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(完整版)金属热处理知识点概括

(一)淬火--将钢加热到Ac

3或Ac

1

以上,保温一段时间,使之奥氏体化后,以

大于临界冷速的速度冷却的一种热处理工艺。

淬火目的:提高强度、硬度和耐磨性。结构钢通过淬火和高温回火后,可以获得较好的强度和塑韧性的配合;弹簧钢通过淬火和中温回火后,可以获得很高的弹性极限;工具钢、轴承钢通过淬火和低温回火后,可以获得高硬度和高耐磨性;对某些特殊合金淬火还会显著提高某些物理性能(如高的铁磁性、热弹性即形状记忆特性等)。

表面淬火--表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度,而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。分类——感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束加热表面淬火、离子束加热表面淬火、盐浴加热表面淬火、红外线聚焦加热表面淬火、高频脉冲电流感应加热表面淬火和太阳能加热表面淬火。

单液淬火——将奥氏体化后的钢件投入一种淬火介质中,使之连续冷却至室温(图9-1a线)。淬火介质可以是水、油、空气(静止空气或风)或喷雾等。

双液淬火——双液淬火方法是将奥氏体化后的钢件先投人水中快冷至接近M

S

点,然后立即转移至油中较慢冷却(图9-1b线)。

分级淬火——将奥氏体化后的钢件先投入温度约为M

S

点的熔盐或熔碱中等温保持一定时间,待钢件内外温度一致后再移置于空气或油中冷却,这就是分级淬火等温淬火--奥氏体化后淬入温度稍高于Ms点的冷却介质中等温保持使钢发生下贝氏体相变的淬火硬化热处理工艺。

等温淬火与分级淬火的区别是:分级淬火的最后组织中没有贝氏体而等温淬火组织中有贝氏体。。。根据等温温度不同,等温淬火得到的组织是下贝氏体、下贝氏体+马氏体以及残余奥氏体等混合组织。

(二)回火--将淬火后的钢/铁,在AC1以下加热、保温后冷却下来的金属热处理

工艺。回火的目的:为了稳定组织,减小或消除淬火应力,提高钢的塑性和韧性,获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合,以满足不同工件的性能要求。

第一类回火脆性:①淬火钢在250~400℃回火后出现韧性降低的现象称为第一类回火脆性,又称为低温回火脆性。几乎所有工业用钢都在一定程度上具有这类回火脆件,而且脆性的出现与回火时冷却速度的快慢无关。

第二类回火脆性:①指合金钢(含有Cr、Ni、Mn、Si等元素的合金钢)淬火并在450~650℃回火后产生低韧性的现象,也称为高温回火脆性。。。。。回火后缓冷促进回火脆性,而快冷抑制回火脆性。

(三)正火--是将工件加热至Ac3或Acm以上40~60℃,保温一段时间后,从

炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。

目的:——如果终锻温度比较高和锻造后冷却速度比较慢,会出现网状碳化物的缺陷。这种网状碳化物在球化退火时不易被消除,需要在球化退火前用正火工艺进行消除。

(四)退火——将钢加热到临界温度Ac1以上或以下温度,保温一定时间,然后缓慢冷却(如

炉冷、坑冷、灰冷等)获得接近平衡组织的热处理工艺称为退火

退火作用——退火过程使组织由非平衡向平衡过度,它可以均匀钢的化学成分及组织,消除铸造偏析,细化晶粒;消除内应力,稳定工件尺寸,减小变形,防止开裂;降低硬度,提高切削加工性能,一般硬度的最佳切削范围为170~230HB;提高塑性,便于冷变形加工;消除淬火后的过热组织以便再进行重新淬火;脱氢,防止白点等。6.5.3 退火工艺的分类

⑴去氢退火——溶解于固溶体中的氢,容易造成钢中出现白点缺陷。为了消除大型锻钢件中出现白点缺陷而进行的退火,称为去氢退火(又称为消除白点退火)。

⑵再结晶退火:将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当的时间,使变形晶粒重新形核,转变为均匀细小的等轴晶粒,同时消除加工硬化的热处理工艺称为再结晶退火

⑶等温退火——将亚共析钢工件加热到高于A c3的温度,待奥氏体转变完成并基本均匀后,较快地冷却到低于A r1以下的某个温度,等温保持足够长时间,使珠光体转变完全,然后出炉空冷(或油冷、水冷)的热处理工艺称为等温退火。

⑺球化退火——:使钢获得弥散分布于铁素体基体上的颗粒状碳化物组织(粒状珠光体)的热处理工艺称为球化退火。

目的:1. 便于切削加工:207~229HBS

2.为淬火作组织准备:粒状珠光体在加热时渗碳体不容易溶解,得到含碳量为0.45%~0.6%左右的A+未溶渗碳体,渗碳体呈细小球状均匀分布在奥氏体基体上,奥氏体晶粒非常细小,淬火后得到隐针M和均匀分布在M上的未溶碳化物,硬度、接触疲劳强度和耐磨性都很高。

⑷低温球化退火——:将钢材或工件加热到A c1以下10~30℃左右,长时间保温(一般90~100h)后缓冷至450~550℃后出炉空冷,以获得粒状珠光体的热处理工艺,称为低温球化退火。

⑸一次球化退火——将钢加热到A cl与A ccm(或A c3)之间,一般稍稍高于A c1温度,充分保温一定时间(2~6h),然后缓慢冷却至500~650℃出炉冷却,称为一次球化退火。

⑹等温球化退火——将共析钢或过共析钢加热到A c1+(20~30℃)保温,接着冷却到略低于A r1以下的温度保持一段时间,然后炉冷或空冷到室温的球化退火工艺,称为等温球化退火

退火与正火的区别

①二者的加热温度相同,但正火的冷却速度较快,转变温度较低。

②对于亚共析钢来说,相同钢正火后组织中析出的铁素体数量减少,珠光体数量增多,且珠光体的片间距减小;对于过共析钢来说,正火可以抑制先共析网状渗碳体的析出,钢的强度、硬度和韧性也比较高。

