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1、机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理书名：机械基础书名：机械基础ISBNISBN：97871114717219787111471721作者：康一作者：康一出版社：机械工业出版社出版社：机械工业出版社本书配有电子课件本书配有电子课件机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理1.金属、合金的晶体结构金属、合金的晶体结构 及铁碳合金的五及铁碳合金的五种基本组织种基本组织2.金属材料的普通热处理及表面热处理金属材料的普通热处理及表面热处理3.激光淬火新技术激光淬火新技术1.三种常见金属晶体结构、三种常见金
2、属晶体结构、合金相结合金相结 构及铁碳合金分类构及铁碳合金分类 2.退火、正火、淬火及回火的应用。退火、正火、淬火及回火的应用。【重点掌握重点掌握】【主要内容主要内容】机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 不同的金属材料在载荷作用下表现出不同的力学性不同的金属材料在载荷作用下表现出不同的力学性能，如下表所示的能，如下表所示的45钢。钢。不同冷却条件不同冷却条件对对45钢钢力学性能的影响力学性能的影响（加（加热热温度温度840）冷却冷却方法方法抗拉抗拉强强度度Rm/MP a屈服屈服强强度度Rel/MP a断后伸断后伸长长率率A（%）断面收断面收
3、缩缩率率Z（%）硬度硬度HRC炉冷炉冷519272325491518空冷空冷657705333151845501824油冷油冷8826081820484050水冷水冷10787067812145260机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 晶体晶体原子（离子或分子）呈原子（离子或分子）呈规则排列的物质。如冬天的雪花、规则排列的物质。如冬天的雪花、天然金刚石、一切固态金属及合天然金刚石、一切固态金属及合金都是晶体金都是晶体。l1.影响金属材料性能的因素影响金属材料性能的因素 （1）金属材料的晶体结构金属材料的晶体结构 固态物质按其原子的聚集状固态
4、物质按其原子的聚集状态可分为晶体与非晶体两大类态可分为晶体与非晶体两大类雪花雪花三角八面钻石原石三角八面钻石原石 机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 1）常见的三种晶体结构）常见的三种晶体结构 a.体心立方晶格体心立方晶格 属于体心立方晶格的常见金属有铬（属于体心立方晶格的常见金属有铬（Cr）、钨）、钨(W)、钼钼(Mo)、-铁（铁（912以下为以下为-Fe）等）等。塑性较好。塑性较好机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 lB.面心立方晶格面心立方晶格 属于面心立方晶格的常见金属有金（属于
5、面心立方晶格的常见金属有金（Au）、银）、银(Ag)、铜、铜(Cu)、铝、铝（Al）、镍）、镍(Ni)、-铁（铁（9121394之间为之间为-Fe）等。塑性好）等。塑性好机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 c.密排六方晶格密排六方晶格属于密排六方晶格的常见金属有镁属于密排六方晶格的常见金属有镁(Mg)、铍铍(Be)、锌、锌(Zn)、镉、镉(Cd)、-钛钛(-Ti)等。等。塑性较差塑性较差机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 （2）合金的晶体结构）合金的晶体结构 合金合金由两种或两种以上的金
6、属元素（或金属与非由两种或两种以上的金属元素（或金属与非 金属元素）通过熔炼组成的具有金属特性的金属元素）通过熔炼组成的具有金属特性的 材料。如钢铁材料都是由铁与碳组成的合金材料。如钢铁材料都是由铁与碳组成的合金 相相合金中具有成分、结构、性能均相同的均匀合金中具有成分、结构、性能均相同的均匀 组成部分组成部分 机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 l合金的相结构可分为合金的相结构可分为固溶体固溶体、金属化合物。、金属化合物。1）固溶体）固溶体 定义：定义：合合金金在在固固态态下下，由由于于组组元元间间相互溶解而形成的均匀相相互溶解而形成的均
