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1、金属工艺学基础知识金属工艺学基础知识1. 1.弹性变形：弹性变形： 材料受外力作用时产生变形，当外力去除后恢复其原来材料受外力作用时产生变形，当外力去除后恢复其原来形状，这种随外力消失而消失的变形，称为弹性变形。形状，这种随外力消失而消失的变形，称为弹性变形。一、两种基本变形一、两种基本变形FFF2.2.塑性变形塑性变形: : 材料在外力作用下产生永久的不可恢复的变形，称材料在外力作用下产生永久的不可恢复的变形，称为塑性变形。为塑性变形。FFF 在低碳钢拉伸曲线中，把在低碳钢拉伸曲线中，把F-l坐标换成坐标换成 -（应力（应力应变）就可应变）就可以直接在图上读出力学性能指标，以直接在图上读出力
2、学性能指标，并且不需要做成标准试样。并且不需要做成标准试样。二、低碳钢的拉伸曲线二、低碳钢的拉伸曲线强度强度 材料在外力作用下，抵抗材料在外力作用下，抵抗塑性变形塑性变形和和断裂断裂的的 能力。工程上能力。工程上常用的金属材料的强度指标有常用的金属材料的强度指标有屈服强度屈服强度(s)和和抗拉强度抗拉强度(b)等等.不同的金属材料拉伸曲线不同的金属材料拉伸曲线低碳钢低碳钢铸铁铸铁典型塑性材料的拉伸曲线典型塑性材料的拉伸曲线典型脆性材料典型脆性材料1.布氏硬度原理：布氏硬度原理： 布氏硬度试验是指用一布氏硬度试验是指用一定直径的定直径的 球体（钢球或硬质球体（钢球或硬质合金球）以相应的试验力压合
3、金球）以相应的试验力压入试样表面，经规定保持时入试样表面，经规定保持时间后卸除试验力，用测量的间后卸除试验力，用测量的表面压痕直径计算硬度的一表面压痕直径计算硬度的一种压痕硬度试验。种压痕硬度试验。三、硬度三、硬度 材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。最常用的硬度指标材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。最常用的硬度指标有：有：布氏硬度（布氏硬度（HB)和和洛氏硬度洛氏硬度 (HRA-C)。布氏硬度和洛氏硬度。布氏硬度和洛氏硬度试验原理和使用范围均不相同；试验原理和使用范围均不相同；使用刚球压头时布氏硬度值用符号使用刚球压头时布氏硬度值用符号HBS表示；使用表示；使用硬质合金压头时用符号硬质合金压头
4、时用符号HBW表示。表示。在实际测试时，不必用公式计算，一般用读数显微在实际测试时，不必用公式计算，一般用读数显微镜测出压痕直镜测出压痕直径径d，然后根据，然后根据d大小查表，即可求大小查表，即可求出所测的硬度值。出所测的硬度值。应用：测量比较软的材料。测量范围应用：测量比较软的材料。测量范围HBS450、HBW650的金属材料。的金属材料。优缺点：压痕大，测量准确，但不能测量成品件。优缺点：压痕大，测量准确，但不能测量成品件。原理原理2.洛氏硬度洛氏硬度加初载荷加初载荷加主载荷加主载荷卸除主载荷卸除主载荷读硬度值读硬度值应用范围应用范围20671500N120金刚石圆锥体HRC2510010
5、00N1.588mm钢球HRB7085600N120金刚石圆锥体HRA常用洛氏硬度标度的试验范围常用洛氏硬度标度的试验范围四、铁及铁碳合金组织四、铁及铁碳合金组织1.纯铁的晶体结构纯铁的晶体结构三种常见的金属的晶格类型：三种常见的金属的晶格类型： 体心立方体心立方 面心立方面心立方 密排六方密排六方晶体中的原子排列晶体中的原子排列2.2.金属的同素异构转变金属的同素异构转变1538c1394c912c室温室温-Fe -Fe- Fe体心立方体心立方面心立方面心立方体心立方体心立方金属的同素异构转变的慨念金属的同素异构转变的慨念 金属在固态下，随着温度的改变其金属在固态下，随着温度的改变其晶体结构
