目录

  • 1 金属的晶体结构
    • 1.1 晶体结构
    • 1.2 实际金属的晶体结构
  • 2 纯金属的结晶
    • 2.1 晶核形成条件
    • 2.2 晶核长大机制
    • 2.3 金属铸锭的宏观组织与缺陷
  • 3 合金相图
    • 3.1 二元合金相图
    • 3.2 铁碳相图及铁碳合金平衡结晶过程
    • 3.3 三元合金相图
  • 4 扩散
    • 4.1 扩散机制及扩散定律
    • 4.2 影响扩散的因素
  • 5 塑性变形与再结晶
    • 5.1 单晶体及多晶体的塑性变形
    • 5.2 塑性变形对组织和性能的影响
    • 5.3 回复与再结晶
  • 6 固态相变
    • 6.1 钢的加热及冷却转变
    • 6.2 钢的回火转变
  • 7 实用工程材料
    • 7.1 钢的退火与正火
    • 7.2 钢的淬火与回火
  • 8 热处理原理及工艺
    • 8.1 钢铁材料
    • 8.2 有色金属材料
钢的淬火与回火
  • 1 内容
  • 2 练习


钢的淬火与回火是热处理工艺中最重要、也是用途最广的工序。淬火可以大幅度提高钢的强度与硬度。淬火后,为了消除淬火钢的残余内应力,得到不同强度、硬度与韧性的配合,需要配以不同温度的回火。所以,淬火与回火是不可分割的、紧密衔接在一起的两种热处理工艺。淬火与回火作为各种机器零件及工、模具的最终热处理,是赋予钢件最终性能的关键性工序,也是钢件热处理强化的重要手段之一。 
淬火是将钢加热至临界点(Ac1或Ac3)以上,保温一定时间后快速冷却,使过冷奥氏体转变为马氏体或贝氏体组织的工艺方法。 
钢淬火后的强度、硬度和耐磨性大大提高。wc≈0.5%的淬火马氏体钢经中温回火后,可以具有很高的弹性极限。中碳钢经淬火和高温回火(调质处理)后,可以有良好的强度、塑性、韧性的配合。 
在工件的加工工艺流程中,淬火是使工件强化的最重要的工序。淬火工件的外形尺寸及几何精度在淬火前已处于最后完成阶段;精密工件尽管在淬火回火后仍需精密加工,但所留加工余量已很小。因此,淬火不仅要保证良好的组织和性能,而且还要保持其尺寸精度。事实上这二者之间往往存在矛盾。为了获得足够的硬度和淬透深度需激烈地冷却工件,但这又势必导致淬火应力的产生,增加变形开裂倾向。因此,淬火工艺远较退火、正火等工艺复杂,必须灵活运用马氏体、贝氏体相变的规律,根据不同的材料,针对不同的热处理技术要求,合理制定淬火工艺规程。 
回火是将淬火后的钢在A1以下温度加热,使其转变为稳定的回火组织,并以适当方式冷却的工艺过程。回火的主要目的是减少或消除淬火应力,保证相应的组织转变,提高钢的塑性和韧性,获得硬度、强度、塑性和韧性的适当配合,稳定工件尺寸,以满足各种用途工件的性能要求。 
制定回火工艺,就是根据对工件性能的要求,依据钢的化学成分、淬火条件、淬火后的组织和性能,正确选择回火温度、保温时间和冷却方法。钢件回火后一般采用空冷,但对回火脆性敏感的钢在高温回火后需要油冷或水冷。回火时间从保证组织转变、消除内应力及提高生产效率两方面考虑,一般均为1-2h。因此,回火工艺的制定主要是回火温度的选择。在生产中通常按所采用的温度将回火分成三类,即低温回火(150~250°C)、中温回火(350~500°C)和高温回火(>500°C)。