7、匀相 固溶强化：固溶强化：形成固溶体时，合金强形成固溶体时，合金强度、硬度提高的现象度、硬度提高的现象机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 固溶体固溶体 固溶强化固溶强化机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理（3）铁碳合金）铁碳合金 是铁和碳组成的合金是铁和碳组成的合金 定义：定义：是是金金属属与与金金属属、或或金金属属与与非非金金属属之之间间形形成成的的具具有有金金属属特性的物质特性的物质 特点：特点：晶晶格格复复杂杂，熔熔点点较较高高，硬硬度高，脆性大度高，脆性大 2）金属化合物）金属化合
8、物机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理1）铁碳合金的基本组织（五种基本组织）铁碳合金的基本组织（五种基本组织）a.奥氏体（奥氏体（A）碳溶于碳溶于r-Fe中所形成的间隙固溶体，奥氏体中所形成的间隙固溶体，奥氏体 的强度、硬度比铁素体要高。的强度、硬度比铁素体要高。b.铁素体铁素体（F）碳溶于碳溶于-Fe中所形成的间隙固溶体，强度、中所形成的间隙固溶体，强度、硬度较低，而塑性、韧性较好硬度较低，而塑性、韧性较好,易于塑性成形加工易于塑性成形加工 c.渗碳体（渗碳体（Fe3C）渗碳体是铁和碳组成的具有复杂晶格结构渗碳体是铁和碳组成的具有复杂晶格结
9、构 的间隙化合物的间隙化合物。硬度很高。硬度很高(约约800HBW)，脆性极，脆性极 大，塑性和韧性几乎为零大，塑性和韧性几乎为零。d.珠光体（珠光体（P）是铁素体与渗碳体组成的机械混合物是铁素体与渗碳体组成的机械混合物,具有具有 足够的强度、硬度和塑性，综合性能良好。足够的强度、硬度和塑性，综合性能良好。e.莱氏体莱氏体 是碳的质量分数为的铁碳合金。硬度高是碳的质量分数为的铁碳合金。硬度高 （约（约700HBW），塑性、韧性极差，脆性大。），塑性、韧性极差，脆性大。机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 铁素体铁素体珠光体珠光体机械基础机械基
10、础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理奥氏体奥氏体 莱氏体莱氏体机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理2）FeFe3C相图相图机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理合金合金种种类类工工业业纯铁纯铁钢钢白口白口铸铁铸铁亚亚共共析析钢钢共析共析钢钢过过共共析析钢钢亚亚共晶共晶白口白口铁铁共晶共晶白口白口铁铁过过共晶共晶白口白口铁铁wc/%c/%0.02180.02182.112.116.690.774.30平衡平衡组织组织FF+PPP+Fe e3 3C CP+Fe
11、Fe3 3C C+Ld+LdLdLdLd+Ld+FeFe3 3C C铁碳相图的分类和室温平衡组织铁碳相图的分类和室温平衡组织机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 铁碳合金室温下的组织、性能变化规律铁碳合金室温下的组织、性能变化规律机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理l2.钢的热处理钢的热处理:l是对固态金属或合金采用适是对固态金属或合金采用适当方式进行加热、保温和冷却，当方式进行加热、保温和冷却，以达到所需的组织与性能的工以达到所需的组织与性能的工 艺，艺，如右图所示。如右图所示。热处理工艺
12、曲线热处理工艺曲线分类：分类：普通热处理：包括退火、正火普通热处理：包括退火、正火 、淬火和回火、淬火和回火 表面热处理：包括表面淬火等表面热处理：包括表面淬火等 化学热处理：包括渗碳、渗氮化学热处理：包括渗碳、渗氮机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理（1）金属材料普通热处理金属材料普通热处理 1）退火）退火将金属材料加热到一定温度，保温后缓慢冷却（在将金属材料加热到一定温度，保温后缓慢冷却（在 炉中或埋入导热性较差的介质中）的热处理工艺炉中或埋入导热性较差的介质中）的热处理工艺。退火目的退火目的：细化晶粒、均匀组织、降低硬度、消除内应力、细
13、化晶粒、均匀组织、降低硬度、消除内应力、改善切削加工性能。改善切削加工性能。常用退火方法常用退火方法:完全退火、球化退火、去应力退火等。完全退火、球化退火、去应力退火等。a.完全退火完全退火 加热温度：加热温度：AC3（临界点）（临界点）+（30 50）应用：用于亚共析钢的铸件、锻轧件、焊接件等。应用：用于亚共析钢的铸件、锻轧件、焊接件等。机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 b.球化退火球化退火 加热温度：加热温度：AC1（临界点）（临界点）+（20 40）应用：共析、过共析钢的锻、应用：共析、过共析钢的锻、轧件及结构钢的冷挤压件轧件及结构