6、发生变化的现象。晶体结构发生变化的现象。 金属的同素异构转变的意义金属的同素异构转变的意义 可以用热处理的方法即可通过加可以用热处理的方法即可通过加热、保温、冷却来改变材料的组织，热、保温、冷却来改变材料的组织，从而达到改善材料性从而达到改善材料性 能的目的。能的目的。3.铁碳合金组织铁碳合金组织（1）.铁素体铁素体F：CFe中形成的固溶体。中形成的固溶体。单相、层片状、体心立方晶格。单相、层片状、体心立方晶格。（2）.奥氏体奥氏体A：CFe中形成的固溶体。中形成的固溶体。单相、层片状、面心立方晶格。单相、层片状、面心立方晶格。（3）.渗碳体渗碳体K：Fe3C，硬度极高，塑形、韧性极低，伸长率
7、和，硬度极高，塑形、韧性极低，伸长率和冲击韧度近于零。冲击韧度近于零。（4）.珠光体珠光体P：FFe3C两相，机械混合物。两相，机械混合物。0.77C。强度高、硬度较高。强度高、硬度较高。（5）.莱氏体莱氏体Ld、Ld：两相机械混合物，含碳量：两相机械混合物，含碳量：4.3C。LdAFe3C7271148。（高温莱氏体）。（高温莱氏体）LdPFe3C20727。（低温莱氏体）。（低温莱氏体）总结：硬度最高的是渗碳体，强度最好的是珠光体，高温下奥氏总结：硬度最高的是渗碳体，强度最好的是珠光体，高温下奥氏体塑性最好，常温下铁素体塑性最好，莱氏体硬度较高。体塑性最好，常温下铁素体塑性最好，莱氏体硬度
8、较高。组织名称组织特点碳最大溶解度力学性能奥氏体A碳溶于-Fe中所形成的固溶体2.11质软、塑性好4050 ， b=400850 MPa ， HBW170220铁素体F碳溶于-Fe中所形成的固溶体0.0218塑性和韧性较好3050，b=100240 MPa ，HBW5080渗碳体 K具有复杂斜方结构间隙化合物6.69 塑性、韧性几乎为零，脆、硬 ， HBW800珠光体PWC=0.77的奥氏体同时析出F与Fe3C 的机械混合物 =2025， b=600800 MPa，HBW170230表一 钢的成分、组织与性能的关系五、铁碳合金状态图分析五、铁碳合金状态图分析渗碳体的熔点渗碳体的熔点共晶点共晶点
9、共析线共析线共析点共析点纯铁的熔点纯铁的熔点共晶线共晶线ACD线线液相线液相线AECF线线固相线固相线碳在奥氏体中的最大溶解度碳在奥氏体中的最大溶解度A3线线Acm 铁碳合金相图中主要特性点的含义铁碳合金相图中主要特性点的含义特性点的特性点的符号符号温度温度t/含碳量含碳量wc%含义含义A AC CD DE EG GP PS SQ Q 15381538 1148 1148 1227 1227 1148 1148 912 912 727 727 727 727 室温室温0 04.34.36.696.692.112.110 00.020.020.770.770.00080.0008纯铁的熔点纯铁的
10、熔点共晶点共晶点 渗碳体的熔点渗碳体的熔点碳在奥氏体中的最大溶解度碳在奥氏体中的最大溶解度-Te -Te -Te-Te同素异晶转变同素异晶转变点点碳在铁素体中的最大溶解度碳在铁素体中的最大溶解度共析点共析点碳在铁素体中的溶解度碳在铁素体中的溶解度相图中主要线的含义相图中主要线的含义ACD线线液相线液相线是不同成分铁碳合金开始结晶的温度线。是不同成分铁碳合金开始结晶的温度线。AECF线线固相线固相线各种成分的合金均处在固体状态。结晶温度终止各种成分的合金均处在固体状态。结晶温度终止线。线。ECF水平线水平线共晶线共晶线含碳量为含碳量为4.3%的液态合金冷却到此线时，在的液态合金冷却到此线时，在1