(五)固溶强化——当溶质原子溶入溶剂原子而形成固溶体时,都能提高强度、硬度,而塑性、

韧性有所下降,这种现象称为固溶强化。

合金元素的作用(1)固溶强化和韧化(2)形成碳化物提高强度和耐磨性(3)细化晶粒:W、Mo、V、Ti等与C形成特殊碳化物→奥氏体晶界起钉扎作用,强烈阻碍奥氏体晶粒长大→细小的奥氏体晶粒+未溶的碳化物质点(4)提高钢的淬透性:除Co以外的合金元素都能提高钢的淬透性,并且合金元素含量越高,淬透性越好。(5)提高回火稳定性推迟回火过程中的马氏体分解和残奥的转变,↑铁素体的再结晶温度,使碳化物不易聚集长大。

惯习面:固态相变时,新相与母相往往存在一定的取向关系,而且新相往往又是在其母相一定的晶面族上形成。

组织应力——由于不同组织的密度不同,当发生相变时密度也发生变化。因为在加热或冷却过程中温度场的存在,使各点组织也不相同,这就产生了应力,这种应力称为组织应力。时效——对过饱和固溶体在适当温度(如图3-1中的虚线所示)下进行加热保温,析出第二相,使强度、硬度升高的热处理工艺称为时效。

魏氏组织:工业上将先共析片状铁素体和先共析针(片)状渗碳体称为魏氏组织。

(六)奥氏体——是碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体。

奥氏体晶粒度小于4级为粗晶粒,5~8级为细晶粒,8级以上的晶粒称为超细晶粒。

起始晶粒度——就是珠光体刚完全转变成奥氏体时的奥氏体晶粒度。

实际晶粒度——钢在某一具体的加热条件下获得的奥氏体的实际晶粒大小称为奥氏体的实际晶粒度。

本质晶粒度本质晶粒度表示钢在一定条件下的奥氏体晶粒长大的倾向性。需要强调的是本质晶粒度并不是指具体的晶粒大小。

影响珠光体转变为奥氏体的因素(1)温度的影响(2)原始组织的影响(3)合金元素1)合金元素一般将改变珠光体向奥氏体转变的临界点2)合金元素影响碳在奥氏体中的扩散速率,因而也影响奥氏体的形成速率3)合金元素在铁素体与碳化物中的分布是不均匀的(4)含碳量

影响珠光体转变动力学的因素

1.合金元素的影响

2.加热温度和保温时间的影响

3.原始组织的影响

4.应力的影响

5.塑性

变形

(七)马氏体的形态板条状马氏体和透镜片状马氏体

影响马氏体形态的因素(1)碳含量:随着含碳量的增加,板条马氏体数量相对减少,片状马氏体的数量相对增加,残余奥氏体量增加(2)一般认为板条马氏体大多在200℃以上形成,片状马氏体主要在200℃以下形成(3)合金元素:溶入奥氏体中的合金元素除Co、A1外,大多数都使M S点下降,因而都促进片状马氏体的形成。(4)形变:如果在M S点以上不太高的温度下进行塑性变形,将会显著增加板条马氏体的数量。提高亚共析钢奥氏体形成温度也提高板条马氏体量。

马氏体转变主要特征:

1’马氏体转变的非恒温性2马氏体转变的表面浮凸现象和共格性3马氏体转变的无扩散性4马氏体转变的位向关系及惯习面5马氏体转变的可逆性

影响M S点的因素

1.奥氏体化学成分的影响⑴碳的影响随碳含量增加M f及M S均不断下降(2)合金元素的影响一般规律:钢中常见的合金元素,除Al和Co可以提高M S外,其它合金元素均使Ms降低(如图5-10所示)。

2. 奥氏体化条件对M S的影响在完全奥氏体化条件下,温度高时间长,将使M S有所提高(约在几度到几十度范围内)。

3. 冷却速度的影响。在高速淬火时,M S随冷却速度的增大而升高。

(八)上贝氏体

(1)形成温度:中、高碳钢大约在350~550℃之间形成。

(2)形状特点:具有羽毛状特征上贝氏体中铁素体的亚结构是位错成束分布、平行排列的铁素体和夹于其间的断续的条状渗碳体的混合物。

下贝氏体

(1)转变温度:中、高碳钢约为350℃~Ms之间。

(2)组成:由含碳过饱和的片状铁素体和其内部沉淀的碳化物组成的机械混合物。

(3)组织特点:①下贝氏体的空间形态呈双凸透镜状,与试样磨面相交呈片状或针状。②在奥氏体晶界上形成,但更多的是在奥氏体晶粒内部形成。③下贝氏体中铁素体的亚结构为位错,其位错密度比上贝氏体中铁素体的高

粒状贝氏体(1)形成:粒状贝氏体形成于上贝氏体转变区上限温度范围内。(2)组织特征:在粗大的块状或针状铁素体内或晶界上分布着一些孤立的小岛,小岛形态呈粒状或长条状等,很不规则。粒状贝氏体中铁素体的亚结构为位错。

贝氏体的强度影响因素有(1)贝氏体铁素体片或条的大小主要取决于贝氏体形成温度.形成温度越低,贝氏体的强度越高。(2)弥散碳化物质点一般说,贝氏体的形成温度越低,碳化物颗粒越小、越多。所以贝氏体的形成温度越低,强度越高,其中也有碳化物的作用(3)其他因素的强化作用对于贝氏体的强化,上述铁素体晶粒的细晶强化和碳化物的弥散强化是主要的。其他如碳和合金元素的固溶强化和位错亚结构的强化,无疑也有一定的作用。

