关于渗碳淬硬零件心部的铁素体

名词解释，简答 2、片状珠光体与球状珠光体 珠光体是奥氏体(奥氏体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体)发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，也称片状珠光体 .在球化退火条件下,珠光体中的渗碳体也可呈粒状,这样的珠光体称为粒状珠光体。 3、渗碳与氮化 答：钢的渗碳是指将钢件置于渗碳介质中加热并保温，使碳原子渗入工件表层的化学热处理工艺，其目的是提高钢件表层的含碳量；在一定温度下，使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺称为渗氮。渗氮的目的是提高零件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性及疲劳强度。 5、过冷奥氏体与残余奥氏体 答：冷却到A1线以下而又尚未转变的奥氏体称为过冷奥氏体；马氏体转变不能完全进行到底，冷却到MS线以下转变停止时仍未能转变的奥氏体称为残余奥氏体。 15、什么是表面淬火？表面淬火的方法有哪几种？表面淬火适应于什么钢？ 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。表面淬火时通过快速加热，使钢件表面很快到淬火的温度，在热量来不及穿到工件心部就立即冷却，实现局部淬火。 表面淬火采用的快速加热方法有多种，如电感应，火焰，电接触，激光等，目前应用最广的是电感应加热法。 表面淬火适用于调质钢 21、钢的化学热处理 答：钢放在一定的化学介质中，使其表面与介质相互作用，吸收其中某些化学元素的原子（或离子）并通过加热，使该原子自表面向内部扩散的过程称钢的化学热处理 23、淬透性与淬硬性： 答：淬透性是指在规定条件下，钢在淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力；而淬硬性是指钢在理想的淬火条件下，获得马氏体后所能达到的最高硬度。 24、钢的表面热处理 答：钢的表面热处理是只对钢的表面进行热处理以改变钢的表面性能，而芯部仍保持原来钢的性能 26、奥氏体的稳定化 奥氏体的稳定化是指奥氏体的内部结构在外界因素作用下发生某种变化而使奥氏体向马氏体的转变呈迟滞现象 28、简述钢的表面淬火的目的及应用。 钢的表面淬火的目的是改变钢的表面的性能，提高表面的强度，硬度和耐磨性，而钢的芯部仍然保持良好的韧性，从而提高钢件的综合性能。应用：齿轮，凸轴，曲轴及各类轴类零件在扭转弯曲灯交变载荷下工作，并承受摩擦和冲击，其表面要比芯部承受更高的应力，因此，要求零件具有高的强度，硬度和耐磨性，要求芯部具有一定的强度，足够的韧性和塑性。采用表面淬火工艺可以达到这种表硬心韧的性能要求 31、过共析钢一般在什么温度下淬火？为什么？ 答：过共析钢的淬火温度一般在Ac1+30-50℃，因为此时加热状态为细小的奥氏体晶粒和未溶解的碳化物，淬火后得到隐晶马氏体和均匀分布的球状碳化物，这种组织不仅有高的强度和印度，高的耐磨性，而且也有较好的韧性，如果淬火温度过高，碳化物溶解，奥氏体晶粒长大，淬火后得到片状马氏体，其显微裂纹增加，脆性增大，淬火开裂倾向也增大，由于碳化物的溶解，奥氏体中含碳量增加，淬火后残余奥氏体量增加，钢的硬

学 院 ：

专 业 ：

班 级 ：

姓 名 ：

指导老师 ：

日 期 ：

热处理设计

......................................................................... 3.

................................................................ 3

(一)车间生产纲领 .............................................................. 3.

(二)工作条件分析 .............................................................. 3.

(三)材料的选用 ................................................................ 3.

.................................................. 4

(一)工艺设计 .................................................................. 4.

(二)设备选用及数量计算 ....................................................... 9.