14、钢的冷挤压件 c.去应力退火去应力退火 加热温度：加热温度：500650 应用：消除铸件、锻件、焊接件、精应用：消除铸件、锻件、焊接件、精 加工件等残存的内应力，以稳加工件等残存的内应力，以稳 定尺寸，减少变形，防止开裂。定尺寸，减少变形，防止开裂。真空退火炉真空退火炉动画演示动画演示机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理台车炉台车炉箱式炉箱式炉退火热处理炉退火热处理炉机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 2）正火）正火是将钢件加热到临界点以上，保温适当时间后在静止的空气是将钢件加热到临界点以
15、上，保温适当时间后在静止的空气 中冷却的热处理工艺。中冷却的热处理工艺。目的目的:细化晶粒、调整硬度，并为后续工序作好组织准备。细化晶粒、调整硬度，并为后续工序作好组织准备。从经济性能上考虑从工艺性能上考虑从工艺性能上考虑从使用性能上考虑从使用性能上考虑正火正火 与与退火退火 的的选用选用动画演示动画演示机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 加热温度范围加热温度范围 热处理工艺曲线热处理工艺曲线机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理3）钢的淬火）钢的淬火是将钢件加热到临界点以上是将钢件加热到临
16、界点以上3070，保温后以大于临，保温后以大于临界冷却速度冷却的热处理工艺。界冷却速度冷却的热处理工艺。目的：目的：得到高硬度、高耐磨组织以及得到高硬度、高耐磨组织以及强度、韧性的良好配合，以适强度、韧性的良好配合，以适应不同工作条件的需要应不同工作条件的需要常用的淬火介质：常用的淬火介质：水、盐水或碱水、水、盐水或碱水、矿物油以及盐浴或碱浴等矿物油以及盐浴或碱浴等动画演示动画演示机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理钢的理想淬火冷却曲线钢的理想淬火冷却曲线 碳钢的淬火加热温度范围碳钢的淬火加热温度范围机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课
17、题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理快速淬火炉快速淬火炉工件浸入淬火剂的方法工件浸入淬火剂的方法 动画演示动画演示机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理4）回火）回火 将淬火零件重新加热到临界点以下某一温度，将淬火零件重新加热到临界点以下某一温度，保温一定时间后冷却到室温的工艺。淬火后必须及时保温一定时间后冷却到室温的工艺。淬火后必须及时进行回火。进行回火。目的：目的：主要是为了消除或减少淬火内应力，降低脆性，防主要是为了消除或减少淬火内应力，降低脆性，防止工件变形与开裂；稳定组织，从而稳定工件的形状止工件变形与开裂；稳定组织，从而稳
18、定工件的形状与尺寸；调整工件的力学性能，以满足最终性能（硬与尺寸；调整工件的力学性能，以满足最终性能（硬度、强度、塑性和韧性等）要求。度、强度、塑性和韧性等）要求。机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理回火分为以下三种：回火分为以下三种：a.低温回火低温回火 (150250)：所得组织为回火马氏体。高硬度所得组织为回火马氏体。高硬度（5864HRC）、高耐磨性，同时内应力明低，减少了钢的脆性。）、高耐磨性，同时内应力明低，减少了钢的脆性。应用：应用：用于各种高碳钢、合金工具钢制造的刃具、量具、冷用于各种高碳钢、合金工具钢制造的刃具、量具、冷 作
19、模具以及滚动轴承、渗碳件、碳氮共渗件和表面淬作模具以及滚动轴承、渗碳件、碳氮共渗件和表面淬 火件等淬火后的回火。火件等淬火后的回火。b.中温回火中温回火（350500)：组织为回火托氏体。硬度一般为组织为回火托氏体。硬度一般为 3550HRC。屈强比较高，淬火内应。屈强比较高，淬火内应 力基本消除。力基本消除。应用：应用：常用于弹性零件（如弹簧、发条、刀杆、轴套）以及热作常用于弹性零件（如弹簧、发条、刀杆、轴套）以及热作 模具等淬火后的回火。模具等淬火后的回火。机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理lc.高温回火高温回火 （500650）：）：