影响贝氏体转变动力学的因素

1.碳含量的影响

随奥氏体中碳含量的增加,贝氏体转变速度下降。

2.合金元素的影响

除Al与Co外,其他合金元素都或多或少地降低贝氏体转变速度,同时也使贝氏体转变的温度范围下降,从而使珠光体与贝氏体转变的C曲线分开。

3.奥氏体晶粒大小和奥氏体化温度的影响

4.应力的影响

5.塑性变形的影响

6.冷却时在不同温度下停留的时间

(九)过热——加热转变终了时所得奥氏体晶粒一般均较细小。但如果在转变终了继续升高温

度,则奥氏体晶粒将继续长大。如果仅仅是晶粒长大而并未发生使晶界弱化的某些变化,则称为过热

组织遗传——如果加热不当,虽然再次加热的温度并不高,但是,只能得到与原过热组织相同的粗大奥氏体晶粒,这种现象称为组织遗传

过烧——如由于加热温度过高,不仅奥氏体晶粒已经长大,而且在奥氏体晶界上也已发生了某些使晶界弱化的变化,则称为过烧

淬透性:钢淬火时获得淬硬层深度的能力。决定于c曲线的位置,与碳含量和合金元素都有关,合金元素影响大。

淬硬性:淬火后能够达到最高的硬度。与碳含量有关,与合金元素关系不大。

实际淬硬层深度:淬火后实际获得的淬硬层深度。与化学成分、尺寸大小、冷却速度有关。钢的淬透性与零件的淬透深度(淬硬深度)之间的区别:钢的淬透性是钢材本身所固有的属性,不取决于其他外部因素。而零件的淬透深度除取决于钢材的淬透性以外,还与所采用的冷却介质、零件尺寸等外部因素有关。、

二次硬化现象:①由于细小的弥散分布的合金碳化物的析出,将使已经因回火温度的升高,θ-碳化物的粗化而下降的硬度重新升高现象称为二次硬化

(十)曲轴加工——45、球铁、40Cr、45Mn2、50Mn2、35CrMo、42CrMo、18Cr2Ni4W A

等。

为提高耐磨性,球墨铸铁进行正火或高频淬火;钢制的要调质、高频淬火或氮化。轴颈表面要精磨,抛光,以防出现裂缝。加工路线:下料→锻造→调质→机加工→感应淬火(或化学热处理)→(滚压)→精加工

凸轮轴工艺路线:下料→锻造→调质→机加工→感应淬火(凸轮)→精加工→装配

齿轮工艺路线:下料→锻造→调质→机加工→(感应淬火)→装配

三、在钢的含碳量相同或相近的情况下,随钢中合金元素的增加,(1)淬火加热温度应相应如何调整?(2)在要求硬度相同情况下,回火温度应如何调整?(3)钢的淬透性会发生什么变化?(4)在选择淬火介质是,不加入合金元素的钢一般选用什么介质,而加入了合金元素后一般选用什么淬火介质?

答:(1)大多数合金元是碳化物形成元素,形成的碳化物难于溶解,需要提高温度。(2)升高。因为合金元素使Ms点升高,硬度增大,若得到相同的硬度,需增加回火温度。(3)多数升高(4)碳钢淬透性差,需要快冷,多用水淬,合金钢有较高的淬透性,常用油淬。

四、某轴类零件如图所示,整体要求有较好的综合力学性能(220-250HBS),在

A、B段表面要求耐磨,表面硬度要求如图上所示。(1)选用哪种材料较好(T8、GCr15、45、W18Cr4V、Cr12MoV、20CrMnTi)(2)应先进行什么热处理?其目的

是什么?(3)最后采用什么热处理?其目的是什么?

答:(1)45钢(2)调制处理。获得回火索氏体,为后面的热处理组织准备,也可使心部获得良好的综合机械性能。(3)高频感应淬火。零件表面获得高的硬度和耐磨性,而心部保持原来良好的韧性和塑性。

五、渗碳钢(1)成分特点?(2)加入合金元素有何作用?(3)渗碳处理后,其退火组织由表及里都有(按顺序)?其渗碳层深度如何确定?(4)渗碳后淬火方法有几种?各有什么特点?

答:(1)一般含碳量为0.1-0.25%的低碳钢和低碳合金钢。对于传动齿轮:含碳量为0.17-0.24%的钢。(2)①提高钢的淬透性②阻止在渗碳温度下奥氏体晶粒长大③改变渗碳层碳浓度、浓度梯度、渗层深度和组织。(3)珠光体和少量碳化物(过共析层),珠光体(共析层),珠光体加铁素体(心部组织)。(4)预冷直接淬火,二次加热淬火+细化晶粒,二次加热淬火+

六、分析9SiCr钢圆板牙热处理工艺。(1)9SiCr钢圆板牙的预先热处理工艺为何种工艺?得到何种组织?(2)在600-650℃进行等温的目的是什么?(3)分析160-200℃等温的目的?这种工艺叫什么工艺?得到何种组织?(4)采用190-200℃回火,将得到何种组织?拥有何种性能?

答:(1)球化退火。粒状碳化物,降低硬度,改善切削性,为后续做组织准备,使组织不易过热淬硬。(2)预热均温,降低各部分温差,消除应力,减少保温时间。(3)等温淬火。在较高强度的同时,还保持较高的韧性,减少内应力,防止变形降低变形开裂倾向(4)回火马氏体。具有较高的硬度和耐磨性和一定的塑韧性,心部高韧性。

表面淬火后组织.——原始态为调质的45钢表面淬火后表面到心部的组织:

M,M+S

回,S

+F。硬度在M区很高,在M+S

区逐渐下降,到心部硬度为原始组织

的硬度。

.应该用等温淬火得到B

下,因为B

韧性优于淬火加低温回火得到的马氏体的韧

性。

加工工艺

1、低碳钢及低碳钢制合金模具例如,20,20Cr,20CrMnTi等钢的工艺路线为:下料→锻造模胚→退火→机械粗加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。

2、高合金渗碳钢制模具例如12CrNi3A、12CrNi4A钢的工艺路线为:下料→锻造模胚→正火并高温回火→机械粗加工→高温回火→精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。

3、调制钢制磨具例如45、40Cr等钢的工艺路线为:下料→锻造模胚→退火→机械粗加工→调质→机械精加工→修整抛光→装配。

4、碳素工具钢及合金工具钢制模具例如T7A-T10A、CrWMn、9SiCr等钢的工艺路线为:下料→锻造模胚→球化退火→机械粗加工→高去应力退火→机械半精加工→机械精加工→淬火、回火→研磨抛光→装配。

