范围以下和马氏体点（马氏体转变开始的温度）以上的温度范
8、围内分解而成的铁素体和渗碳体的混合体。贝氏体分为两种，在较高温度（350550）形成的称“上贝氏体”，其组织在光学显微镜下呈羽毛状；在较低温度形成的称“下贝氏体”，其组织在光学显微镜下呈针状或竹叶状。贝氏体由于碳化物颗粒周围受腐蚀而变得比较粗糙，故在显微镜下呈黑色。iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学1）退火：iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学等温退火 将
9、奥氏体化后的钢快冷至珠光体形成温度等温保温，使过冷奥氏体转变为珠光体，空冷至室温。iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学球化退火 将过共析碳钢加热到Ac1以上2030，保温24h，使片状渗碳体发生不完全溶解断开成细小的链状或点状，弥散分布在奥氏体基体上，随后的缓冷过程中，或以原有的细小的渗碳体质点为核心，或在奥氏体中富碳区域产生新的核心，形成均匀的颗粒状渗碳体。iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学均匀化退火（扩散退火） 将工件加热到1100左右，保温1015h，
10、随炉缓冷到350，再出炉空冷。工件经均匀化退火后，奥氏体晶粒十分粗大，必须进行一次完全退火或正火来细化晶粒，消除过热缺陷.iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学去应力退火 将工件随炉缓慢加热到500650，保温，随炉缓慢冷却至200出炉空冷。主要用于消除加工应力。iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学再结晶退火 将材料加热至再结晶温度以上，保温后缓慢冷却的工艺方法。iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处
11、理学完全退火用于亚共析碳钢和合金钢的铸、锻件；等温退火用于奥氏体比较稳定的合金钢；球化退火用于共析钢、过共析钢和合金工具钢；均匀化退火用于高质量要求的优质高合金钢的铸锭和成分偏析严重的合金钢铸件；去应力退火用于铸件、锻件、焊接件、冷冲压件及机加工件；再结晶退火主要用于去除加工硬化。iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学残留应力退火处理iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁
12、波热处理学有残留应力的存在，若未经适当应力退火处理，在不当的暴露於热源下，会產生变形的现象，另外残餘应力经常时高度集中在某一局部区域，因此会局部降低製品的机械强度。為避免这些问题，我们必须採用残餘应力退火处理。 iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学此处理是将製品缓慢而均匀的加热至一低於向变化点之温度，然后置於此温度一段时间，再缓慢而均匀的逐步冷却下来，在此过程中最重要的是必须保持製品各区域之冷却速度相同，否则冷却后，由於各区冷却速率的差异，会再度造成残餘应力的出现。iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.or
13、g 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学 应力退火是利用原子在高温有微小潜变的现象，来重组原子位置以消除应力的存在。因此材料应力退火温度随著材料之高温潜变能力不同而有所变化。iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学去应力退火处理 iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学主要的目的，在於清除因锻造、铸造、机械加工或焊接所產生的残留应力，这种残存应力常导致工件强度降低、经久变形，并对材料韧性、延展性有不良影响，因此弛力退火热处理对於尺寸经度要求严格的工件、有安全顾虑的机
14、械构件非常重要。弛力退火的热处理程序係将工件加热到A1点以下的适当温度，保持一段时间（不需像软化退火热处理那麼久）后，徐缓冷至室温。特别需要注意的是，加热时的速度要缓慢，尤其是大型物件或形状复杂的工件更要特别注意，否则弛力退火的成效会大打折扣。 iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学正火 iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学保温后的冷却，一般可在空气中冷却，但
15、一些大型工件或在气温较高的夏天，有时也采用吹风或喷雾冷却。 iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学正火后组织与性能iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学正火实质上是退火的一个特例。两者不同之处，主要在于正火冷却速度较快，过冷度较快，因而发生了伪共析转变，使组织中珠光体增多，且珠光体的片层间距变小。 iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热正火后的强度、硬度、韧性都比退火后的高，且塑性也并不降低。iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学正火的应用iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学正火与退火相比，钢的机械性能高，提价简便，生产周期短，能耗少，故在可能条件下，应优先考虑采用正火处理。目前的应用如下：iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学1.作为普通结构零件的最终热处理iQg热处理技术网热处理行业的超级智库 www.nbht.org 热处理技术信息最全的网站 宁波热处理学2.改善低碳