11、148由液态合金同时结晶出奥氏体和渗碳体的机械混合物，此反由液态合金同时结晶出奥氏体和渗碳体的机械混合物，此反应称为共晶反应。应称为共晶反应。PSK水平线水平线共析线共析线（A1线）线）含碳量为含碳量为0.77%的奥氏体冷却到此的奥氏体冷却到此线时，在线时，在727同时同时析出析出铁素体和渗碳体的机械混合物，此反应称铁素体和渗碳体的机械混合物，此反应称为共析反应。为共析反应。GS线线（A3线）线）是冷却时奥氏体转变为铁素体的开始线。是冷却时奥氏体转变为铁素体的开始线。ES线线称称Acm线线是碳在奥氏体中的溶解度线，实际上是冷却时是碳在奥氏体中的溶解度线，实际上是冷却时由奥氏体中析出二次渗碳体的
12、开始线。由奥氏体中析出二次渗碳体的开始线。典型合金结晶过程分析典型合金结晶过程分析铁碳铁碳合金合金含碳量为含碳量为2.11%2.11%6.69%6.69%的铁碳合金。的铁碳合金。共晶生铁：共晶生铁： 含碳量为含碳量为4.3%;4.3%;亚共晶生铁：亚共晶生铁：含碳量在含碳量在2.11%2.11%4.3%4.3%之间；之间；过共晶生铁：过共晶生铁：含碳量在含碳量在4.3%4.3%6.69%6.69%之间；之间；含碳量小于含碳量小于0.02%0.02%的铁碳合金。的铁碳合金。工业纯铁工业纯铁钢钢生铁生铁 含碳量为含碳量为0.02%2.11%的铁碳合金。根据的铁碳合金。根据金相金相 组织的不同，可分
13、为三种。组织的不同，可分为三种。共析钢：共析钢： 含碳量为含碳量为0.77%;亚共析钢：亚共析钢：含碳量在含碳量在0.02%0.77%之间；之间；过共析钢：过共析钢：含碳量在含碳量在0.77%2.11%之间；之间；铁碳合金状态图分析铁碳合金状态图分析 LL+AAA+Fe3CF+AA+Fe3C+LdP+Fe3C +LdP+Fe3CPP+FLdLdL+Fe3CLd+Fe3CLd+Fe3CL Ld dP+FeP+Fe3 3C C+ +Fe3C转变 A A奥氏体奥氏体P P珠光体珠光体F F铁素体铁素体共析钢和亚共析钢的结晶过程分析共析钢和亚共析钢的结晶过程分析过共析钢结晶过程分析过共析钢结晶过程分析
14、共晶生铁结晶过程分析共晶生铁结晶过程分析Ld变态莱氏体变态莱氏体亚共晶、过共晶生铁结晶过程分析亚共晶、过共晶生铁结晶过程分析钢钢碳素钢碳素钢碳素结构钢（碳素结构钢（0.38%C)优质碳素结构钢优质碳素结构钢 (0.2-0.7%C用途广用途广)碳素工具钢碳素工具钢 (T8等等)合金钢合金钢合金结构钢合金结构钢合金工具钢合金工具钢特殊性能钢特殊性能钢不锈钢不锈钢耐热钢耐热钢 耐磨钢耐磨钢其它其它量具钢量具钢模具钢模具钢刃具钢刃具钢轴承钢轴承钢弹簧钢弹簧钢调质钢调质钢渗碳钢渗碳钢低合金结构钢低合金结构钢（1.5%C1.5%C) ) 16Mn、20Cr9Cr2、CrWMn2Cr13、1Cr18Ni9六
15、、工业用钢分类、牌号、性能及其应用六、工业用钢分类、牌号、性能及其应用(非合金钢非合金钢)v根据炼钢时脱氧程度的不同，钢可分为沸腾钢、镇静钢和半根据炼钢时脱氧程度的不同，钢可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢三类。镇静钢三类。沸腾钢为脱氧不完全的钢。浇注时钢液在钢锭模内产生沸腾沸腾钢为脱氧不完全的钢。浇注时钢液在钢锭模内产生沸腾现象（气体逸出），钢锭凝固后，蜂窝气泡分布在钢锭中，现象（气体逸出），钢锭凝固后，蜂窝气泡分布在钢锭中，在轧制过程中这种气泡空腔会被粘合起来。这类钢的特点是在轧制过程中这种气泡空腔会被粘合起来。这类钢的特点是钢中含硅量很低，通常注成不带保温帽的上小下大的钢锭。钢中含硅量很低，
