钢的临界点介绍,金属材料工艺学及热处理基础入门术语

一、钢的临界点是什么？钢是一种铁合金，主要由铁、碳和其他元素组成。

在实际冷却条件下，钢的临界点指的是在特定温度下，钢的结构发生相变，从高温相转变为低温相的临界温度。

二、钢的相变过程1.高温相钢的高温相又称为奥氏体，具有面心立方晶体结构。

在高温下，钢的晶体结构比较松散，原子之间的间隙比较大，因此具有较好的塑性和热稳定性。

2.临界点当钢的温度下降到一定程度时，钢的结构会发生相变，从高温相转变为低温相。

这个温度就是钢的临界点。

3.低温相钢的低温相又称为马氏体，具有体心立方晶体结构。

在低温下，钢的晶体结构比较紧密，原子之间的间隙变小，因此具有较高的硬度和脆性。

三、钢的临界点影响因素1.钢的成分钢中的不同合金元素的含量和种类会影响临界点的温度。

例如，碳元素是钢中最主要的合金元素之一，不同碳含量的钢具有不同的临界点温度。

2.冷却速度钢的临界点温度还受到冷却速度的影响。

当钢在快速冷却的情况下，临界点温度会降低；而在缓慢冷却的情况下，临界点温度会升高。

3.外界温度外界温度对钢的临界点也有影响。

在较低的外界温度下，钢的临界点温度会相应降低。

四、钢的冷却过程1.加热钢在冷却之前通常需要进行加热处理，以使其达到一定的温度。

加热后，钢的晶体结构会发生改变，原子之间的间隙增大，使得钢具有较好的可塑性。

2.冷却加热后的钢被放置在冷却介质中进行冷却。

冷却的速度和方式会影响钢的临界点温度和最终的组织结构。

3.相变当钢的温度降低到临界点温度时，钢的晶体结构会发生相变，从高温相转变为低温相。

这个相变过程会导致钢的性质发生变化，例如硬度和脆性的增加。

4.固化钢在冷却过程中逐渐固化，最终形成具有一定组织结构的坚固钢材。

五、钢的临界点在实际应用中的意义钢的临界点温度是钢材加工和使用过程中的重要参数，对于控制钢材的性能和组织结构具有重要意义。

具体来说，钢的临界点温度对以下方面有影响：1.焊接和热处理在焊接和热处理过程中，需要控制钢材的温度，以保证其在特定温度范围内进行相应的热处理和组织改变。

二、有关金属材料（如：钢材）机械性能的名词1.屈服点（σs）钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。

设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）(工程上习惯把压强单位说成：公斤,其定义为:将一公斤的物体放在1 cm2的面积上所产生的压强,其值为980 00Pa(重力加速度取9.8)。

所以1Pa=1/98000=1.02x10-5公斤/cm2)2.屈服强度（σ0.2）有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。

3.抗拉强度（σb）它表示钢材抵抗断裂的能力大小。

与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。

设P b为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo 为试样截面面积，则抗拉强度σb= P b/Fo （MPa）。

4.伸长率（δs）材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。

5.屈强比（σs/σb）钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。

屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75，合金结构钢为0.84-0.86。

6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。

它是金属材料的重要性能指标之一。

一般硬度越高，耐磨性越好。

常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

⑴布氏硬度（HB）以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB），单位为公斤力/mm2(N/mm2)。

