第一篇：2013年哈工大材料加工工程專業(yè)課金屬學(xué)與熱處理825真題

2013年哈工大材料加工工程專業(yè)課金屬學(xué)與熱處理825真題（回憶版）選擇十道題，4×10=40判斷4道20分。簡答4道60分。綜合1道30分。簡答題：

1.影響再結(jié)晶溫度的因素。

2.冷變形金屬在溫度升高時(shí)性能和組織的變化。

3.空間點(diǎn)陣和晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

4.臨界晶核和過冷度的關(guān)系？臨界晶核的物理意義？

綜合題：

（1）畫出示意圖說明奧氏體形成過程？

（2）畫出示意圖分析碳的濃度分布，變化規(guī)律以及奧氏體長大機(jī)制？

（3）影響奧氏體晶粒大小的因素？

第二篇：2013年哈工大材料加工工程專業(yè)課金屬學(xué)與熱處理825真題(回憶版)

選擇十道題，4×10=40判斷4道20分。簡答4道60分。綜合1道30分。簡答題：

1.影響再結(jié)晶溫度的因素。

2.冷變形金屬在溫度升高時(shí)性能和組織的變化。

3.空間點(diǎn)陣和晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

4.臨界晶核和過冷度的關(guān)系？臨界晶核的物理意義？

綜合題：

（1）畫出示意圖說明奧氏體形成過程？

（2）畫出示意圖分析碳的濃度分布，變化規(guī)律以及奧氏體長大機(jī)制？

（3）影響奧氏體晶粒大小的因素？

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第三篇：2010年哈工大材料學(xué)院材料加工工程、材料工程專業(yè)825金屬學(xué)與熱處理考研真題(大題部分)

2010年材料加工真題大題

簡答：（15*4）

1.什么是置換固溶體？影響因素是什么？

2.純金屬與固溶體結(jié)晶的異同點(diǎn)？

3.什么是冷脆和熱脆？產(chǎn)生原因及防治措施？

4.馬氏體轉(zhuǎn)變過程的特點(diǎn)？馬氏體高強(qiáng)高硬原因？ 綜合：（15*2）

1.晶粒度對(duì)金屬性能影響？總結(jié)學(xué)過的細(xì)化晶粒的方法？

2.從產(chǎn)生條件，性能特點(diǎn)，（還有一點(diǎn)忘了）區(qū)別索氏體和回火索氏體？

第四篇：(金屬學(xué)與熱處理)工程材料學(xué)總結(jié)

《工程材料學(xué)》總結(jié)

第一部分：晶體結(jié)構(gòu)與塑性變形 一、三種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)

1．bcc、fcc、hcp的晶胞結(jié)構(gòu)、內(nèi)含原子數(shù)，致密度、配位數(shù)。Bcc：體心立方，內(nèi)包含2個(gè)原子，致密度為0.68，配位數(shù)為8 Fcc：面心立方，4個(gè)原子，致密度0.74，配位數(shù)12 Hcp：密排六方，6個(gè)原子，致密度0.74，配位數(shù)12 2．立方晶系的晶向指數(shù)[uvw]、晶面指數(shù)(hkl)的求法和畫法。

3．晶向族〈?〉/晶面族{?}的意義（原子排列規(guī)律相同但方向不同的一組晶向/晶面，指數(shù)的數(shù)字相同而符號(hào)、順序不同），會(huì)寫出每一晶向族/晶面族包括的全部晶向/晶面。4．bcc、fcc晶體的密排面和密排方向。

密排面 密排方向

fcc {111} <110> bcc {110} <111>

二、晶體缺陷

1．點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷包括那些具體的晶體缺陷。

點(diǎn)缺陷：特征“三個(gè)方向尺寸都很小”空位，間隙原子，置換原子 線缺陷：特征“兩個(gè)方向上的尺寸很小”位錯(cuò)：刃型位錯(cuò)，螺型位錯(cuò)

面缺陷：特征“在一個(gè)方向上尺寸很小”外表面，內(nèi)界面：晶界，亞晶界，孿晶界，堆垛層錯(cuò)和相界 2．刃型位錯(cuò)的晶體模型。

三、塑性變形與再結(jié)晶

1．滑移的本質(zhì)：滑移是通過位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的。2．滑移系 =滑移面 + 其上的一個(gè)滑移方向?；泼媾c滑移方向就是晶體的密排面和密排方向。

