【9A文】热处理讲义

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1、【MeiWei_81重点借鉴文档】热处理培训教材一、钢铁的组成和分类1．钢铁的组成：铁和碳是组成钢铁材料的两个最基本的元素，其中铁元素是主要成分。2．根据碳在钢铁中的含量分类：含碳量小于等于2.11%的钢铁材料称为钢，含碳量大于2.11%的钢铁材料称为铸铁。3．按钢材的用途、化学成分和质量的不同，可将钢分为许多类：⑴按用途分类按钢材的用途可分为三大类：结构钢，工具钢，特殊性能钢。结构钢：①用作各种机器零件的钢。它包括渗碳钢（如20CrMnTi）、调质钢（如45和40Cr）、弹簧钢（如65Mn）及滚动

2、轴承钢(如Gr15)。②用作工程结构的钢。它包括碳素结构钢（如Q235A，旧牌号为A3）和低合金高强度钢（如Q345，旧牌号为16Mn）。工具钢：用来制造各种工具的钢。它分为刃具钢、模具钢与量具钢。特殊性能钢：具有特殊物理化学性能的钢。它分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。⑵按化学成分分类按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢：按钢的含碳量可分为低碳钢（含碳量≤0.25%），如20号钢，表示平均含碳量为0.20%的钢；中碳钢（0.30～0.55%C），如45号钢，表示平均含碳量为0.45

3、%的钢和高碳钢（≥0.60%C），如T12，表示平均含碳量为1.20%的钢等。合金钢：按合金元素含量又可分为低合金钢（合金元素总含量≤5%）；中合金钢（合金元素总含量=5～10%）；高合金钢（合金元素总含量＞10%）。⑶按质量分类按钢材中有害杂质磷、硫的含量可分为普通钢（磷、硫含量均≤0.050%）；优质钢（磷、硫含量均≤0.040%）；高级优质钢（磷含量≤0.035%，硫含量≤0.035%）。钢的命名，常常将用途、成分和质量结合起来。如将钢称为优质碳素结构钢（如20和45）、碳素工具钢（如T12）

4、、高级优质碳素工具钢（如T12A）、合金结构钢（如40Cr和20CrMnTi）、合金工具钢（如9SiCr和高速钢W18Cr4V）等。另外，对应变形钢，还有铸钢，如我公司常用的一般工程用碳素铸钢ZG310-570（旧牌号ZG45），合金铸钢ZG40Cr和ZG35CrMo等。二、铁-渗碳体相图Fe和Fe3C是组成Fe-Fe3C相图的两个基本组元。1，基本概念铁素体：以F表示。组成：碳溶于α-Fe中的间隙固溶体。铁素体是铁碳合金基本相之一。性能：具有良好的塑性和韧性。奥氏体：以A表示。组成：碳溶于γ-Fe

5、中的间隙固溶体。奥氏体是铁碳合金基本相之一。性能：硬度较低而塑性较高，易于锻压成型。渗碳体：以Fe3C表示。组成：具有复杂结构的间隙化合物。渗碳体是铁碳合金基本相之一。性能：硬度很高，而塑性和韧性几乎为零，脆性极大。珠光体：以P表示。组成：铁素体(F)+渗碳体(Fe3C)。性能：介于铁素体和渗碳体之间。高温莱氏体：以Ld表示。组成：奥氏体(A)+渗碳体(Fe3C)。低温莱氏体：以Ld’表示。组成：珠光体(P)+渗碳体(Fe3C)。贝氏体：以B表示。组成：含碳过饱和的铁素体(F)+渗碳体(Fe3C)。

6、性能：具有较高的强度、硬度、塑性与韧性相配合的综合机械性能。马氏体：以M表示。组成：碳溶于α-Fe中的过饱和固溶体。性能：硬度和强度高。2.铁-渗碳体相图分析【MeiWei_81重点借鉴文档】【MeiWei_81重点借鉴文档】铁-渗碳体相图中各点、线含义A点：温度1538℃，C%=0，纯铁的熔点C点：温度1148℃，C%=4.3，共晶点D点：温度1227℃，C%=6.69，渗碳体的熔点E点：温度1148℃，C%=2.11，碳在奥氏体中的最大溶解度F点：温度1148℃，C%=6.69，渗碳体的成分G点

7、：温度912℃，C%=0，α-Fe和γ-Fe转变点K点：温度727℃，C%=6.69，渗碳体的成分P点：温度727℃，C%=0.0218，碳在铁素体中的最大溶解度S点：温度727℃，C%=0.77，共析点Q点：温度600℃，C%=0.0057，碳在铁素体中的溶解度AC线：液相线，液态金属开始结晶出奥氏体CD线：液相线，液态金属开始结晶出渗碳体AE线：固相线，奥氏体的结晶终了线ECF线：固相线，液态金属开始结晶出高温莱氏体的转变线（称为共晶线）GS线：奥氏体转变为铁素体的开始线，又称A3线，线上的点为

8、A3点GP线：奥氏体转变为铁素体的终了线ES线：碳在奥氏体中溶解度线，又称Acm线，线上的点为Acm点PQ线：碳在铁素体中溶解度线PSK线：奥氏体开始析出珠光体的转变线（称为共析线），又称A1线，线上的点为A1点一、钢的热处理【MeiWei_81重点借鉴文档】【MeiWei_81重点借鉴文档】1．热处理的定义和分类钢的热处理是指将钢在固态下施以不同的加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得所需性能的一种工艺。根据加热和冷却方法的不同，热处理方法大致可分为普通热处理和表