材料课件实验六钢的热处理组织观察

淬火工艺与应用
总结词
淬火是一种通过快速冷却来提高金属硬度和耐磨性的 热处理工艺。
详细描述
淬火是将加热到奥氏体化温度的金属迅速冷却至室温的 过程。淬火的目的是使金属保持其奥氏体状态，从而提 高其硬度和耐磨性。淬火过程中，金属内部的原子或分 子的运动速度非常快，导致原子之间的平均距离变小， 从而使金属的晶格结构变得更加紧密和稳定。淬火工艺 广泛应用于各种工具钢、结构钢、不锈钢等金属材料。 通过选择不同的淬火介质和冷却方式，可以获得不同硬 度和组织结构的金属材料。
加热到一定温度并保温一段时间，以消除内应力并稳定组织。
不锈钢的热处理案例
总结词
不锈钢是一种具有优良耐腐蚀性能的钢材，其组织稳 定性较高。通过适当的热处理，可以进一步提高不锈 钢的性能。
详细描述
不锈钢在加热时，奥氏体晶粒会逐渐长大并发生相变。 为了获得最佳的耐腐蚀性能和组织稳定性，通常采用固 溶处理，即将钢材加热到奥氏体状态并保温一段时间， 使碳化物充分溶解到奥氏体中，然后快速冷却，使碳化 物来不及析出。此外，为了提高不锈钢的硬度、耐磨性 和韧性，可以采用时效处理，即将钢材加热到一定温度 并保温一段时间，使金属间化合物得以析出并均匀分布。
总结词
退火是热处理的一种基本工艺，主要用于消除金属材 料的内应力、降低硬度并改善切削加工性能。
详细描述
退火是将金属加热到适当温度，保持一段时间，然后缓 慢冷却的过程。其主要目的是改变金属的晶格结构，使 其变得更加均匀和稳定。退火可以细化金属的晶粒，提 高其塑性和韧性，从而改善金属的机械性能。在退火过 程中，金属内部的原子或分子的运动速度会增加，导致 原子之间的平均距离变大，从而使金属的晶格结构变得 更加稳定。退火工艺广泛应用于各种金属材料，如钢铁、 铝合金、铜合金等。

2.按热处理在工件生产过程中的位置和作用不同分类
预备热处理：为随后的加工或热处理作准备
热处理工艺
最终热处理：赋予工件所需的力学性能
举例：
零件的典型加工工艺路线：
毛坯
（锻件）
预备热处理
（退火、正火）
机加工
（车削）
最终热处理
（淬火、回火）
精加工
（磨削）
第六章 钢的热处理－§6.1 热处理的基本概念
四、钢的临界转变温度（Critical Temperature of Steels）
A长大
第六章 钢的热处理－§6.2 钢在加热时的转变
3.残余渗碳体的溶解
Fe3C的溶解落后于F→A转变，残留 Fe3C将继续溶入A中。
分析：
在奥氏体的形成过程中，F比Fe3C先 消失，因此奥氏体形成之后，还残留未 溶的Fe3C。这些残余Fe3C将随着时间的 延长，继续不断地溶入奥氏体，直至全 部消失。
A成分的均匀化
第六章 钢的热处理－§6.2 钢在加热时的转变
以共析钢为例：
奥氏体的形成是一个形核和长大的固态相变过程，是铁素体(F)向奥 氏体(A)的晶格改组，渗碳体(Fe3C)溶入奥氏体中，以及碳(C)在奥氏 体中扩散的过程。
共析钢奥氏体化的四个基本过程：
①奥氏体的形核 ②奥氏体的长大 ③残余渗碳体的溶解 ④奥氏体成分的均匀化
第六章 钢的热处理－§6.2 钢在加热时的转变
热处理是指金属在固态下经加热、保温和冷却，以改变金属的内部组 织和结构，从而获得所需性能的一种工艺过程。
温度
保温
临界温度
加
冷
热
却
时间
热处理工艺曲线示意图
第六章 钢的热处理－§6.1 热处理的基本概念

材料课件实验六钢的热
处理组织观察
Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022
实验六钢的热处理组织观察目的
1．加深对铁碳相图和TTT曲线的理解；
2．认识几种钢的典型热处理组织；
一、相图及平衡组织转变
二、TTT曲线与过冷奥氏体的等温分解
典型组织如图所示。

三、实验内容
观察钢的几种典型热处理组织形貌。

序号钢种热处理组织
145钢正火F＋S
245钢淬火隐针马氏体
345钢调质回火索氏体
4T12球化退火球化珠光体
5T12淬火＋低
回未溶碳化物＋回火马氏体＋残奥
6T12过热淬火粗针马氏体7T10350℃等温上贝氏体
8T10280℃等温下贝氏体
920钢渗碳和缓表层碳的变化
三、实验报告要求
画出1、3、7、8、9及另自选一个共六个组织示意图，注明组织特征，简述形成组织的原因(或过程)。

钢的热处理后的组织观察与分析实验报告钢的热处理后的组织观察与分析实验报告一、实验目的1、观察热处理后钢的组织及其变化；2、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响二、实验原理（一）钢的热处理工艺钢的热处理就是通过加热、保温和冷却三个步骤来改变其内部组织，而获得所需性能的一种加工工艺。

淬火、回火是钢件的重要热处理工艺。

所谓淬火就是将钢件加热到 Ac 或 Ac1 以上，保温后放入放入各种不同的冷却介质中快速冷却，以获得马氏体组织的热处理操作。

（1）淬火加热温度：根据Fe—Fe3C相图确定，如图 1 所示。

对亚共析钢，其加热温度为 Ac3 十30~50℃，淬火后的组织为均匀细小的马氏体。

如果加热温度不足( 如低于Ac3) ，则淬火组织中将出现铁素体，造成淬火后硬度不足。

对于共析钢、过共析钢其加热温度为 Ac1＋30～50℃，淬火后的组织为隐晶马氏体与粒状二次渗碳体。

未溶的粒状二次渗碳体可以提高钢的硬度和耐磨性。

过高的加热温度( 如高于Acm)，会因得到粗大的马氏体，过多的残余A 而导致硬度和耐磨性的下降，脆性增。

（2）回火温度：回火温度决定于要求的组织及性能。

按加热温度不同，回火可分为三类：低温回火：在 150～250℃回火，所得组织为回火马氏体。

硬度约为 HRC57～60，其目的是降低淬火应力，减少钢的脆性并保持钢的高硬度。

一般用于切削工具、量具、滚动轴承以及渗碳和氰化件。

中温回火：在 350~5000C回火，所得组织为回火屈氏体，硬度约为 HRC40~48，其目的是获得高的弹性极限，同时有高的韧性。

因此它主要用于各种弹簧及热锻模。

高温回火：在 500～650~；回火，所得组织为回火索氏体，硬度约为 HRC25~35。

其目的是获得既有一定强度、硬度，又有良好的冲击韧性的综合机械性能，常把淬火后经高温回火的处理称力调质处理，因此一般用于各种重要零件，如柴油机连扦螺栓，汽车半轴以及机床主轴等。

2、保温时间的确定为了使钢件内外各部分温度均匀一致，并完成组织转变，使碳化物溶解和奥氏体成分均匀化，就必须在淬火加热温度下保温一定时间。