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会计学第一节概述(ɡàishù)热处理在机械制造中具有重要的地位和作用,适当的热处理可以显著提高钢的机械性能,延长机器零件的使用寿命。热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料潜力、降低结构重量、节省材料和能源,而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命。消除铸锻焊等热加工工缺陷,细化晶粒,消除偏析,降低内应力,使钢的组织(zǔzhī)和性能更均匀。机械零件加工的重要工序。高速钢制造钻头,预备热处理降低硬度便于切削加工,最终热处理提高硬度和耐磨性。通过热处理可以使工件表面具有抗磨损、耐腐蚀等特殊物理化学性能。在机床制造(zhìzào)中约60-70%的零件要经过热处理。在汽车、拖拉机制造(zhìzào)业中需热处理的零件达70-80%。2、热处理特点:热处理区别于其他加工工艺如铸造、压力加工等的特点是只通过改变工件的组织来改变性能(xìngnéng),而不改变其形状。4、热处理分类热处理原理:描述热处理时钢中组织转变的规律称热处理原理。热处理工艺(gōngyì):根据热处理原理制定的温度、时间、介质等参数称热处理工艺(gōngyì)。根据(gēnjù)加热、冷却方式及钢组织性能变化特点不同,将热处理工艺分类如下:5、预备热处理与最终热处理预备热处理—为随后的加工(冷拔、冲压、切削)或进一步热处理作准备的热处理。最终热处理—赋予工件(gōngjiàn)所要求的使用性能的热处理.钢加热时的实际转变温度分别用Ac1、Ac3、Accm表示;冷却时的实际转变温度分别用Ar1、Ar3、Arcm表示。由于加热冷却速度直接影响转变温度,加热冷却速度越快,滞后越严重(yánzhòng)。因此一般手册中的数据是以30-50℃/h的速度加热或冷却时测得的.第二节钢在加热(jiārè)时的转变第二步奥氏体长大:晶粒长大是通过渗碳体溶解、碳原子在和Fe3C中的扩散和铁素体向奥氏体转变。第三步剩余(shèngyú)Fe3C溶解:铁素体的成分、结构更接近于奥氏体,因而先消失。残余的Fe3C随保温时间延长继续溶解直至消失。第四步奥氏体成分均匀化:Fe3C溶解共析钢奥氏体化过程(guòchéng)亚共析钢和过共析钢的奥氏体化过程与共析钢基本相同。但由于先共析或二次Fe3C的存在,要获得全部奥氏体组织,必须相应(xiāngyīng)加热到Ac3或Accm以上.二、奥氏体晶粒长大(chánɡdà)及其影响因素晶粒度为1-4级的是本质粗晶粒钢,5-8级的是本质细晶粒钢。前者(qiánzhě)晶粒长大倾向大,后者晶粒长大倾向小。2、影响奥氏体晶粒长大(chánɡdà)的因素⑴加热温度和保温时间:加热温度高、保温时间长,晶粒粗大.扩散⑵加热速度:加热速度越快,过热度越大,形核率越高,晶粒越细.促进奥氏体晶粒长大的元素:Mn、P、C、N。削弱(xuēruò)铁原子结合力,加速铁原子扩散。⑷原始组织:平衡状态的组织有利于获得细晶粒。奥氏体晶粒粗大,冷却后的组织也粗大,降低钢的常温力学性能,尤其是塑性。因此加热得到细而均匀的奥氏体晶粒是热处理的关键问题之一。过冷奥氏体转变(zhuǎnbiàn)图过冷奥氏体的等温转变图是表示奥氏体急速冷却到临界点A1以下在各不同温度下的保温过程中转变量与转变时间的关系(guānxì)曲线.又称C曲线、S曲线或TTT曲线。1、C曲线的建立以共析钢为例:⑴取一批小试样并进行(jìnxíng)奥氏体化.⑵将试样分组淬入低于A1点的不同温度的盐浴中,隔一定时间取一试样淬入水中。⑶测定每个试样的转变(zhuǎnbiàn)量,确定各温度下转变(zhuǎnbiàn)量与转变(zhuǎnbiàn)时间的关系。⑷将各温度下转变(zhuǎnbiàn)开始时间及终了时间标在温度—时间坐标中,并分别连线。转变(zhuǎnbiàn)开始点的连线称转变(zhuǎnbiàn)开始线。转变(zhuǎnbiàn)终了点的连线称转变(zhuǎnbiàn)终了线。A1-Ms间及转变开始(kāishǐ)线以左的区域为过冷奥氏体区。转变终了线以右及Mf以下为转变产物区。两线之间及Ms与Mf之间为转变区。2、C曲线的分析⑴转变(zhuǎnbiàn)开始线与纵坐标之间的距离为孕育期。孕育期越小,过冷奥氏体稳定性越小.孕育期最小处称C曲线的“鼻尖”。碳钢鼻尖处的温度为550℃。在鼻尖以上(yǐshàng),温度较高,受相变驱动力控制,过冷度增大,驱动力增大。在鼻尖以下,温度较低,扩散困难。从而使奥氏体稳定性增加。⑵C曲线明确表示了过冷奥氏体在不同温度下的等温转变产物。3、影响C曲线的因素⑴成分的影响①含碳量的影响:共析钢的过冷奥氏体最稳定,C曲线最靠右。Ms与Mf点随含碳量增加而下降(xiàjiàng)。