(三)冷却设备 ................................................................. 1.2

(四)清理设备 ................................................................. 1.2

(五)辅助设备 ................................................................. 1.3

习题

1.名词解释

（1）奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶

粒度；

（2）珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体；

（3）奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体；

效处

火临界冷却速度（Vk），淬透性，淬硬性；

临界温度以上，奥氏

体形

光体：以共析钢为例：在A1～650℃温度范围内形成的铁素体和渗碳体的机械混

绝大部分的退火工艺）或在临界点以下（如去应

最小冷却速度。淬透性：

钢在

+高温回火的复合工艺。变质处理：在铸造生产中，在液态金属

结晶

.分析以下几种说法是否正确。

度越快，冷却后钢的硬度越高。

。

（4）退火、正火、淬火、回火、冷处理、时

理

（5）淬

（6）调质处理、变质处理。

答：（1）起始晶粒度：是指在

成刚刚完成，其晶粒边界刚刚接触时的晶粒大小。实际晶粒度：是指在某一具体的热处

理加热条件下所得到的晶粒尺寸。本质晶粒度：根据标准试验方法，在930±10℃保温足够

时间（3~8小时）后测定的钢中晶粒的大小。

（2）珠

合物。索氏体：在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。屈氏体：在600～550℃

温度范围内形成片层极细的珠光体。贝氏体：在550℃～Ms的温度范围内形成的稍过饱和碳

的铁素体和碳化物组成的混合物，根据形成温度的的不同，又可分为上贝氏体(B上)和下贝氏

体（B下）。马氏体：在Ms～Mf的温度范围内过冷奥氏体形成的碳在α~Fe中的过饱和固溶体。

（3）奥氏体： 碳在γ-Fe中形成的有限（间隙）固溶体。过冷奥氏体：处于临界点以下

的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为过冷奥氏体。残余奥氏体：由于马氏体转变具有不完

全性，M转变结束后剩余的奥氏体。三种所谓的奥氏体其晶体结构的本质是相同的，既均为

碳在γ-Fe中形成的有限（间隙）固溶体。

(4）退火：将工件加热到临界点以上（

力退火）某一温度保温一定时间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷、灰冷）进行冷却

的一种操作。正火：将工件加热到Ac3或Accm以上30～80℃，保温后从炉中取出在空气中冷

20CrMnTi的工艺路线分析

20CrMnTi的工艺路线：下料，锻造，正火，机械粗加工，渗碳，淬火+低温回火，机械精加工

20CrMnTi为中淬透性低碳钢，具有良好的综合力学性能，低温冲击韧度较高，晶粒长大倾向小，冷热加工性能均较好。

其中锰，铬主要作用是提高渗碳钢的淬透性，以使较大尺寸的零件在淬火时芯部能获得大量的板条马氏体组织。另外还可以改善渗碳层参数。钛可以组织奥氏体晶粒在高温渗碳时的长大，能细化晶粒。

一 下料

下料是指确定制作某个设备或产品所需的材料形状、数量或质量后，从整个或整批材料中取下一定形状、数量或质量的材料的操作过程。

二 锻造

锻造是在锻压设备及工(模)具的作用下，使坯料或铸锭产生塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。

锻造方法有自由锻和模锻。

自由锻是利用冲击力或压力使加热好的金属在上、下抵铁之间产生变形。它适用于单件和小批量生产；特别适于重型、大型锻件生产。

模锻是利用模具使毛坯变形获得锻件的方法。常用的模锻设备有蒸汽-空气模锻锤、压力机等。它又分为锤上模锻，胎膜锻，压力机上模锻。适于小型锻件的成批大量生产。

拔长时的锻造比为 y拔=F0/F=L/L0 镦粗时的锻造比为 y镦=F/F0=H0/H

通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。 经锻造 以 后 晶 粒 大 小 形 状 发 生 了 变

化， 改 变 了 钢 的组织，增加了锻造应力，提高了硬度，在 机械加工前需预备热处理。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。

变形温度

按变形温度，锻造又可分为热锻（锻造温度高于坯料金属的再结晶温度）、温锻（锻造温度低于金属的再结晶温度）和冷锻（常温）。钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。