20、组织为回火索氏体。通常把淬火加组织为回火索氏体。通常把淬火加高温回火的复合热处理工艺称为调质处理。高温回火后硬度一般为高温回火的复合热处理工艺称为调质处理。高温回火后硬度一般为220330HBW。综合性能好。综合性能好。应用：应用：广泛应用于汽车、拖拉机、机床等承受载荷较大、受力广泛应用于汽车、拖拉机、机床等承受载荷较大、受力 复杂的重要结构零件复杂的重要结构零件，如，如齿轮、轴类等零件。齿轮、轴类等零件。回火保温时间：回火保温时间：13h，冷却方式一般为空冷。，冷却方式一般为空冷。机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理回火炉回火炉机械基础机械
21、基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理（2）金属材料表面热处理）金属材料表面热处理1）表面淬火）表面淬火是将钢件的表面层淬是将钢件的表面层淬透到一定深度，而心部透到一定深度，而心部仍保持未淬火状态的一仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法种局部淬火的方法，如，如右图。右图。感应加热表面淬火感应加热表面淬火 机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理2）化学热处理）化学热处理将工件置于适当的活性介将工件置于适当的活性介质中加热、
22、保温，使一种或几质中加热、保温，使一种或几种元素种元素(碳、氮、硼、铬等碳、氮、硼、铬等)渗渗入工件表面，以改变其表面化入工件表面，以改变其表面化学成分、组织和性能的热处理学成分、组织和性能的热处理工艺。工艺。可控气氛渗碳炉可控气氛渗碳炉机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理渗碳变速齿轮渗碳变速齿轮氮化件氮化件机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理3.激光淬火新技术激光淬火新技术 为了不断提高钢材及零件的性能，缩短生产周期和改善劳动条为了不断提高钢材及零件的性能，缩短生产周期和改善劳动条件，经不
23、断发展，出现了许多新的热处理工艺及新技术。如激光件，经不断发展，出现了许多新的热处理工艺及新技术。如激光淬火淬火动画演示动画演示机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 整体整体热处热处理性能及用途小理性能及用途小结结类别类别名称名称工工艺艺硬度硬度用途用途普普通通热热处处理理退火退火加加热热：临临界点以上界点以上 去去应应力力500650冷却：炉冷冷却：炉冷160220HBW消除缺陷，降低消除缺陷，降低硬度，便于机硬度，便于机加加正火正火加加热热：临临界点以上界点以上3050冷却：空冷冷却：空冷2535HRC性能高，生性能高，生产产率率高，高，
24、经济经济淬火淬火加加热热：临临界点以上界点以上3070冷却：水冷或油冷冷却：水冷或油冷3065HRC为为回火做准回火做准备备回火回火低温回火：低温回火：150250中温回火：中温回火：350350500500高温回火：高温回火：500500650650冷却：随炉冷冷却：随炉冷5864HRC工、模、量具等工、模、量具等3550 HRC弹弹簧、簧、热热模具等模具等220330HBW重要重要结结构件构件轴轴等等机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 1解释名词：解释名词：固溶体：合金在固态下，由于组元间相互溶解而形成的均匀固溶体：合金在固态下，由于组
25、元间相互溶解而形成的均匀相称为固溶体。相称为固溶体。金属化合物：是金属与金属、或金属与非金属之间形成的具金属化合物：是金属与金属、或金属与非金属之间形成的具有金属特性的化合物相。有金属特性的化合物相。铁素体：碳溶于铁素体：碳溶于-Fe中所形成的间隙固溶体称为铁素体中所形成的间隙固溶体称为铁素体 奥氏体：碳溶于奥氏体：碳溶于r-Fe中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。珠光体：是铁素体与渗碳体组成的机械混合物。珠光体：是铁素体与渗碳体组成的机械混合物。热处理：是对固态金属或合金采用适当方式进行加热、保温热处理：是对固态金属或合金采用适当方式进行加热、保温和冷却和冷却，以