⑵洛氏硬度（HR）当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。

钢的临界点介绍，金属材料工艺学及热处理基础入门术语（1）Ac1 钢加热时，开始形成奥氏体的温度。

（2）Ac3 亚共析钢加热时，所有铁素体都转变为奥氏体的温度。

（3）Ac4 低碳亚共析钢加热时，奥氏体开始转变为δ相的温度。

（4）Accm 过共析钢加热时，所有渗碳体和碳化物完全溶入奥氏体的温度。

（5）Arl 钢高温奥氏体化后冷却时，奥氏体分解为铁素体和珠光体的温度。

（6）Ar3 亚共析钢高温奥氏体化后冷却时，铁素体开始析出的温度。

（7）Ar4 钢在高温形成的δ相在冷却时，开始转变为奥氏体的温度。

（8）Arcm 过共析钢高温完全奥氏体化后冷却时，渗碳体或碳化物开始析出的温度。

（9）A1 也写做Ae1，是在平衡状态下，奥氏体、铁素体、渗碳体或碳化物共存的温度，也就是一般所说的下临界点。

（10）A3 也写做Ae3，是亚共析钢在平衡状态下，奥氏体和铁素体共存的最高温度，也就是说亚共析钢的上临界点。

（11）A4 也写做Ae4，是在平衡状态下，δ相和奥氏体共存的最低温度。

（12）Acm 也写做Aecm，是过共析钢在平衡状态下，奥氏体和渗碳体或碳化物共存的最高温度，也就是过共析钢的上临界点。

（13）Mb 马氏体爆发形成温度，以Mb表示（Mb≤ MS）。

当奥氏体过冷至MS点以下时，瞬间爆发式形成大量马氏体，并伴有响声，同时释放相变潜热，使温度回升。

（14）Md 马氏体机械强化稳定化临界温度。

（15）MF 马氏体相变强化临界温度。

（16）Mf 有的文献以Mf表示奥氏体转变为马氏体的终了温度。

（17）MG 奥氏体发生热稳定化的一个临界温度。

（18）MS 钢奥氏体化后冷却时，其中奥氏体开始转变为马氏体的温度，符号中的“S”是“始”字汉语拼音第一个字母，也就是俄文书籍中的MH和英文书籍中的MS。

（19）MZ 奥氏体转变为马氏体的终了温度，符号中的“Z”是“终”字的汉语拼音第一个字母，也就是俄文书籍中的MK和英文书籍中的Mf。

常用材料及热处理名词解释常用铸铁牌号常用钢材牌号热处理名词解释钢的临界点（1）Ac1 钢加热时，开始形成奥氏体的温度。

（2）Ac3 亚共析钢加热时，所有铁素体都转变为奥氏体的温度。

（3）Ac4 低碳亚共析钢加热时，奥氏体开始转变为δ相的温度。

（4）Accm 过共析钢加热时，所有渗碳体和碳化物完全溶入奥氏体的温度。

（5）Arl 钢高温奥氏体化后冷却时，奥氏体分解为铁素体和珠光体的温度。

（6）Ar3 亚共析钢高温奥氏体化后冷却时，铁素体开始析出的温度。

（7）Ar4 钢在高温形成的δ相在冷却时，开始转变为奥氏体的温度。

