ﻪ  熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接,不可間斷。

加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多,最早是采用木炭和煤作為熱源,近而應(yīng)用液體和氣體燃料。電的應(yīng)用使加熱易于控制,且無環(huán)境污染。利用這些熱源可以直接加熱,也可以通過熔融的鹽或金屬,以至浮動粒子進(jìn)行間接加熱。
金屬加熱時,工件暴露在空氣中,常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低),這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應(yīng)在可控氣氛或保護(hù)氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用涂料或包裝方法進(jìn)行保護(hù)加熱。
加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一,選擇和控制加熱溫度,是保證熱處理質(zhì)量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異,但一般都是加熱到相變溫度以上,以獲得高溫組織。另外轉(zhuǎn)變需要一定的時間,因此當(dāng)金屬工件表面達(dá)到要求的加熱溫度時,還須在此溫度保持一定時間,使內(nèi)外溫度一致,使顯微組織轉(zhuǎn)變完全,這段時間稱為保溫時間。采用高能密度加熱和表面熱處理時,加熱速度極快,一般就沒有保溫時間,而化學(xué)熱處理的保溫時間往往較長。  
冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟,冷卻方法因工藝不同而不同,主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢,正火的冷卻速度較快,淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求,例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進(jìn)行淬硬。
 

鐵碳相圖相關(guān)

鐵碳相圖里的知識點:

1.關(guān)鍵的溫度

210℃、727℃、770℃、912℃、1148℃、1394℃、1495℃、1538℃

2.幾種相

鐵素體、奧氏體、珠光體、萊氏體、滲碳體

3.合金元素對鐵碳相圖的影響

例如:擴大(Ni、Mn、Cu、N)和縮小(C、N、Cr、Mo、Ti、Nb)γ相區(qū)的元素及其作用機制

4.A1、A3、Acm的意義,

有加熱速度時:A1、A3、Acm變?yōu)椋粒薄ⅲ粒场ⅲ粒悖?/p>

有冷卻速度時:A1、A3、Acm變?yōu)椋粒颍薄ⅲ粒颍场ⅲ粒颍悖?/p>

熱處理基礎(chǔ)篇

1.熱處理的定義(可以變成回答問題的套話)

2.四把火(正火、退火、淬火、回火)的定義目的及應(yīng)用

3.幾種常見的退火工藝、目的及應(yīng)用(主要掌握在碳鋼中)

4.幾種常見的回火工藝、目的及應(yīng)用

相關(guān)知識點:①低溫回火、中溫回火、高溫回火(淬火加高溫回火的雙重處理稱為調(diào)質(zhì)處理)

②低高溫回火脆性是什么?產(chǎn)生的原因是什么?如何消除?

③淬火鋼在回火過程中的組織轉(zhuǎn)變

5.淬火相關(guān)知識點

①常用的淬火冷卻方法及其含義和作用(單液、雙液、分級和等溫淬火)

②鋼的淬透性及淬硬性是什么,鋼的淬透性取決于什么(內(nèi)外因)

③淬火的加工缺陷(過熱與過燒)

6.時效處理和時效強化

1.鋼的分類(很重要):

按成分:碳鋼(低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼或甲類鋼、乙類鋼和特類鋼)和合金鋼

按用途:碳素結(jié)構(gòu)鋼(工程用鋼和機械制造用鋼或普通和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼)和碳素工具鋼(優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼)

按質(zhì)量分類:普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼

2.常見元素對碳鋼顯微組織和性能的影響

錳、硅、硫(有害)、磷(有害)、氧、氮、氫、鋁

3.碳鋼的分類:

4.碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號

5.碳素工具鋼鋼號

鋼的熱處理

1.奧氏體相關(guān)知識點

①是什么奧氏體化?

②奧氏體等溫形成動力學(xué)的影響因素及如何影響

a.加熱溫度:b.碳含量:c.原始組織:d.合金元素:

③奧氏體晶粒大小的影響因素以及如何影響

a.加熱溫度和保溫時間b.加熱速度c.碳含量d.脫氧劑及合金元素e.原始組織

④控制奧氏體晶粒長大的措施及原因

a.加合金b.快速加熱短時保溫c.控制熱加工工藝、d.采用預(yù)備熱處理工藝

⑤奧氏體初始晶粒、實際晶粒和本質(zhì)晶粒的含義

2.過冷奧氏體相關(guān)知識點

①過冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖

②過冷奧氏體轉(zhuǎn)變類型

過冷奧氏體可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w、貝氏體和馬氏體,區(qū)別如下表

3.珠光體轉(zhuǎn)變相關(guān)知識點:

根據(jù)片層間距的大小,可將片狀珠光體細(xì)分珠光體、索氏體和屈氏體三類,三種均為片狀珠光體,還有可能生成粒狀珠光體,要掌握他們的形成機理及形貌特征

4.貝氏體轉(zhuǎn)變相關(guān)知識點:

①貝氏體的組織形態(tài)(上貝氏體、下貝氏體和粒狀貝氏體)以及它們的性能特點(下貝氏體比上貝氏體性能好)

②貝氏體轉(zhuǎn)變的基本特征

5.馬氏體轉(zhuǎn)變相關(guān)知識點:

①馬氏體轉(zhuǎn)變的主要特點(很重要一定要掌握)