26、达到所需的组织与性能的工艺。，以达到所需的组织与性能的工艺。退火：将金属材料加热到一定温度，保温后缓慢冷却（在炉退火：将金属材料加热到一定温度，保温后缓慢冷却（在炉中或埋入导热性较差的介质中）的热处理工艺。中或埋入导热性较差的介质中）的热处理工艺。【习题与思考题习题与思考题】机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 正火：是将钢件加热到临界点以上，保温适当时间后在静止的空正火：是将钢件加热到临界点以上，保温适当时间后在静止的空气中冷却的热处理工艺。气中冷却的热处理工艺。淬火：是将钢件加热到临界点以上淬火：是将钢件加热到临界点以上3070，保温后以
27、大于临界冷，保温后以大于临界冷却速度冷却的热处理工艺。却速度冷却的热处理工艺。回火：将淬火零件重新加热到临界点以下某一温度，保温一定时回火：将淬火零件重新加热到临界点以下某一温度，保温一定时间后冷却到室温的工艺。间后冷却到室温的工艺。2 2简简答答题题（1 1）热处热处理工理工艺艺由哪三个由哪三个阶阶段段组组成？成？试试画出工画出工艺艺曲曲线线。答：答：热处热处理工理工艺艺由加由加热热、保温和冷却三个、保温和冷却三个阶阶段段组组成。工成。工艺艺曲曲线线如如图图2-12-1所示。所示。机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理（2）退火和正火的主要区
28、别是什么？生产中应如何选用？）退火和正火的主要区别是什么？生产中应如何选用？答：退火和正火的主要区别是冷却速度。生产中选用退火和正答：退火和正火的主要区别是冷却速度。生产中选用退火和正火一般从以下三个方面考虑：火一般从以下三个方面考虑：从使用性能上考虑。力学性能要求从使用性能上考虑。力学性能要求不高、受力不大的工件，可采用正火热处理；不高、受力不大的工件，可采用正火热处理；从工艺性能上考虑。从工艺性能上考虑。钢的硬度在钢的硬度在170260HBW范围内时，切削加工性良好。而低碳钢范围内时，切削加工性良好。而低碳钢（wC的铁碳合金），退火后硬度低，切削加工易的铁碳合金），退火后硬度低，切削加工易
29、“粘刀粘刀”，可，可采用正火，提高硬度，改善切削加工性；对于高碳钢（采用正火，提高硬度，改善切削加工性；对于高碳钢（wC的铁的铁碳合金称为高碳钢），当碳合金称为高碳钢），当wC时，一般采用球化退火处理，可降时，一般采用球化退火处理，可降低了硬度，便于切削加工，又能为淬火作好了组织准备；低了硬度，便于切削加工，又能为淬火作好了组织准备；从经济从经济性能上考虑。正火比退火生产周期短，成本低，操作简单，故在满性能上考虑。正火比退火生产周期短，成本低，操作简单，故在满足材料使用性能及工艺性能要求前提下，应尽量选用正火处理。足材料使用性能及工艺性能要求前提下，应尽量选用正火处理。机械基础机械基础 主编主
30、编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 （3）何谓退火？退火的目的是什么？常用退火工艺方法有哪）何谓退火？退火的目的是什么？常用退火工艺方法有哪些？些？答：将金属材料加热到一定温度，保温后缓慢冷却（在炉中或答：将金属材料加热到一定温度，保温后缓慢冷却（在炉中或埋入导热性较差的介质中）的热处理工艺称为退火。退火的主要目埋入导热性较差的介质中）的热处理工艺称为退火。退火的主要目的是：细化晶粒、均匀组织、降低硬度、消除内应力、改善切削加的是：细化晶粒、均匀组织、降低硬度、消除内应力、改善切削加工性能。常用退火方法有完全退火、球化退火、去应力退火等。工性能。常用退火方法有完全
31、退火、球化退火、去应力退火等。（4）何谓淬火？淬火的主要目的是什么？）何谓淬火？淬火的主要目的是什么？答：钢的淬火是将钢件加热到临界点以上答：钢的淬火是将钢件加热到临界点以上3070，保温后以，保温后以大于临界冷却速度冷却的热处理工艺。淬火的主要目的是为了得到大于临界冷却速度冷却的热处理工艺。淬火的主要目的是为了得到高硬度、高耐磨的组织以及强度、韧性的良好配合，以适应不同工高硬度、高耐磨的组织以及强度、韧性的良好配合，以适应不同工作条件的需要。作条件的需要。（5）简述三种常见回火工艺的组织、性能及应用。）简述三种常见回火工艺的组织、性能及应用。答：低温回火：回火温度在答：低温回火：回火温度在1
32、50250之间，所得组织为回火之间，所得组织为回火机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理马氏体。回火马氏体组织基本保持淬火钢的高硬度马氏体。回火马氏体组织基本保持淬火钢的高硬度（5864HRC）、高耐磨性，同时内应力明显降低，减少了钢的脆）、高耐磨性，同时内应力明显降低，减少了钢的脆性。低温回火常用于各种高碳钢、合金工具钢制造的刃具、量具、性。低温回火常用于各种高碳钢、合金工具钢制造的刃具、量具、冷作模具以及滚动轴承、渗碳件、碳氮共渗件和表面淬火件等淬火冷作模具以及滚动轴承、渗碳件、碳氮共渗件和表面淬火件等淬火后的回火。后的回火。中温回火：回火