5、预硬钢制模具例如5NiSiGa、3Cr2Mo(P20)等钢。对于直接使用棒料加工的,因供货状态已进行了预硬化处理,可直接加工成型后抛光装配。对于要改坯料后再加工成型的,工艺路线为:下料→改锻→球化退火→抛或铣六面→预硬处理(34-42HRC)→机械粗加工→去应力退火→机械精加工→抛光→装配。

6、氮化工件工艺路线:锻造→退火→粗加工→调质→精加工→除应力→粗磨→氮化→精磨或研磨。适用于各种高速传动精密齿轮、机床主轴(如镗杆、磨床主轴)、高速柴油机曲轴、阀门等。由于氮化层薄,并且较脆,因此要求有较高强

度的心部组织,所以要先进行调制热处理,获得回火索氏体,提高心部机械性能和氮化层质量。

(完整版)金属热处理知识点概括

(一)淬火--将钢加热到Ac 3或Ac 1 以上,保温一段时间,使之奥氏体化后,以 大于临界冷速的速度冷却的一种热处理工艺。 淬火目的:提高强度、硬度和耐磨性。结构钢通过淬火和高温回火后,可以获得较好的强度和塑韧性的配合;弹簧钢通过淬火和中温回火后,可以获得很高的弹性极限;工具钢、轴承钢通过淬火和低温回火后,可以获得高硬度和高耐磨性;对某些特殊合金淬火还会显著提高某些物理性能(如高的铁磁性、热弹性即形状记忆特性等)。 表面淬火--表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度,而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。分类——感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束加热表面淬火、离子束加热表面淬火、盐浴加热表面淬火、红外线聚焦加热表面淬火、高频脉冲电流感应加热表面淬火和太阳能加热表面淬火。 单液淬火——将奥氏体化后的钢件投入一种淬火介质中,使之连续冷却至室温(图9-1a线)。淬火介质可以是水、油、空气(静止空气或风)或喷雾等。 双液淬火——双液淬火方法是将奥氏体化后的钢件先投人水中快冷至接近M S 点,然后立即转移至油中较慢冷却(图9-1b线)。 分级淬火——将奥氏体化后的钢件先投入温度约为M S 点的熔盐或熔碱中等温保持一定时间,待钢件内外温度一致后再移置于空气或油中冷却,这就是分级淬火等温淬火--奥氏体化后淬入温度稍高于Ms点的冷却介质中等温保持使钢发生下贝氏体相变的淬火硬化热处理工艺。 等温淬火与分级淬火的区别是:分级淬火的最后组织中没有贝氏体而等温淬火组织中有贝氏体。。。根据等温温度不同,等温淬火得到的组织是下贝氏体、下贝氏体+马氏体以及残余奥氏体等混合组织。 (二)回火--将淬火后的钢/铁,在AC1以下加热、保温后冷却下来的金属热处理 工艺。回火的目的:为了稳定组织,减小或消除淬火应力,提高钢的塑性和韧性,获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合,以满足不同工件的性能要求。 第一类回火脆性:①淬火钢在250~400℃回火后出现韧性降低的现象称为第一类回火脆性,又称为低温回火脆性。几乎所有工业用钢都在一定程度上具有这类回火脆件,而且脆性的出现与回火时冷却速度的快慢无关。 第二类回火脆性:①指合金钢(含有Cr、Ni、Mn、Si等元素的合金钢)淬火并在450~650℃回火后产生低韧性的现象,也称为高温回火脆性。。。。。回火后缓冷促进回火脆性,而快冷抑制回火脆性。 (三)正火--是将工件加热至Ac3或Acm以上40~60℃,保温一段时间后,从 炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。 目的:——如果终锻温度比较高和锻造后冷却速度比较慢,会出现网状碳化物的缺陷。这种网状碳化物在球化退火时不易被消除,需要在球化退火前用正火工艺进行消除。 (四)退火——将钢加热到临界温度Ac1以上或以下温度,保温一定时间,然后缓慢冷却(如 炉冷、坑冷、灰冷等)获得接近平衡组织的热处理工艺称为退火 退火作用——退火过程使组织由非平衡向平衡过度,它可以均匀钢的化学成分及组织,消除铸造偏析,细化晶粒;消除内应力,稳定工件尺寸,减小变形,防止开裂;降低硬度,提高切削加工性能,一般硬度的最佳切削范围为170~230HB;提高塑性,便于冷变形加工;消除淬火后的过热组织以便再进行重新淬火;脱氢,防止白点等。6.5.3 退火工艺的分类

金属热处理基础知识

金属热处理基本知识 金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺。 1.金属组织 ●金属:具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而 减小,富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体(即晶 体)。 ●合金:由两种或两种以上金属或金属与非金属组成,具有金属特性的物质。 ●相:合金中成份、结构、性能相同的组成部分。 ●固溶体:是一个(或几个)组元的原子(化合物)溶入另一个组元的晶格中,而仍 保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体,固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两 种。 ●固溶强化:由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体 硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。 ●化合物:合金组元间发生化合作用,生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。 ●机械混合物:由两种晶体结构而组成的合金组成物,虽然是两面种晶体,却是一种 组成成分,具有独立的机械性能。 ●铁素体:碳在a-Fe(体心立方结构的铁)中的间隙固溶体。 ●奥氏体:碳在g-Fe(面心立方结构的铁)中的间隙固溶体。 ●渗碳体:碳和铁形成的稳定化合物(Fe3c)。 ●珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物(F+Fe3c 含碳0.8%) ●莱氏体:渗碳体和奥氏体组成的机械混合物(含碳4.3%) 金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。 在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770~前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。 公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。 随着淬火技术的发展,人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀,相传是派人到成都取水淬火的。这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了,同时也注意了油和尿的冷却能力。中国出土的西汉(公元前206~公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15~0.4%,而表面含碳量却达0.6%以上,说明已应用了渗碳工艺。但当时作为个人“手艺”的秘密,不肯外传,因而发展很慢。 1863年,英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织,证明了

