金属(jīnshǔ)工艺学分解学习(xuéxí)目标重点难点主要(zhǔyào)内容第一节钢的热处理及基本原理基本概念：大多数机械零件的热处理都是需要加热到相变点以上温度(wēndù)，使其全部或部分得到均匀的奥氏体组织，以便采用适当的冷却方式，获的需要的组织结构。金属材料在加热或冷却过程中，发生相变的温度(wēndù)称为临界点（或相变点）。如图所示：（一）奥氏体的形成钢的奥氏体化：钢从室温缓慢加热，最后转变为奥氏体的过程，称为钢的奥氏体化。现已共析钢为例，将钢加热前原始组织为珠光体转变为奥氏体的全过程用以下四个步骤来描述。如图所示：①奥氏体晶核的形成；②奥氏体晶核的长大(chánꞬdà)；③残余渗碳体的溶解；④奥氏体成分的均匀化。（三）奥氏体晶粒长大及其控制(kòngzhì)1．作用：控制(kòngzhì)奥氏体晶粒大小，是改善钢的组织和提高钢的性能的重要途径。2．奥氏体晶粒大小：实际晶粒度：在实际的加热调价下获得的奥氏体晶粒大小称为“实际晶粒度”。通常实际晶粒度都大于其实晶粒度。GB6394-86≤金属平均晶粒度测定方法≥规定，晶粒度分为00、0、1、…10级，共12级；级数高，晶粒细小，10级为最细晶粒。（1）A1线表示奥氏体与珠光体的平衡温度：左边的一条C曲线为转变开始(kāishǐ)线；右边一条C曲线为转变终了线；（2）Ms线表示奥氏体向马氏体转变的开始(kāishǐ)线。在A1线上部为奥氏体稳定区；转变开始(kāishǐ)想左边是过冷奥氏体区；转变开始(kāishǐ)想和转变终了线之间为奥氏体和转变产物的混合区；转变终了线右边为转变产物区。转变开始(kāishǐ)线与纵坐标之间的距离，表示过冷奥氏体转变所需的孕育期；（1）高温等温转变（珠光体转变）。高温等温转变温度范围在A1～550℃之间，由于转变温度较高，远在具有较强的扩散(kuòsàn)能力，其转变为扩散(kuòsàn)型转变，转变产物为铁素体薄层与渗碳体薄层交替重叠的层状组织，通常把这些层近距不同的珠光体组织分别称为珠光体（P）、索氏体（S）和托氏体（T）。珠光体层间距离越小，相界面越多，塑性变形抗力越大，强度硬度越高，同时塑性、韧性也有所提高。2．过冷奥氏体的连续冷却转产物的组织的性能以共析钢为例来说明(shuōmíng)：v1、v2、v3、v4、vk分别表示不同的冷却速度曲线，其中v1＜v2＜v3＜v4（1）v1相当于随炉温冷却的情况，与曲线相交于700℃～600℃左右，可判断出连续冷却转变产物的组织为珠光体，硬度为25～220HBS；（2）v2相当于空气中冷却的情况，与曲线相交于650℃～600℃，可判断出连续冷却转变产物的组织为索氏体，硬度为25～35HRC；（3）v3相当于油中冷却的情况，先于转变开始线相交，但没有与转变终了线相交，然后很快冷却与Ms线相交。判断出连续冷却转变产物的组织为托氏体和马氏体混合物，硬度为45～55HRC；（4）V4相当于水中冷却的情况，与曲线不相交，冷却很快，直接与Ms线相交，判断连续冷却转变产物的组织为马氏体和少量残余奥氏体，硬度为55～65HRC；（5）Vk与C曲线“鼻尖”部相切，它表示使过冷奥氏体在连续冷却过程中不分解，而全部冷至Ms以下转变为马氏体的最小冷却速度，即钢在淬火时为抑制非马氏体转变所需的最小冷却速度，称为(chēnꞬwéi)该钢的马氏体临界冷却速度。（1）板条马氏体有一束束平行的长条状晶体组成，其单个警惕的立方(lìfāng)体形态为板条状，在光学显微镜下观察看到的是边缘不规则的块状，故称为块状马氏体。这种马氏体主要产生于低碳钢的淬火组织中。（2）片状（针状）马氏体游湖成一定角度的针状晶体组成，其单个晶体的立方(lìfāng)形态呈双凸透镜状，因每个马氏体的厚度与径向尺寸相比很小，所以粗略地说是片状。（3）特点：低碳板条马氏体具有较高的硬度、较高强度与较好塑性和韧性相配合的综合力学性能。片状马氏体具有比板条马氏体更高的硬度，但塑性和韧性较差，脆性较大。第二节钢的退火(tuìhuǒ)与正火1定义：将钢加热(jiārè)到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。1定义：将钢加加热到Ac3或Accm以上30℃～50℃，保温适当时间后在空气中冷却(lěngquè)的热处理工艺。2.2.3退火与正火的选则在选择退火或正火时应考虑以下几点：（1）切削加工(jiāgōng)性能：低碳钢、低碳合金钢应选正火作为预备热处理，中碳钢也可选用正火；而Wc＞0.5%的碳钢、中碳以上的合金钢应选用退火作为预备热处理；（2）零件形状：对于形状复杂的零件或大型铸件、正火有可能因为内应力太大而引起开裂，则应选择退火；（3）经济性：正火比退火操作简便，生产周期短，