16、通常注成不带保温帽的上小下大的钢锭。优点是钢的收率高，生产成本低，表面质量和深冲性能好。优点是钢的收率高，生产成本低，表面质量和深冲性能好。缺点是钢的杂质多，成分偏析较大，所以性能不均匀。缺点是钢的杂质多，成分偏析较大，所以性能不均匀。镇静钢为完全脱氧的钢。通常铸成上大下小带保温帽的锭型，镇静钢为完全脱氧的钢。通常铸成上大下小带保温帽的锭型，浇注时钢液镇静不沸腾。由于锭模上部有保温帽（在钢液凝浇注时钢液镇静不沸腾。由于锭模上部有保温帽（在钢液凝固时作补充钢液用），这节帽头在轧制开坯后需切除，故钢固时作补充钢液用），这节帽头在轧制开坯后需切除，故钢的收得率低，但组织致密，偏析小，质量均匀。优质钢
17、和合的收得率低，但组织致密，偏析小，质量均匀。优质钢和合金一般都是镇静钢。金一般都是镇静钢。半镇静钢为脱氧较完全的钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢半镇静钢为脱氧较完全的钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，浇注时有沸腾现象，但较沸腾钢弱。这类钢具有沸腾之间，浇注时有沸腾现象，但较沸腾钢弱。这类钢具有沸腾钢和镇静钢的某些优点，在冶炼操作上较难掌握。钢和镇静钢的某些优点，在冶炼操作上较难掌握。 v碳素钢碳素钢：含碳量含碳量1.4%,含碳量增加含碳量增加,强度和硬强度和硬度增加度增加,塑性和韧性下降塑性和韧性下降.v1)碳素结构钢碳素结构钢:是是s、p含量较高，含量较高，C0.38%牌号由代表屈服点的字
18、母牌号由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法四部分组成。其中质量等级等级符号、脱氧方法四部分组成。其中质量等级分别用分别用A、B、C、D表示。表示。A的的S、P量高，量高，D的的S、P量最低，且质量最好。量最低，且质量最好。第一节第一节碳素钢碳素钢2)、优质碳素结构钢、优质碳素结构钢S S、P P含量较低，用于重要零件含量较低，用于重要零件GB/T69999规定：牌号用规定：牌号用两位数字两位数字表示。其表示。其中中两位数字两位数字表示含碳量表示含碳量万分之几。万分之几。如如：08F、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70
19、、75。 如如: 45钢是钢是WC=0.45%20Mn、65Mn等称等称 含含锰锰量较高的优质碳素结构钢。量较高的优质碳素结构钢。3)、碳素工具钢、碳素工具钢含碳量含碳量0.71.3GB/T129886规定：牌号用规定：牌号用“碳碳”字汉语拼音字字汉语拼音字首首“T”+数字数字表示。数字表示表示。数字表示WC的的千分之几千分之几。如如：T7、T8、T9、T10、T10A、T12等。等。如如T10钢钢WC=1%；T10AT10A中的中的“A A”表示为表示为高级优质高级优质碳素工具钢。碳素工具钢。第二节第二节低合金钢低合金钢合金钢：碳钢中加入一种或几种合金元素合金钢：碳钢中加入一种或几种合金元素