(完整版)金属热处理知识点

1 热处理的目的、分类、条件; 定义:通过加热、保温和冷却的方法,使金属的内部组织结构发生变化,从而获得所要求的性能的一种工艺方法。 目的:1、消除毛坯中的缺陷,改善工艺性能,为切削加工或热处理做组织和性能上的准备。2、提高金属材料的力学性能,充分发挥材料的潜力,节约材料延长零件使用寿命。 分类: 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,而不改变其形状。 热处理条件: (1)有固态相变发生的金属或合金 (2)加热时溶解度有显著变化的合金 热处理过程中四个重要因素: (1)加热速度V;(2)最高加热温度T; (3)保温时间h; (4)冷却速度Vt. 2 什么是铁素体、奥氏体、渗碳体?其结构与性能; Ac1、Ar1、Ac3、Ar3、Accm、Arcm临界温度的意义;奥氏体的形成条件;奥氏体界面形核的原因/条件;以共析钢为例,详细分析奥氏体的形成机理;影响奥氏体转变速度的因素;影响奥氏体晶粒长大的因素; 铁素体:碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体,以F或α表示;

结构:体心立方结构;组织:多边形晶粒 性能:铁素体的塑性、韧性很好(δ=30~50%、aKU=160~200J/cm2),但强度、硬度较低(σb=180~280MPa、σs=100~170MPa、硬度为50~80HBS)。其力学性能几乎与纯铁相同。 奥氏体:碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体;用A或γ表示 结构:面心立方晶格 性能:奥氏体常存在于727℃以上,是铁碳合金中重要的高温相,强度和硬度不高,但塑性和韧性很好(σb≈400 MPa、δ≈40~50%、硬度为160~200HBS),易锻压成形。钢材热加工都在γ区进行。 组织:多边形等轴晶粒,在晶粒内部往往存在孪晶亚结构渗碳体:铁与碳形成的金属化合物,是钢铁中的强化相,高温下可分解,Fe3C →3Fe+C(石墨) 。 结构:复杂斜方 性能:渗碳体中碳的质量分数为6.69%,熔点为1227℃,硬度很高(800HBW),塑性和韧性极低(δ≈0、aKU≈0),脆性大。渗碳体是钢中的主要强化相,其数量、形状、大小及分布状况对钢的性能影响很大。 由于碳在α-Fe中的溶解度很小,因而常温下碳在铁碳合金中主要以Fe3C或石墨的形式存在。

金属学与热处理知识点总结

金属学与热处理知识点总结 金属学是研究金属材料的物理特性、化学特性和力学特性,以及金属原材料的加工工艺的学科。热处理是指将金属材料通过加热、保温和冷却等工艺过程来改变金属材料的性能,改善金属材料的加工性能。本文结合实例,从金属学和热处理两个方面对相关知识点进行总结。 一、金属学 1、金属的性质 金属的性质是由元素的原子结构和组成决定的,因此,金属的物理性质、化学性质和力学性质均受它的原子结构和组成的影响。金属的主要性质有导电性、导热性、耐腐蚀性等。它们的性质决定了金属在工业生活中的重要作用。 2、金属的加工工艺 金属加工是指采用机械、热处理、电子和化学等不同类型的加工方法,改变金属原材料的形状、性能和结构,以达到使用和生产需要的加工工艺。常见的金属加工工艺有冲压、锻造、焊接、切削等。 二、热处理 1、热处理的种类 热处理是指通过加热、保温和冷却等技术,改变金属材料的组织结构,以改善材料性能的一种技术手段。热处理的分类很多,其中包括:硬化、回火、淬火、正火、调质等。 2、热处理的作用

热处理的主要作用是改变金属材料的组织结构,从而改善金属材料的性能。热处理可以增加材料的强度、耐磨性、耐腐蚀性,同时热处理还可以改变材料的尺寸、形状和外观等。热处理是衡量金属材料质量的关键性步骤之一,因此,热处理技术的发展有助于提高金属材料的使用性能。 综上所述,金属学是研究金属材料的物理特性、化学特性和力学特性,及其原材料加工工艺的学科,金属加工工艺可以改变金属原材料的形状、性能和结构,以达到使用和生产需要。热处理是通过加热、保温、冷却等技术,改变金属材料的组织结构,以改善材料性能的技术手段,可以改变材料的性能、尺寸、形状和外观等。正确运用金属学和热处理知识,可以有效提高金属材料的使用性能。

金属学与热处理知识点总结

金属学与热处理总结 一、金属的晶体结构 重点内容:面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径,八面体、四面体间隙个数;晶向指数、晶面指数的标定;柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。 基本内容:密排六方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径,密排面上原子的堆垛顺序、 晶胞:在晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元,用来分析原子排列的规律性,这个最小的几何单元称为晶胞。 金属键:失去外层价电子的正离子与弥漫其间的自由电子的静电作用而结合起来,这种结合方式称为金属键。 位错:晶体中原子的排列在一定范围内发生有规律错动的一种特殊结构组态。 位错的柏氏矢量具有的一些特性: ①用位错的柏氏矢量可以判断位错的类型;②柏氏矢量的守恒性,即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关;③位错的柏氏矢量个部分均相同。 刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直;螺型平行;混合型呈任意角度。 晶界具有的一些特性: ①晶界的能量较高,具有自发长大和使界面平直化,以减少晶界总面积的趋势;②原子在晶界上的扩散速度高于晶内,熔点较低;③相变时新相优先在晶界出形核;④晶界处易于发生杂质或溶质原子的富集或偏聚;⑤晶界易于腐蚀和氧化;⑥常温下晶界可以阻止位错的运动,提高材料的强度. 二、纯金属的结晶 重点内容:均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系;细化晶粒的方法,铸锭三晶区的形成机制。