3．強(qiáng)化金屬的原理及主要途徑：阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，使滑移進(jìn)行困難，提高了金屬強(qiáng)度。

主要途徑是細(xì)晶強(qiáng)化（晶界阻礙）、固溶強(qiáng)化（溶質(zhì)原子阻礙）、彌散強(qiáng)化（析出相質(zhì)點(diǎn)阻礙）、加工硬化（因塑變位錯(cuò)密度增加產(chǎn)生阻礙）等。

4．冷塑性變形后金屬加熱時(shí)組織性能的變化過程：回復(fù)→再結(jié)晶→晶粒長大。5．冷、熱加工的概念

冷加工：在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的加工變形，產(chǎn)生纖維組織和加工硬化、內(nèi)應(yīng)力。

熱加工：在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的加工變形，同時(shí)進(jìn)行再結(jié)晶，產(chǎn)生等軸晶粒，加工硬化、內(nèi)應(yīng)力全消失。6．熱加工應(yīng)使流線合理分布，提高零件的使用壽命。第二部分：金屬與合金的結(jié)晶與相圖

一、純金屬的結(jié)晶

1．為什么結(jié)晶必須要過冷度？

由熱力學(xué)可知，在某種條件下，結(jié)晶能否發(fā)生，取決于固相的自由度是否低于液相的自由度，即 G =GS-GL<0；只有當(dāng)溫度低于理論結(jié)晶溫度 Tm 時(shí)，固態(tài)金屬的自由能才低于液態(tài)金屬的自由能，液態(tài) 金屬才能自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)金屬，因此金屬結(jié)晶時(shí)一定要有過冷度。

2．結(jié)晶是晶核形成和晶核長大的過程。

3．細(xì)化鑄態(tài)金屬的晶粒有哪些主要方法？（三種方法）控制過冷度，變質(zhì)處理，振動(dòng)攪動(dòng) 二、二元合金的相結(jié)構(gòu)與相圖

1．固溶體和金屬化合物的區(qū)別。（以下哪一些是固溶體，哪一些是金屬化合物：α-Fe、γ-Fe、Fe3C、A、F、P、Ld、S、T、B上、B下、M片、M條？）

’2．勻晶相圖

①在兩相區(qū)內(nèi)結(jié)晶時(shí)兩相的成分、相對(duì)量怎樣變化？ ②熟練掌握用杠桿定律計(jì)算的步驟：

⑴將所求材料一分為二，⑵注意杠桿的位置和長度，⑶正確列出關(guān)系式。3．共晶（析）相圖

①熟悉共晶（析）相圖的基本形式（水平線、一變二）。②會(huì)區(qū)分共晶（析）體、先共晶（析）相、次生相（二次相）。

③會(huì)在相圖中填寫組織組成物（或相組成物），掌握不同合金在室溫時(shí)的平衡組織, 會(huì)熟練應(yīng)用杠桿定律計(jì)算相組成物和組織組成物的相對(duì)量。

三、Fe-Fe3C 相圖（重點(diǎn)）

1.默繪相圖并牢記共晶轉(zhuǎn)變和共析轉(zhuǎn)變的溫度與各相成分。包晶轉(zhuǎn)變：1495攝氏度 共晶轉(zhuǎn)變：溫度1148攝氏度 共析轉(zhuǎn)變：727攝氏度

2.掌握各類合金平衡結(jié)晶過程與室溫時(shí)的平衡組織，會(huì)畫符合要求的平衡組織示意圖： ①各組織組成物的形態(tài)，②在相圖上標(biāo)注各組織組成物。3.會(huì)用杠桿定律計(jì)算相組成物和組織組成物的相對(duì)量。第三部分：各類材料與鋼鐵熱處理（重點(diǎn)）

一、各類材料的牌號(hào)、熱處理和用途

1． 會(huì)根據(jù)牌號(hào)確定鋼的化學(xué)成分（碳及合金元素的含量范圍）。①結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)特征： 前二位數(shù)字(萬分比)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（如Q235等）、普通低合金鋼（如Q295等）包括：⑴工程構(gòu)件用鋼： 含碳量小于0.20%。