（8）Arcm 过共析钢高温完全奥氏体化后冷却时，渗碳体或碳化物开始析出的温度。

（9）A1 也写做Ae1，是在平衡状态下，奥氏体、铁素体、渗碳体或碳化物共存的温度，也就是一般所说的下临界点。

（10）A3 也写做Ae3，是亚共析钢在平衡状态下，奥氏体和铁素体共存的最高温度，也就是说亚共析钢的上临界点。

（11）A4 也写做Ae4，是在平衡状态下，δ相和奥氏体共存的最低温度。

（12）Acm 也写做Aecm，是过共析钢在平衡状态下，奥氏体和渗碳体或碳化物共存的最高温度，也就是过共析钢的上临界点。

（13）Mb 马氏体爆发形成温度，以Mb表示（Mb≤MS）。

当奥氏体过冷至MS点以下时，瞬间爆发式形成大量马氏体，并伴有响声，同时释放相变潜热，使温度回升。

（14）Md 马氏体机械强化稳定化临界温度。

（15）MF 马氏体相变强化临界温度。

（16）Mf 有的文献以Mf表示奥氏体转变为马氏体的终了温度。

（17）MG 奥氏体发生热稳定化的一个临界温度。

（18）MS 钢奥氏体化后冷却时，其中奥氏体开始转变为马氏体的温度，符号中的“S”是“始”字汉语拼音第一个字母，也就是俄文书籍中的MH和英文书籍中的MS。

（19）MZ 奥氏体转变为马氏体的终了温度，符号中的“Z”是“终”字的汉语拼音第一个字母，也就是俄文书籍中的MK和英文书籍中的Mf。

金属材料学与热处理名词解释汇总今天我们一起学习金属材料学与热处理相关名词：1热处理在生产中，通过加热、保温和冷却，使钢发生固态相变，借此改变其内部组织结构，从而达到改善力学性能的目的的操作被称为热处理。

2正火将工件加热至Ac3(Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度，一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线)以上30~50℃，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。

3淬火将钢加热到Ac3或Ac1以上的某一温度，保温一定时间，然后取出进行水冷或油冷获得马氏体的热处理工艺。

4等温淬火将奥氏体化的工件淬入温度稍高于Ms的熔盐中，等温保持足够时间，使过冷奥氏体恒温发生贝氏体转变，待转变结束后取出在空气中冷却的处理方法称为等温淬火。

5分级淬火将奥氏体化的工件淬入温度稍高于或稍低于Ms的熔盐中，待工件内外温度均匀后，从熔盐中取出置于空气中冷却至室温，以获得马氏体组织，这种处理方法称为分级淬火。

6单液淬火将奥氏体化的工件投入一种淬火介质中，直至转变结束。

7双液淬火将奥氏体化的工件先放入一种冷却能力强的冷却介质冷却一定时间，当冷却至稍高于Ms后立即将工件取出并放入另外一种冷却能力缓一些的冷却介质冷却，使之转变为马氏体的热处理工艺。