20、v常加合金元素常加合金元素:MnSiCrNiMoWVTiB(硼硼)稀土元素稀土元素(Xt)等等低合金钢低合金钢: :合金总含量较低合金总含量较低(3%),(3%),含碳量也较低的含碳量也较低的合金结构钢合金结构钢. . 性能性能: :较高的强度、塑性、韧性和耐蚀性，大较高的强度、塑性、韧性和耐蚀性，大多有良好的焊接性。多有良好的焊接性。 应用很广泛。应用很广泛。v分类：分类：1.1.可焊接低合金高强钢可焊接低合金高强钢2.2.低合金耐候钢低合金耐候钢3.3.低合金钢筋钢低合金钢筋钢4.4.铁道用低合金钢铁道用低合金钢5.5.矿用低合金钢矿用低合金钢牌号同碳素结构钢牌号同碳素结构钢第三节第三节合
21、金钢合金钢合金钢：碳钢中加入一种或几种合金元素合金钢：碳钢中加入一种或几种合金元素v常加合金元素常加合金元素:MnSiCrNiMoWVTiB(硼硼)稀土元素稀土元素(Xt)等等1）合金结构钢）合金结构钢v“数数+元素符号元素符号+数数”表示表示v数数含碳万分之几含碳万分之几,符号符号合金元素合金元素,v符号后面数表示含合金符号后面数表示含合金%,1.5%不标不标,=1.5%标标2v若为高级优质钢若为高级优质钢,后加后加A如如:60Si2Mn0.6%C,2%Si1.5%Mn18Cr2Ni4WA0.18%C,2%Cr,4%Ni,=1.0%不标不标v如如:9SiCr(板牙板牙,丝锥丝锥)v0.9%C
22、1.5%Si1.5%CrvCrWMn(长铰刀长铰刀,丝锥丝锥,拉刀拉刀,精密丝杠精密丝杠)v*高速钢高速钢含含C1.0也不标也不标W18Cr4V0.70.8%C,18%W,4%Cr,400工作工作v耐磨钢耐磨钢:高锰钢水韧处理高锰钢水韧处理,冲击下工作冲击下工作,表面产生加表面产生加工硬化工硬化.并有马氏体在滑移面形成并有马氏体在滑移面形成,表面硬度达表面硬度达HB450550,表面耐磨表面耐磨,心部为心部为A（奥氏体）（奥氏体）.v水韧处理水韧处理:钢加热到临界点以上钢加热到临界点以上(10001100)保保温温,碳化物全容于碳化物全容于A,水冷水冷,因冷速快因冷速快,无法析出碳化物无法析出
23、碳化物,成单一成单一A组织组织.(由于锰的存在，使由于锰的存在，使Ms与与Mf下移到室下移到室温以下，故得到奥氏体温以下，故得到奥氏体) 常用碳素结构钢钢板钢筋建筑构件螺钉铆钉钢桥梁常用优质碳素结构钢：螺栓 齿轮 曲轴弹簧常用碳素工具钢： 锉刀 量规钻头 容器 船舶 车辆桥梁储气罐齿轮齿轮曲轴曲轴汽车万向节汽车万向节连杆连杆 常用不锈钢常用不锈钢不锈钢船用螺旋桨不锈钢船用螺旋桨不锈钢剪刀不锈钢剪刀燃气轮机燃气轮机耐耐热热钢钢拖拉机履带拖拉机履带耐耐磨磨钢钢铁轨分道岔铁轨分道岔挖掘机斗齿挖掘机斗齿耐磨钢耐磨钢小榔头小榔头锻造预先热处理切削加工钳工最终热处理。选45钢 其工艺流程为：预先热处理：正
24、火最终热处理：淬火回火 要求：50-55 HRC。选用45#钢，其加工工艺过程为：锻造正火切削加工调质精加工高频淬火+低温回火喷丸精磨。机床用齿轮机床用齿轮七、七、钢的热处理钢的热处理钢的热处理钢的热处理v热处理的概念热处理的概念：将金属或者合金在固态范围内，通过加热、将金属或者合金在固态范围内，通过加热、保温、冷却的有机配合，改变其内部组织而得到所需要的性保温、冷却的有机配合，改变其内部组织而得到所需要的性能的一种工艺过程。能的一种工艺过程。v特点：只改变材料的组织和性能特点：只改变材料的组织和性能v热处理的目的热处理的目的： 一类是为了消除冶金、铸造、塑性成型、焊接等生产过一类是为了消除冶