熱處理：熱軋空冷后(相當(dāng)于正火)直接使用 ⑵機(jī)器零件用鋼： 按含碳量區(qū)分，由低到高是 滲碳鋼(0.100.50%)(碳素鋼：40, 45;合金鋼：40Cr, 35CrMo, 40CrNiMo)、熱處理：調(diào)質(zhì)處理，即淬火＋高溫回火 用途：軸，彈簧鋼(0.500.60%的工具鋼, 如：3Cr2W8V，5CrNiMo 熱處理：淬火＋高溫回火

⑶量具用鋼：C:0.9-1.5%, 碳素工具鋼:T10A, T12A 熱處理：水（油淬）＋低溫回火 低合金工具鋼：9SiCr, GCr15, 熱處理：淬火（油）＋冷處理＋低溫回火

③不銹鋼鋼： Cr含量≥13%, 如：1Cr18Ni9Ti，3Cr13 2．鋼的熱處理工序及應(yīng)用

①預(yù)先熱處理： 完全退火（用于亞共析鋼，用于組織均勻化，Ac3+30 C）

球化退火（用于共析鋼、過共析鋼, Ac1+30 C）

正火（過共析鋼中消除網(wǎng)狀二次碳化物，低碳亞共析鋼中代替完全退火但強(qiáng)度硬度高一些, Ac3(ACcm)+30 C）

②最終熱處理

⑴一般： 低溫回火（用于刃具、冷模具等）

淬火 + 中溫回火（用于彈簧等）

高溫回火（即調(diào)質(zhì)，用于軸類等）

⑵特殊： 構(gòu)件用鋼：不淬火，在熱軋或正火（空冷）狀態(tài)使用；

滲碳鋼：先滲碳，再淬火 + 低溫回火。

3． 鑄鐵、有色金屬材料的分類

①要求掌握鑄鐵的分類并認(rèn)識(shí)牌號(hào)（HT、QT、KT等）。②了解鑄鐵中石墨形態(tài)（幾種形態(tài)？）對(duì)鑄鐵性能的影響。③ 要求認(rèn)識(shí)鋁合金、銅合金、鈦合金的類型和強(qiáng)化途徑。4.材料力學(xué)性能各指標(biāo)的符號(hào)、名稱。

二、熱處理原理 1． 2． 3． 4． 鋼加熱到臨界點(diǎn)（AC1/AC3/ACm）以上形成奧氏體，應(yīng)控制加熱溫度和保溫時(shí)間以避免晶粒長大。共析鋼的TTT曲線示意圖。

P、S、T、B上、B下、M片、M條的形態(tài)。

M的性能：硬度決定于馬氏體內(nèi)含碳量，韌性決定于馬氏體的粗細(xì)及形態(tài)。

5．TTT曲線的應(yīng)用： 冷卻方式 畫冷卻曲線 所得組織 6．回火形成粒狀組織M回、T回、S回（T回、S回與片狀組織T、S無關(guān)）。

三、熱處理工藝 1.會(huì)確定加熱溫度 ①退火、正火、淬火：

碳鋼：臨界點(diǎn)（AC1/AC3/ACm）+ 30℃；合金鋼原則相同，但溫度較高。②回火： 低溫回火，中溫回火，高溫回火（用于淬火后的熱處理）2.冷卻方式與目的

① 退火—爐冷；②正火—空冷；③淬火—單液淬火，水淬油冷，分級(jí)淬火（減小內(nèi)應(yīng)力），等溫淬火（獲得B下）3．淬透性與淬硬性的區(qū)別

淬透性：鋼淬火獲得M多少的能力，決定于C曲線左右的位置。

淬硬性：鋼淬火獲得M的硬度高低，決定于M內(nèi)的含碳量。故高碳鋼的淬硬性好而淬透性不好，低碳合金鋼的淬透性好而淬硬性不夠（如20CrMnTi）。

四、要求會(huì)定性分析合金元素在鋼中主要作用的原因。①提高淬透性，②固溶強(qiáng)化，③彌散強(qiáng)化，④細(xì)化晶粒 ⑥所有合金元素都提高回火穩(wěn)定性。