基本内容:结晶过程、阻力、动力,过冷度、变质处理的概念。铸锭的缺陷;结晶的热力学条件和结构条件,非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。 相起伏:液态金属中,时聚时散,起伏不定,不断变化着的近程规则排列的原子集团。 过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。 变质处理:在浇铸前往液态金属中加入形核剂,促使形成大量的非均匀晶核,以细化晶粒的方法。 过冷度与液态金属结晶的关系:液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看,没有过冷度结晶就没有趋动力。根据可知当过冷度为零时临界晶核半径R k为无穷大,临界形核功()也为无穷大。临界晶核半径R k与临界形核功为无穷大时,无法形核,所以液态金属不能结晶。晶体的长大也需要过冷度,所以液态金属结晶需要过冷度. 细化晶粒的方法:增加过冷度、变质处理、振动与搅拌。 铸锭三个晶区的形成机理:表面细晶区:当高温液体倒入铸模后,结晶先从模壁开始,靠近模壁一层的液体产生极大的过冷,加上模壁可以作为非均质形核的基底,因此在此薄层中立即形成大量的晶核,并同时向各个方向生长,形成表面细晶区。柱状晶区:在表面细晶区形成的同时,铸模温度迅速升高,液态金属冷却速度减慢,结晶前沿过冷都很小,不能生成新的晶核.垂直模壁方向散热最快,因而晶体沿相反方向生长成柱状晶。中心等轴晶区:随着柱状晶的生长,中心部位的液体实际温度分布区域平缓,由于溶质原子的重新分配,在固液界面前沿出现成分过冷,成分过冷区的扩大,促使新的晶核形成长大形成等轴晶。由于液体的流动使表面层细晶一部分卷入液体之中或柱状晶的枝晶被冲刷脱落而进入前沿的液体中作为非自发生核的籽晶. 三、二元合金的相结构与结晶 重点内容:杠杆定律、相律及应用。 基本内容:相、匀晶、共晶、包晶相图的结晶过程及不同成分合金在室温下的显微组织。合金、成分过冷;非平衡结晶及枝晶偏析的基本概念。 相律:f = c – p + 1其中,f 为自由度数,c为组元数,p为相数. 伪共晶:在不平衡结晶条件下,成分在共晶点附近的亚共晶或过共晶合金也可能得到全部共晶组织,这种共晶组织称为伪共晶。 合金:两种或两种以上的金属,或金属与非金属,经熔炼或烧结、或用其它方法组合而成的具有金属特性的物质。 合金相:在合金中,通过组成元素(组元)原子间的相互作用,形成具有相同晶体结构与性质,并以明确界面分开的成分均一组成部分称为合金相. 四、铁碳合金 重点内容:铁碳合金的结晶过程及室温下的平衡组织,组织组成物及相组成物的计算. 基本内容:铁素体与奥氏体、二次渗碳体与共析渗碳体的异同点、三个恒温转变。 钢的含碳量对平衡组织及性能的影响;二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体相对量的计算;五种渗碳体的来源及形态。 奥氏体与铁素体的异同点: 相同点:都是铁与碳形成的间隙固溶体;强度硬度低,塑性韧性高。

金属材料热处理的重要知识点

金属材料热处理的重要知识点 一:珠光体类型组织有哪几种?他们形成条件、组织形态和性能方面有何不同? 答:珠光体分为片状主珠光体和粒状珠光体两种组织形态,前者渗碳体呈片状,后者 呈粒状。它们的形成条件,组织和性能不同。1、片状珠光体的形成,同其他相变一样, 也是通过形核好和长大两个基本过程进行的。由fe-fe3c相图可知,wc=0.77%的奥氏体在 近于平衡的缓慢冷却条件下形成的珠光体是由渗碳体和铁素体组成的片层相间的组织。在 较高奥氏体化温度下形成的均匀奥氏体于a1-500℃之间温度等温时也能形成片状珠光体。 根据片间距的大小,可以将珠光体分成三类。在a1-650℃较低温度范围内构成的珠光体比较细,在片间距为0.6-1.0um,称作珠光体,通常在光学显微镜下极容易辨别出来铁 素体和渗碳体层片状非政府形态。在650-600℃温度范围内构成的珠光体,其片间距较窄,约为0.25-0.3um,只有在高倍光学显微镜下就可以辨别出来铁素体和渗碳体的片层形态,这种粗片状珠光体存有称为索氏体。在600-550℃更高温度下构成的珠光体,其片间距条状,只有0.1-0.15um。在光学显微镜下无法辨别其层片特征而呈圆形黑色,只有在电子显微镜下就可以区分出。这种条状的珠光体又称作托氏体。 片状珠光体的力学性能主要取决于珠光体的片间距。共析钢珠光体的硬度和断裂强度 均随片间距的缩小而增大。片状珠光体的塑性也随片间距的减小而增大。 2、粒状珠光体非政府就是渗碳体呈圆形颗粒状原产在已连续的铁素体基体中。粒 状珠光体组织即可以有过冷奥氏体直接分解而成,也可由片状珠光体球化而成,还可 以由淬火组织回火形成。与片状珠光体相比,粒状珠光体的硬度和强度较低,塑性和韧性 较好。 二:贝氏体类型非政府存有哪几种?它们在构成条件、非政府形态和性能方面有何相同? 答:在贝氏体区较高温度范围内(600-350℃)形成的贝氏体叫上贝氏体,在较低温 度范围内(350℃-ma)形成的贝氏体叫下贝氏体。上贝氏体形成温度较高,铁素体晶粒和 碳化物颗粒较粗大,碳化物呈短杆状平行分布在铁素体板条之间,铁素体和碳化物分布有 明显的方向性。这种组织状态使铁素体条间易产生脆裂,铁素体条本身也可能成为裂纹扩 展的路径。 下贝氏体中铁素体针细小而均匀分布,势能密度很高,在铁素体内部又结晶划出细小、多量而云气的ε-碳化物。因此下贝氏体不但强度低,而且韧性也较好,即为具备较好的 综合力学性能。 三:马氏体形态有哪几种基本类型?它们在形成条件、晶体结构、组织形态、性能方 面有何不同?

