第五章 钢的热处理工艺
4．淬透性的应用
（1）根据服役条件，确定对钢淬透性的要求 ——选材的依据
第五章 钢的热处理工艺
3．影响淬透性的因素 ——VK，C曲线
影响C曲线的因素
C%
奥氏体化温度 合金元素 未溶第二相
亚共析钢 C%↑→淬透性↑，过共析钢C%↑→ 淬透性↓
T↑t↑→淬透性↑ 除Co%以外，C曲线右移，↑淬透性 ↓淬透性
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操作步骤如下：
入炉
保温
出炉
空冷
第五章 钢的热处理工艺
保温时间的经验公式:τ=KD
(单位为min,式中,K―加热系数,一般K=1.5-2.0m/min,若装炉量 大则可延长保温时间,D―工件有效厚度,单位为m)
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第五章 钢的热处理工艺
二、钢的淬透性
1．淬透性：淬火条件下得到M组织的能力，取决于 VK （上临界冷却速度）
2．淬硬性：钢在淬火后获得硬度的能力，取决于M中C% ， C%↑→淬硬性↑
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650-400℃，快，避免C曲线 400℃以下，慢，减轻相变应力
想淬火冷却曲线示意图
不同淬火方法示意图
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以45#钢为例的淬火工艺曲线：
第五章 钢的热处理工艺
T
M 油冷
入炉
保温
出炉 油冷(或水冷)
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第五章 钢的热处理工艺
三、退火、正火的选择
正火：冷速快，材料组织细化，机械性能好
1．切削加工 低碳钢→正火 中高碳钢→完全退火 高碳钢、合金工具钢——正火＋球化退火
2．作为最终热处理→正火 3．为最终热处理提供良好的组织状态 4. 正火可替代完全退火以提高效率
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第五章 钢的热处理工艺
5.2 钢的淬火与回火
一、淬火：加热到AC3、AC1相变温度以上，保温，快速冷却→M+A′
1．淬火温度的决定
亚共析钢
Ac3+30---50度
共析钢 过共析钢
Ac1+30----50度Ac1+Fra bibliotek0---50度
A、 保留一定的Cem→HRC↑，耐磨性↑ B、 A中C%↓→M中C%↓→M脆性↓
钢的热处理工艺技术
2020年4月30日星期四
第五章 钢的热处理工艺
教学内容
5.1 钢的退火与正火工艺 5.2 钢的淬火与回火 5.3 钢的表面热处理 5.4 钢的化学热处理
一般要求
1. 钢在加热和冷却时组织转变的机理； 2. 各种热处理的具体工艺过程； 3. 钢在加热和冷却过程中产生的缺陷.
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500-650℃
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二、正火 （空冷）
第五章 钢的热处理工艺
Ac3或Accm+30-50℃ 组织：S+（F或Fe3C） 应用：
（1）作最终热处理，普通结构钢零件 目的：
a. 细化A晶粒，组织均匀化 b. 减少亚共析钢中F%→P%↑， c. P细化→强度，韧性、硬度↑ （2）预先热处理
a. 消除不均匀组织（魏氏组织，带状组织）； b. 细化组织→为淬火、调质作准备 c. 使过共析钢中Fe3CII↓→使其不形成连续网状，为球化
作准备 （3）改善切削加工性能（低碳钢）
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以45#钢为例的正火工艺曲线：
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3．扩散退火（均匀化退火）
1050-1150℃，10-20h, P+F或P+Fe3CII 目的：消除偏析 后果：粗大晶粒
（应用完全退火消除）
4．再结晶退火
加热温度：Ac1以下50-150度， 或T再+30-50度
目的：消除加工硬化
5．去应力退火
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第五章 钢的热处理工艺
重点掌握
1. 钢在加热时组织转变的过程中及影响因素；
2. 本质晶粒度与实际晶粒度的含义，控制晶粒度大小的因素；
3. 共析钢奥氏体等温冷却曲线中各条线的含义。C曲线中种温 度区域内奥氏体转变产物的组织形貌，性能特点。
4. 非共析钢C曲线与共析钢C典线的差别及影响C典线的因素；
5. 奥低体连续冷却转变曲线的特点，冷却速度对钢的组织变化 和最终性能的影响；
6. 各种热处理的定义、目的、组织转变过程，性能变化，用途 和适用的钢种，零件的范围。
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5．1 钢的退火与正火工艺
第五章 钢的热处理工艺
一、退火 （将钢件加热到适当温度，保温一定时 间，然后缓慢冷却的热处理工艺。）
退火工艺曲线
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1．完全退火
加热温度： Ac3以上20-30度 组 织： P+F 目 的： ①细化，均匀化粗大、
不均匀组织 ②接近平衡组织——
A中C%↓→M过饱和度↓→残余A↓ C、 防止A粗大
淬火温度过高→A粗大→M粗大→力学性能↓，
淬火温度过高→A粗大→M粗大→淬火应力↑→变形，开裂↑
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第五章 钢的热处理工艺
2．淬火介质
理想：650℃以上，慢，减小热应力
③消除内应力 应用范围： 亚共折钢，共析钢，
不适用于过共析钢。
第五章 钢的热处理工艺
2．球化退火（不完全退火）
加热温度： Ac1以上20-40度 应用范围： 过共析钢，共析钢
组 织： 球状P（F+球状Cem） 目 的： ①使Cem球化→HRC↓，韧性↑→切削性↑
②为淬火作准备
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