33、温度在中温回火：回火温度在350500之间，所得组织为回火托氏之间，所得组织为回火托氏体。回火托氏体组织具有较高的弹性极限和屈服强度及一定的韧性，体。回火托氏体组织具有较高的弹性极限和屈服强度及一定的韧性，且屈强比较高，淬火内应力基本消除。中温回火后硬度一般为且屈强比较高，淬火内应力基本消除。中温回火后硬度一般为3550HRC。中温回火常用于弹性零件（如弹簧、发条、刀杆、轴套）。中温回火常用于弹性零件（如弹簧、发条、刀杆、轴套）以及热作模具等淬火后的回火。一般枪械上使用的弹簧、击针、抽以及热作模具等淬火后的回火。一般枪械上使用的弹簧、击针、抽筒子、闭锁卡铁以及冲击工具等，多采用淬火后中温回火。
34、筒子、闭锁卡铁以及冲击工具等，多采用淬火后中温回火。高温回火：回火温度在高温回火：回火温度在500650之间，所得组织为回火索氏之间，所得组织为回火索氏体。通常把淬火加高温回火的复合热处理工艺称为调质处理。回火体。通常把淬火加高温回火的复合热处理工艺称为调质处理。回火索氏体组织具有强度、硬度、塑性和韧性都较好的综合力学性能，索氏体组织具有强度、硬度、塑性和韧性都较好的综合力学性能，且且机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理切削加工性能较好。高温回火后硬度一般为切削加工性能较好。高温回火后硬度一般为220330HBW。调质处。调质处理广泛应用于汽
35、车、拖拉机、机床等承受载荷较大、受力复杂的重理广泛应用于汽车、拖拉机、机床等承受载荷较大、受力复杂的重要结构零件，如曲轴、连杆、半轴、齿轮、高强度螺栓及轴类等。要结构零件，如曲轴、连杆、半轴、齿轮、高强度螺栓及轴类等。军械上如枪（炮）管、炮栓等就是采用调质处理。军械上如枪（炮）管、炮栓等就是采用调质处理。（6）如图）如图2-14所示，比较所示，比较45钢正火和钢正火和45钢淬火后高温回火在性钢淬火后高温回火在性能和用途上有何差异？能和用途上有何差异？答：答：45钢正火后得到层片状的钢正火后得到层片状的S，硬度，硬度1824HRC，可以制作性，可以制作性能要求不高，受力不大的一些小轴或能要求不高
36、，受力不大的一些小轴或45钢的预先热处理。而钢的预先热处理。而45钢淬钢淬火高温回火后等到火高温回火后等到S回回组织，硬度一般在组织，硬度一般在220330HBW，获得强度、，获得强度、硬度、塑性和韧性都较好的综合机械性能。调质处理广泛应用于汽硬度、塑性和韧性都较好的综合机械性能。调质处理广泛应用于汽车、拖拉机、机床等承受载荷较大、受力复杂、要求综合机械性能车、拖拉机、机床等承受载荷较大、受力复杂、要求综合机械性能好的重要结构零件，如曲轴、连杆、半轴、齿轮、高强度螺栓及轴好的重要结构零件，如曲轴、连杆、半轴、齿轮、高强度螺栓及轴类等。类等。机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基
37、本组织和热处理钢的基本组织和热处理（7）45钢热处理工艺曲线（图钢热处理工艺曲线（图2-14）。）。45钢可进行正火、淬火与钢可进行正火、淬火与回火，回火是在高温、中温回火温度范围，试分析淬火回火，回火是在高温、中温回火温度范围，试分析淬火+中温回火、中温回火、淬火淬火+高温回火各适用于制作什么零件？高温回火各适用于制作什么零件？机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理 答：答：45钢正火后可以制作一些小轴或钢正火后可以制作一些小轴或45钢的预先热处理；钢的预先热处理；45钢淬火高温回火（称为调质），广泛应用于汽车、拖拉机、钢淬火高温回火（称为调
38、质），广泛应用于汽车、拖拉机、机床等承受载荷较大、受力复杂、要求综合机械性能好的重要结构零机床等承受载荷较大、受力复杂、要求综合机械性能好的重要结构零件，如曲轴、连杆、半轴、齿轮、高强度螺栓及轴类等。件，如曲轴、连杆、半轴、齿轮、高强度螺栓及轴类等。军械上如枪（炮）管、炮栓等就是采用调质处理。而军械上如枪（炮）管、炮栓等就是采用调质处理。而45钢淬火中温钢淬火中温 45钢淬火中温回火可以制作要求弹性好、屈强比高的零件，如小钢淬火中温回火可以制作要求弹性好、屈强比高的零件，如小型的热作模具、弹簧、板簧等。型的热作模具、弹簧、板簧等。机械基础机械基础 主编主编 康一康一课题课题2 钢的基本组织和热处理钢的基本组织和热处理