②馬氏體組織形態(tài)(板條(位錯)和片狀)及性能特點

6.過冷奧氏體連續(xù)冷卻--CCT曲線,過冷奧氏體等溫冷卻-- TTT曲線(C曲線),要掌握CCT和TTT曲線定義以及異同點,影響C曲線的因素(含碳量、成分、溫度和保溫時間等等)

C曲線

CCT曲線

相關(guān)知識點:

①絕大多數(shù)合金元素都降低Ms點(馬氏體開始形成點),只有鈷和鋁相反。

②合金元素對C曲線的影響有哪些

7.鋼回火轉(zhuǎn)變后的組織有哪些,產(chǎn)生的條件是什么

回火索氏體、回火馬氏體、回火屈氏體、粒狀珠光體

8.淬火鋼在回火時的組織變化過程(五個階段)

9.熱變形鋼的組織形式

纖維狀組織、帶狀組織、魏氏組織、“反常”組織、網(wǎng)狀碳化物

10.鋼的強化辦法及強化原因  

熱處理、化學(xué)熱處理(滲碳、滲氮、碳氮共滲)、合金化、高溫形變熱處理、低溫形變熱處理

合金鋼篇

1、合金鋼的分類

合金鋼:結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊性能鋼。

結(jié)構(gòu)鋼:a.工程結(jié)構(gòu)鋼:低合金結(jié)構(gòu)鋼(碳素工程結(jié)構(gòu)鋼、高強度低合金鋼和微合金鋼);

b.機器結(jié)構(gòu)鋼: 調(diào)質(zhì)鋼、軸承鋼、彈簧鋼、滲碳鋼。

工具鋼:刃具鋼(碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼)、模具鋼、量具鋼。

特殊性能鋼:耐蝕鋼、耐熱鋼、耐磨鋼。

2.合金結(jié)構(gòu)鋼鋼號

(1)鋼的含碳量以平均含碳量的萬分之幾表示;鋼中主要合金元素含量,除個別情況外,一般以百分之幾表示,當(dāng)元素平均含量少于1.5%時,鋼號中只標(biāo)明元素,而不標(biāo)具體含量,當(dāng)元素平均含量等于或多于1.5%、2.5%、3.5%……時,在元素符號后面還要相應(yīng)標(biāo)注2、3、4……等數(shù)字。這些代表合金元素含量的數(shù)字,應(yīng)與元素符號平寫。如20Cr2Ni4A。

(2)合金結(jié)構(gòu)鋼中的Mo、V、Ti、Nb、Zr、B、稀土等元素,如是有意加入的,雖含量較少,但作用特殊,仍應(yīng)在鋼號中標(biāo)出元素符號。

(3)有時,兩個鋼種的化學(xué)成分,除其中一個主要合金元素外,都基本相同,而且這個主要元素的平均含量也都少于1.5%,這時應(yīng)該將該元素含量較高的鋼號的元素符號后標(biāo)加“1”字來區(qū)別。

(4)高級優(yōu)質(zhì)鋼的鋼號末尾加注“高”或“A”。

(5)低合金鋼,如果是堿性或酸性轉(zhuǎn)爐冶煉的,則應(yīng)在其鋼號前分別冠以堿(或J)和酸(或S)。

(6)彈簧鋼的表示方法與合金結(jié)構(gòu)鋼相同。

3.合金工具鋼和高速鋼鋼號

(1)當(dāng)平均含碳量≥1.00%時,含碳量就不再標(biāo)出,當(dāng)平均含碳量<1.00%時,則以千分之幾表示,合金元素的表示方法,基本上與合金結(jié)構(gòu)鋼相同。但含Cr量低的工具鋼,其鉻含量也以千分之幾表示,并在含量數(shù)字之前加一個“0”字,以便把它和一般的表示元素含量百分?jǐn)?shù)的標(biāo)記區(qū)別開來。

(2)高速鋼的含碳量一般不標(biāo)出,只標(biāo)明合金元素的平均含量,以百分之幾表示,如W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2。

4.滾動軸承鋼

為了避免這類鋼的編號和其它合金鋼發(fā)生混淆和重復(fù),鋼中的含碳量不予標(biāo)出;鋼中含鉻量以千分之幾表示,并在鋼號前冠以表示用途的縮寫滾(或G),如GCr15。

5.常用的合金元素

B、C、N、Al、Si、P、S、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Nb、Mo、W

6.典型代表鋼種

7.碳化物(氮化物)形成元素

8.以下鋼號分別屬于哪類鋼以及它們的碳含量大致范圍。

60Si2Mn   20MnVB   GCr15   16Mn

60Si2Mn,彈簧結(jié)構(gòu)鋼。碳含量。0.60wt%;

20MnVB,合金結(jié)構(gòu)鋼,碳含量0.20wt%;

GCr15滾動軸承鋼,碳含量1.0wt%;

16Mn鋼,低合金結(jié)構(gòu)鋼,0.16wt%

9.軸承鋼中的碳化物(形成原因、對性能的影響)

網(wǎng)狀碳化物、帶狀碳化物和液析碳化物

10.合金對不銹鋼組織形成的作用

11.結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、工具鋼、耐蝕鋼、耐熱鋼的具體熱處理工藝

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