第四章金属热处理及材料改性SteelHeatTreatment一、钢的热处理原理二、钢的退火与正火三、钢的淬火四、钢的回火五、钢的表面热处理一．热处理原理1．钢在加热时的组织转变加热与冷却时钢的临界点位置从Fe-Fe3C相图分析，碳钢在缓慢加热或冷却过程中，PSK－－A1线,平衡临界点GS－－A3线ES――Acm例：S点,冷却到S点温度时A转化>P，加热到S点时P转化>A实际生产中，选用较大的过冷度和加热度，碳钢不可能恰好在平衡临界点上发生转变；加热和冷却速度越大，组织转变点偏离平衡临界点也越大。实际加热临界点Ac1，Ac3，Accm表示，冷却临界点Ar1，Ar3，Arcm表示。（1）、共析钢的A化过程钢在热处理时，加热到A1以上温时，开始了P转化>A，由加热获得的A组织。奥氏体化过程：晶格的改组＋铁，碳原子扩散晶格的改组――BCC（F）＋复杂（Fe3C）――FCC（A）铁，碳原子扩散――0.0218%（F）＋6.69%（Fe3C）――0.77%（A）A化过程分成四个阶段：――A晶核的形成和长大――A晶核是在F与Fe3C的界面形成。残余渗碳体的溶解――A吞吃F转变为A晶格结构，溶解Fe3C补充含碳量，且Fe3C的溶解速度远比F转变A晶格速度慢得多。奥氏体的均匀化残余渗碳体全部溶解后，――原子不断扩散，A中的含碳量逐渐均匀。（2）、影响A晶粒的因素A的晶粒度晶粒度：是表示晶粒大小的尺度。奥氏体大小对钢机械性能的影响A晶粒越细，热处理后机械性能好，特别是冲击韧性高，希望获得细小而均匀的A晶粒。过热的概念：温度过高A晶粒会长大（粗化），粗化的晶粒降低材料的机械性能。（3）、亚、过共析钢加热A化亚共析钢加热到AC1线以上后P转化>A，Ac1-Ac3点升温过程中，共析铁素体F转化>A，T到达Ac3点时，亚共析钢A化过程会结束，获取单一的A组织。过共析钢加热到AC1线以上后P转化>A，在Ac1-Acm升温过程中，先共析Fe3CⅡ转化>A,T超过Acm点后，过共析碳钢的A化全部结束，获取单一的A组织。2．钢在冷却时的组织转变冷却的方式：连续冷却A状态以不同的冷却速度连续冷却到室温等温冷却A状态快速冷却到低于Ar1某一温度等温组织转变45钢经840℃加热后，不同条件冷却后的机械性能冷却方法σb,MN/m2σs,MN/m2δ，%ψ，%HRC随炉冷却53028032.549.315～18空气冷却670～72034015～1845～5018～24油中冷却90062018～204845～60水中冷却11007207～812～1452～6同种钢，加热相同，采用不同的冷却条件，钢的机械性能不同。非平衡冷却过冷A等温转变曲线（ＴＴＴ）和过冷A连续冷却转变曲线ＣＣＴ）（1）、过冷奥氏...