25、金、铸造、塑性成型、焊接等生产过程中材料所产生的缺陷，改善其工艺性能，为以后切削加工程中材料所产生的缺陷，改善其工艺性能，为以后切削加工或热处理做组织和性能准备。或热处理做组织和性能准备。中间热处理或预先热处理中间热处理或预先热处理另一类是为了提高金属材料的力学性能，充分发挥材料另一类是为了提高金属材料的力学性能，充分发挥材料的潜力，节约材料，延长零件的使用寿命。的潜力，节约材料，延长零件的使用寿命。最终热处理最终热处理v热处理工艺曲线：热处理工艺曲线： 由于热处理时起作用的主要因素是温度和时间，所由于热处理时起作用的主要因素是温度和时间，所以各种热处理都可以用温度时间为坐标的热处理工艺以各种
26、热处理都可以用温度时间为坐标的热处理工艺曲线来表示。曲线来表示。加热加热保温保温冷却冷却临界温度临界温度热处理工艺曲线热处理工艺曲线T热处理热处理普通热处理普通热处理表面热处理表面热处理 退火：软化退火：软化正火：细化正火：细化淬火：硬化淬火：硬化回火：韧化回火：韧化表面淬火表面淬火化学热处理化学热处理渗碳渗碳渗氮渗氮碳氮共渗碳氮共渗其它热处理其它热处理形变形变真空真空激光激光v热处理的分类热处理的分类：按其工艺方法不同分常用热处理方法工艺曲线常用热处理方法工艺曲线退火、正火、淬火、回火和表面热处理。退火、正火、淬火、回火和表面热处理。常用的热处理基本工艺方法常用的热处理基本工艺方法1、退火：
27、、退火： 将钢加热、保温，然后随炉冷却或埋入灰中缓慢将钢加热、保温，然后随炉冷却或埋入灰中缓慢冷却。冷却。目的：目的：降低硬度，便于机加工。降低硬度，便于机加工。细化晶粒，提高塑性和韧性。细化晶粒，提高塑性和韧性。消除应力。消除应力。应用：应用：铸件、锻件、焊接及其它毛坯的热处理。铸件、锻件、焊接及其它毛坯的热处理。 （1）、完全退火：）、完全退火：将亚共析钢将亚共析钢加热到加热到Ac3线以上线以上3050，保，保温后缓慢冷却温后缓慢冷却. （2）、）、球化退火球化退火: 将过共析钢加将过共析钢加热到热到Ac1线以上线以上2030，保温，保温后缓慢冷却后缓慢冷却.（3）、）、低温退火低温退火:
28、 将钢加热到将钢加热到Ac1线以下，保温后缓慢冷却线以下，保温后缓慢冷却.（4）、）、再结晶退火：再结晶退火：消除冲压消除冲压件冷变形所产生的加工硬化（再件冷变形所产生的加工硬化（再结晶温度以上结晶温度以上150250），降），降低硬度，恢复塑性。低硬度，恢复塑性。应用：应用：（1）取代部分完全退火；）取代部分完全退火； （2）用于普通结构件的最终热处理；）用于普通结构件的最终热处理； （3）用于过）用于过共析钢，减少或消除网状二共析钢，减少或消除网状二次渗碳体，为球化处理作准备。次渗碳体，为球化处理作准备。2、正火：、正火： 将钢加热到将钢加热到Ac3 线以上线以上3050 （亚共析钢）（亚
29、共析钢）或或Accm以上以上3050 （过共析钢），保温后在空（过共析钢），保温后在空气中冷却。得到的是细珠光体组织（索氏体）。气中冷却。得到的是细珠光体组织（索氏体）。 3、淬火：、淬火： 将钢加热到将钢加热到Ac3或或Ac1 线以上线以上3050 ，保温后，保温后在淬火介质中快速冷却（在淬火介质中快速冷却（Fe向向aFe同素异晶转变）同素异晶转变），以获得马，以获得马氏体（氏体（M）组织（碳在组织（碳在a Fe中的严重过中的严重过饱和固溶体）。饱和固溶体）。作用：马氏体具有高的硬度和耐磨性，但塑性和韧性作用：马氏体具有高的硬度和耐磨性，但塑性和韧性很差。很差。4、回火：、回火： 将淬火钢重