8回火将淬火钢加热到低于临界点A1某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的一种热处理工艺。

9回火索氏体淬火碳钢500~650℃回火时，得到粗粒状渗碳体和多边形铁素体所构成的复相组织。

10回火屈氏体淬火碳钢350~500℃回火时，得到细粒状渗碳体和针状铁素体所构成的复相组织。

11回火马氏体淬火碳钢在250℃以下回火时，得到的过饱和的α固溶体和弥散分布的碳化物组成的复相组织。

12退火是将钢加热到临界点以上或以下的某一温度，保温一定时间后，随炉冷却的一种热处理工艺。

它是热处理工艺中应用最广、种类最多的一种工艺，不同种类的退火目的也各不相同。

什么叫钢的临界点？钢在加热和冷却时发生相转变的温度叫临界点或临界温度。

在实际加热和冷却时，钢的相变与平衡状态不一样，它并不按照图2-8所示的温度进行，而往往是在一定的过热或者过冷情况下进行。

这样就使得加热和冷却时的实际临界点不在同一温度上。

通常把加热时的临界点下标字母“c”，如Ac1、Ac3、Accm等，把冷却时的临界点下标字母“r”，如Ar1、Ar3、Arcm等。

微信公众号：hcsteel对钢而言常见的临界点有：A1——在平衡状态下，奥氏体、铁素体，渗碳体共存的温度，也就是一般所说的下临界点。

在铁碳合金状态图上为PSK共析转变线。

A3——亚共析钢在平衡状态下，奥氏釉铁索体共存的最高温度，也就是一般所说的上临界点。

在铁碳平衡图上为GS线。

Acm——过共析钢在平衡状态下，奧氏体和渗碳体共存的最高温度，也就是过共析钢的上临界点。

在铁碳平衡图上为ES线。

Ac1——钢加热时所有珠光体都转变为奥氏体的温度。

Ac3——亚共析钢加热时，所有铁索体都转变为奥氏体的温度。

Accm——过共析钢加热时，所有渗碳体都溶于奥氏体的温度。

Ar1——高温奥氏体化的钢冷却时，奥氏体转变为珠光体的温度。

Ar3——高温奥氏体化的亚共析钢冷却时，铁索体开始析出的温度。

Arcm——高温奧民体化的辽开斫俐冷却时，渗碳体开始析出的温度。

Ac1、Ac3和Accm随加热速度的提高而升高。

Ar1、Ar3、和Arcm随冷却速度的提高而降低，当冷却速度超过临界冷却速度时，这些转变将不发生，奥氏体将直接转变为马氏体、贝氏体等。

一般Ac1>A1>Ar1，Ac3>A3>Ar3，Accm>Acm>Arcm，因为Accm 与Arcm非常接近，所以常用Acm代替之。

常用钢的临界点见附表1。

热处理定义：钢的热处理就是利用钢在固态范围内的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要的物理、化学、机械和工艺性能的一种操作。

热处理目的：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。

加热温度、保温时间和冷却方式是热处理最重要的三个基本工艺因素。

退火1、定义：将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度，保持一定时间，然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的热处理工艺。

2、目的：降低硬度，均匀化学成分、改善切削加工性能和冷塑性变形性能、消除或减少内应力、为零件最终热处理准备合适的内部组织。

3、分类球化退火：为使工件中的碳化物球状化而进行的退火。

去应力退火：为去除工件塑性变形加工、切削加工或焊接造成的内应力及铸件内存在的残余应力而进行退火。

正火1、定义：将钢材或钢件加热到一定温度，保温适当时间，使之完全奥氏体化，然后在空气中冷却，以得到珠光体组织的热处理工艺。

2、目的：改善切削性能，消除毛坯内应力，细化晶粒、提高硬度、获得比较均匀的组织和性能。

退火和正火的区别退火和正火属于预备热处理工艺，对于含碳量相同的工件，正火后的强度和硬度要高于的退火的。

例如：含碳量大于0.7%的碳钢和合金钢，为降低硬度便于切削加工采用退火处理；含碳量低于0.3%的低碳钢和低合金钢，为避免硬度过低切削时粘刀，而采用正火适当提高硬度。

一般用于锻件、铸件和焊接件。

退火一般安排在毛坯制造之后，粗加工之前进行。

渗碳1、定义：为提高工件表层的含碳量并在其中形成一定的碳含量梯度,在渗碳炉中将低碳钢在渗碳介质中加热、保温,使碳原子渗入工件表面，然后进行淬火的化学热处理工艺。

2、目的：使低碳钢的表面层含碳量增加到0.85～1.10%，然后再经淬火、低温回火处理以消除应力和稳定组织，使钢件表面层具有高硬度(HRc56～62)，增加耐磨性及疲劳强度等。

钢在实际加热条件下的临界点为钢在实际加热条件下的临界点，是指钢材在加热过程中会发生物
理或化学变化的温度点。

一旦达到临界点，钢材的结构、硬度、塑性
和抗拉强度等性质会发生明显的变化。

钢材的临界点取决于所选的钢种、加工工艺和应用环境等因素。

临界点温度一般是指钢材开始进行淬火变质的温度。

在这个温度范围内，钢的晶格结构开始产生相变，从而导致钢材的硬度和强度逐渐增加，但塑性会受到影响。

对于不同的钢材，其临界点温度也有所不同。

例如，碳素钢的临
界点通常在700℃到800℃之间。

当钢在加热处理过程中超过其临界点
温度，就需要进行淬火处理，以达到所要求的硬度和强度。

同时，还
需要对钢材进行回火处理，以恢复其塑性。

此外，钢材在加热过程中的临界点还受到其他因素的影响，如加
热速率、冷却速率、加热时间和温度控制等。

因此，在进行钢材的加
工和处理时，需要仔细控制加热过程，以避免超过钢材的临界点温度，从而保证钢材的质量和性能。

总之，了解钢材的临界点，有助于正确处理钢材，在保证其质量
和性能的同时，有效提高工作效率和生产效益。