金属学与热处理知识点总结

金属学与热处理知识点总结

金属学与热处理总结 一、金属的晶体结构 重点内容:面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径,八面体、四面体间隙个数;晶向指数、晶面指数的标定;柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。 基本内容:密排六方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径,密排面上原子的堆垛顺序、 晶胞:在晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元,用来分析原子排列的规律性,这个最小的几何单元称为晶胞。 金属键:失去外层价电子的正离子与弥漫其间的自由电子的静电作用而结合起来,这种结合方式称为金属键。 位错:晶体中原子的排列在一定范围内发生有规律错动的一种特殊结构组态。 位错的柏氏矢量具有的一些特性: ①用位错的柏氏矢量可以判断位错的类型;②柏氏矢量的守恒性,即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关;③位错的柏氏矢量个部分均相同。 刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直;螺型平行;混合型呈任意角度。 晶界具有的一些特性: ①晶界的能量较高,具有自发长大和使界面平直化,以减少晶界总面积的趋势;②原子在晶界上的扩散速度高于晶内,熔点较低;③相变时新相优先在晶界出形核;④晶界处易于发生杂质或溶质原子的富集或偏聚;⑤晶界易于腐蚀和氧化;⑥常温下晶界可以阻止位错的运动,提高材料的强度。 二、纯金属的结晶

变化。 基本内容:回复、再结的概念、变形金属加热时储存能的变化。再结晶后的晶粒尺寸;影响再结晶的主要因素性能的变化规律。 变形金属加热时显微组织的变化、性能的变化:随温度的升高,金属的硬度和强度下降,塑性和韧性提高。电阻率不断下降,密度升高。金属的抗腐蚀能力提高,内应力下降。 再结晶:冷变形后的金属加热到一定温度之后,在原来的变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒,而性能也发生了明显的变化,并恢复到完全软化状态,这个过程称之为再结晶。 热加工的主要作用(或目的)是:①把钢材加工成所需要的各种形状,如棒材、板材、线材等;②能明显的改善铸锭中的组织缺陷,如气泡焊合,缩松压实,使金属材料的致密度增加;③使粗大的柱状晶变细,合金钢中大块状碳化物初晶打碎并使其均匀分布;④减轻或消除成分偏析,均匀化学成分等。使材料的性能得到明显的改善。 影响再结晶的主要因素:①再结晶退火温度:退火温度越高(保温时间一定时),再结晶后的晶粒越粗大;②冷变形量:一般冷变形量越大,完成再结晶的温度越低,变形量达到一定程度后,完成再结晶的温度趋于恒定;③原始晶粒尺寸:原始晶粒越细,再结晶晶粒也越细;④微量溶质与杂质原子,一般均起细化晶粒的作用;⑤第二相粒子,粗大的第二相粒子有利于再结晶,弥散分布的细小的第二相粒子不利于再结晶;⑥形变温度,形变温度越高,再结晶温度越高,晶粒粗化;⑦加热速度,加热速度过快或过慢,都可能使再结晶温度升高。 塑性变形后的金属随加热温度的升高会发生的一些变化: 显微组织经过回复、再结晶、晶粒长大三个阶段由破碎的或纤维组织转变成等轴晶粒,亚晶尺寸增大;储存能降低,内应力松弛或被消除;各种结构缺陷减少;强度、硬度降低,塑性、韧度提高;电阻下降,应力腐蚀倾向显著减小。 八、扩散 重点内容:影响扩散的因素;扩散第一定律表达式。 基本内容:扩散激活能、扩散的驱动力。柯肯达尔效应,扩散第二定律表达式。 柯肯达尔效应:由置换互溶原子因相对扩散速度不同而引起标记移动的不均衡扩散现象称为柯肯达尔效应。 影响扩散的因素: ①温度:温度越高,扩散速度越大; ② 晶体结构:体心结构的扩散系数大于面心结构的扩散系数; ③ 固溶体类型:间隙原子的扩散速度大于置换原子的扩散速度; ④ 晶体缺陷:晶体缺陷越多,原子的扩散速度越快; ⑤ 化学成分:有些元素可以加快原子的扩散速度,有些可以减慢扩散速度。 扩散第一定律表达式:扩散第一定律表达式:dx dC D J -= 其中,J 为扩散流量;D 为扩散系数;dx dC 为浓度梯度。 扩散的驱动力为化学位梯度,阻力为扩散激活能

金属热处理最全面的总结,拿走不谢!

金属热处理最全面的总结,拿走不谢! 1、一分为二 材料不同、设备不同、工艺参数不同,热处理后的组织和质量也不同。 即使材料牌号、设备、工艺参数都相同,由于化学成分含量上下限、热处理温度上下限、保温时间上下限不同,热处理后的组织和质量也会不同。 即使化学成分含量上下限、热处理温度上下限、保温时间上下限都相同,由于热处理前期的冷热加工的工艺、质量、组织等不同,热处理后的组织和质量也同样会不同。 因此,出现问题后,要具体问题具体分析,即要一分为二。 2、两个图 Fe-C相图和C曲线。 Fe-C相图

C曲线 Fe-C相图是跟钢铁打交道的必备知识,C曲线是钢加热后冷却的组织转变图,这两个图是热处理基础的基础。只有把握住了这两个图,深入了解这两个图,才有可能干热处理,热处理才能够入门。 3、三个过程 即加热、保温、冷却这三个过程。 这三个过程贯穿了所有的热处理工艺,这三个过程的好坏决定了最后热处理的质量好坏。这三个过程理解透彻了,热处理就算入门了。 4、四把火 即退火、正火、淬火、回火。 这四把火是最常规的热处理,这四把火烧的好坏,一定程度上反映了热处理水平。如果这四把火烧得好,就是一个热处理技术员了。