30、新加热到将淬火钢重新加热到Ac1 线以线以下某温度，保温后冷却的热处理工艺。下某温度，保温后冷却的热处理工艺。 目的：主要是消除淬火内应力，降低目的：主要是消除淬火内应力，降低钢的脆性，防止产生裂纹。钢的脆性，防止产生裂纹。 回火三种形式：回火三种形式： （1）低温回火（）低温回火（150250），目的是），目的是降低降低淬火钢的内应力和脆性，并保持高硬度（淬火钢的内应力和脆性，并保持高硬度（5664HRC)和耐磨性。如模具、刃具等。和耐磨性。如模具、刃具等。 （2）中温回火（）中温回火（350500），目的是使钢），目的是使钢获得高弹性，获得高弹性，并保持较高硬度（并保持较高硬度（3550H
31、RC)和一和一定的韧性。如弹簧、锻模等。定的韧性。如弹簧、锻模等。 （3）高温回火）高温回火调质处理（调质处理（500650），），硬度硬度2035HRC，强度及韧性等综合性能较好。，强度及韧性等综合性能较好。如连杆、曲轴、齿轮等。如连杆、曲轴、齿轮等。 5、表面淬火：、表面淬火：将钢件的表面层淬透到一定的深度，而心部将钢件的表面层淬透到一定的深度，而心部仍保持未淬火状态的一种局部淬火方法。仍保持未淬火状态的一种局部淬火方法。目的：获得高硬度、高耐磨性的表层，而心目的：获得高硬度、高耐磨性的表层，而心部仍保持原有的良好韧性。部仍保持原有的良好韧性。（1）.感应加热表面淬火感应加热表面淬火基本原
32、理基本原理:a.高频感应加热表面淬火高频感应加热表面淬火频率频率50KHz300KHz，淬硬层深度，淬硬层深度0.5mm2.0mm。应用：中小模数齿轮和中小尺寸的轴类零件。应用：中小模数齿轮和中小尺寸的轴类零件。b.中频感应加热表面淬火中频感应加热表面淬火频率频率1KHz10KHz，淬硬层深度，淬硬层深度2mm10mm应用：大、中模数齿轮和较大直径轴类零件。应用：大、中模数齿轮和较大直径轴类零件。c.工频感应加热表面淬火工频感应加热表面淬火频率频率50Hz，淬硬层深度，淬硬层深度10mm20mm应用：大直径轧辊、火车车轮等零件应用：大直径轧辊、火车车轮等零件特点及应用特点及应用:适用于中碳钢和
33、中碳合金钢的成批大量生产。适用于中碳钢和中碳合金钢的成批大量生产。 （2）.火焰加热表面淬火火焰加热表面淬火利用氧利用氧乙炔（或其他可燃气）火焰乙炔（或其他可燃气）火焰对零件表面进行加热，随之冷却的工艺。对零件表面进行加热，随之冷却的工艺。适用于单件小批生产。适用于单件小批生产。 6、化学热处理、化学热处理将金属或合金工件置于一定温度的活将金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。的热处理工艺。基本过程：活性介质分解，表面吸收，基本过程：活性介质分解
34、，表面吸收，向内部扩散。向内部扩散。 （1 1）. .钢的渗碳钢的渗碳目的：提高表层的硬目的：提高表层的硬度的耐磨性，并保持心部良好的度的耐磨性，并保持心部良好的韧性。韧性。分类：气体渗碳、固体渗碳和液体渗碳。分类：气体渗碳、固体渗碳和液体渗碳。a.气体渗碳气体渗碳加热到加热到900950，工件在井式渗碳炉中，工件在井式渗碳炉中，滴入易于热分解和气化的液体进行渗碳。滴入易于热分解和气化的液体进行渗碳。b.固体渗碳固体渗碳颗粒状的木炭为渗碳剂，平均速度为颗粒状的木炭为渗碳剂，平均速度为0.1mm/h.c.渗碳后的组织和热处理渗碳后的组织和热处理表层含碳量表层含碳量0.85%1.05%，渗碳层厚度为，渗碳层厚度为0.5mm2.5mm。渗碳后进行淬火和低温回火。渗碳后进行淬火和低温回火。 (2).2).钢的渗氮（氮化）钢的渗氮（氮化） 目的：提高硬度、耐磨性、疲劳强度和耐目的：提高硬度、耐磨性、疲劳强度和耐蚀性。蚀性。 a.a.气体渗氮气体渗氮 b.b.离子渗氮（离子氮化）离子渗氮（离子氮化）(3).(3).碳氮共渗碳氮共渗八、常见的符号HT-表示灰铁，HT200，b200MPaQT-表示球铁