5、五个组织 即奥氏体、渗碳体、马氏体、贝氏体、珠光体。 深刻理解了这五个组织的特点、组织形态、析出(形成)条件、性能等,热处理技术水平才能够得到提高。 6、六大缺陷 六大缺陷即氧化、脱碳、过热、过烧、变形、开裂。 其中,在工作中最忌讳产生过烧和开裂缺陷,因为这两个缺陷是无法挽回的缺陷,其他四个也应该尽量避免,虽然能够弥补,但是明显增加了工作量和生产成本。 搞热处理的能够避免或者减轻这六大缺陷,就是一个合格的热处理工程师了。 7、七个相变 (1)珠光体转变为奥氏体(P→A); (2)奥氏体转变为珠光体(A→P); (3)奥氏体转变为索氏体(A→S); (4)奥氏体转变为屈(托)氏体(A→T); (5)奥氏体转变为马氏体(A→M); (6)奥氏体转变为贝氏体(A→B); (7)马氏体转变为回火马氏体(M→回M)。 把握住这七个相变,热处理就是高水平了。

金属热处理总结

第六章: 1.理解概念:形变强化,细晶强化,滑移,滑移系,滑移面,滑移方向,临界分切应力,取向因子,软位向,硬位向,孪生,纤维组织,形变织构,临界变形度,回复,再结晶,冷加工,热加工,超塑性 2.掌握塑性变形的特点及对组织和性能的影响 3.掌握冷变形金属在加热时组织和性能的变化 滑移的位错机制 软位相:最容易出现滑移硬位相:不能产生滑移 φ λ σ τcos cos s k =

6。3多晶体的塑性变形 1、特点: 不同时性:只有处在有利位向(取向因子最大)的晶粒的滑移系才能首先开动 不均匀性:每个晶粒的变形量各不相同,而且由于晶界的强度高于晶内,使得每一个晶粒内部的变形也是不均匀的. 协调性:多晶体的塑性变形是通过各晶粒的多系滑移来保证相互协调性。根据理论推算,每个晶粒至少需要有五个独立滑移系。 2、晶粒大小对塑性变形的影响 6.4塑性变形对金属组织与性能的影响 组织的影响 1。形成纤维组织: 2.形成变形织构:晶体的择优选择 3.亚结构细化:随着变形量的增加,位错交织缠结,在晶粒内形成胞状亚结构,叫形变胞 4残余应力:残余内应力和点阵畸变。 宏观内应力: 微观内应力: 点阵畸变:金属在塑性变形中产生大量点阵缺陷(空位、间隙原子、位错等),使点阵中的一部分原子偏离其平衡位置,而造成的晶格畸变。 1.各向异性:形成了纤维组织和变形织构 2。形变强化:变形过程中,位错密度升高,导致形变胞的形成和不断细化,对位错的滑移产生巨大的阻碍作用 组织结构:形成纤维组织和变形织构;亚结构细化;点阵畸变 机械性能:各向异性;形变强化/加工硬化;形成残余内应力 6.5冷变形金属的回复与再结晶 形变金属与合金退火过程示意图 21- +=Kd o s σσ

金属热处理基础知识大全

金属热处理基础知识大全 金属热处理基础知识大全 金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺。 1.金属组织 金属:具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小,富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体(即晶体)。 合金:由两种或两种以上金属或金属与非金属组成,具有金属特性的物质。 相:合金中成份、结构、性能相同的组成部分。 固溶体:是一个(或几个)组元的原子(化合物)溶入另一个组元的晶格中,而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体,固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。 固溶强化:由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。 化合物:合金组元间发生化合作用,生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。 机械混合物:由两种晶体结构而组成的合金组成物,虽然是两面种晶体,却是一种组成成分,具有独立的机械性能。 铁素体:碳在a-Fe(体心立方结构的铁)中的间隙固溶体。 奥氏体:碳在g-Fe(面心立方结构的铁)中的间隙固溶体。 渗碳体:碳和铁形成的稳定化合物(Fe3c)。 珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物(F+Fe3c 含碳0.8%)莱氏体:渗碳体和奥氏体组成的机械混合物(含碳4.3%) 金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到

金属材料热处理的重要知识点

金属材料热处理的重要知识点 第一篇:金属材料热处理的重要知识点 一:珠光体类型组织有哪几种?他们形成条件、组织形态和性能方面有何不同? 答:珠光体分为片状主珠光体和粒状珠光体两种组织形态,前者渗碳体呈片状,后者呈粒状。它们的形成条件,组织和性能不同。 1、片状珠光体的形成,同其他相变一样,也是通过形核好和长大两个基本过程进行的。由Fe-Fe3C相图可知,Wc=0.77%的奥氏体在近于平衡的缓慢冷却条件下形成的珠光体是由渗碳体和铁素体组成的片层相间的组织。在较高奥氏体化温度下形成的均匀奥氏体于A1-500℃之间温度等温时也能形成片状珠光体。 根据片间距的大小,可将珠光体分为三类。在A1-650℃较高温度范围内形成的珠光体比较粗,在片间距为0.6-1.0um,称为珠光体,通常在光学显微镜下极易分辨出铁素体和渗碳体层片状组织形态。在650-600℃温度范围内形成的珠光体,其片间距较细,约为0.25-0.3um,只有在高倍光学显微镜下才能分辨出铁素体和渗碳体的片层形态,这种细片状珠光体有称作索氏体。在600-550℃更低温度下形成的珠光体,其片间距极细,只有0.1-0.15um。在光学显微镜下无法分辨其层片特征而呈黑色,只有在电子显微镜下才能区分出来。这种极细的珠光体又称为托氏体。 片状珠光体的力学性能主要取决于珠光体的片间距。共析钢珠光体的硬度和断裂强度均随片间距的缩小而增大。片状珠光体的塑性也随片间距的减小而增大。 2、粒状珠光体组织是渗碳体呈颗粒状分布在连续的铁素体基体中。粒状珠光体组织即可以有过冷奥氏体直接分解而成,也可由片状珠光体球化而成,还可以由淬火组织回火形成。与片状珠光体相比,粒状珠光体的硬度和强度较低,塑性和韧性较好。 二:贝氏体类型组织有哪几种?它们在形成条件、组织形态和性能方面有何不同?

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