五、高速鋼

1．萊氏體鋼的鍛造： 萊氏體鋼內(nèi)存在不均勻分布的粗大共晶碳化物，嚴(yán)重降低鋼的性能，不能用熱處理方法消除，必須進(jìn)行反復(fù)多向的鍛造擊碎之，使之分布均勻，改善組織性能。高速鋼及Cr12型鋼都是萊氏體鋼。2．為獲得高速鋼的紅硬性，其熱處理工藝應(yīng)當(dāng)： ① 高溫淬火形成高碳高合金度的馬氏體

高溫加熱（W18Cr4V 1280℃；W6Mo5Cr4V2 1220℃）使大量碳化物溶入奧氏體，形成高碳高合金度的奧氏體，經(jīng)淬火形成高碳高合金度的馬氏體 + 大量殘余奧氏體 + 未溶碳化物，為二次硬化作準(zhǔn)備。② 560℃多次回火時(shí)發(fā)生二次硬化，原因是：

⑴彌散強(qiáng)化，回火溫度達(dá)500℃以上時(shí)，從馬氏體內(nèi)析出大量穩(wěn)定的特殊合金碳化物，彌散分布，使硬度上升, 至560℃硬度達(dá)到峰值。

⑵二次硬化，在回火冷卻時(shí)發(fā)生A向 M回 轉(zhuǎn)變，也使硬度上升。多次回火可繼續(xù)降低殘余奧氏體量，進(jìn)一步提高硬度。最終組織：回火馬氏體 + 少量殘余奧氏體 + 碳化物

，六、典型零件的選材、熱處理及工藝路線（綜合應(yīng)用）

1、選材原則：力學(xué)性能；工藝性能；經(jīng)濟(jì)性；（輕型、高壽命）2． 軸類零件: 調(diào)質(zhì)鋼，如：40，40Cr等

熱處理：調(diào)質(zhì)（即淬火 + 高溫回火）。（S回）

彈簧零件：彈簧鋼。如：60Si2Mn 熱處理：淬火 + 中溫回火。(T回)機(jī)床齒輪：調(diào)質(zhì)鋼，如： 40，40Cr 熱處理：調(diào)質(zhì)?表面淬火（高頻）+ 低溫回火。

汽車、拖拉機(jī)變速箱齒輪：滲碳鋼，如：20Cr或20CrMnTi

熱處理：滲碳 + 淬火 + 低溫回火。

2．一般工藝路線： 鍛（鑄）造成形 → 預(yù)先（備）熱處理 → 粗加工 → 最終熱處理 → 精加工

第五篇：金屬學(xué)與熱處理(哈工大版)第3版“四把火”

一、退火

1、退火：將組織偏離平衡狀態(tài)的鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一段時(shí)間，然后緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝

（1）相變重結(jié)晶退火：臨界溫度（AC1或AC3）以上（2）再結(jié)晶退火：臨界溫度以下（3）連續(xù)退火和等溫退火（4）正火

2、完全退火：將鋼加熱到AC3以上，保溫足夠長時(shí)間，使組織完全奧氏體化后緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝

（1）目的：細(xì)化晶粒、均勻組織、消除內(nèi)應(yīng)力和熱加工缺陷，降低硬度，改善切削加工性能和冷塑性變形性能。

（2）加熱溫度：AC3以上20~30℃

退火保溫時(shí)間：工件透燒時(shí)間、組織轉(zhuǎn)變所需時(shí)間（鋼材化學(xué)成分、工件形狀和尺寸、加熱設(shè)備類型、裝爐量以及裝爐方式）冷卻速度：緩慢，保證奧氏體在Ar1溫度以下不大的過冷條件下進(jìn)行P轉(zhuǎn)變（避免硬度過高）（3）等溫退火：奧氏體化后很快降至稍低于Ar1溫度等溫一段時(shí)間，可縮短退火時(shí)間

3、不完全退火：將鋼加熱至AC1~AC3或AC1~Accm之間，保溫后緩慢冷卻，以獲得接近平衡組織的熱處理工藝

（1）組織：僅是P發(fā)生相變重結(jié)晶轉(zhuǎn)變?yōu)锳，基本上不改變先共析F或Fe3C形態(tài)和分布（2）優(yōu)點(diǎn)：加熱溫度低，工藝周期短，消耗熱量少，成本低，生產(chǎn)率高

4、球化退火：使鋼中的碳化物球化，獲得粒狀珠光體的一種熱處理工藝（不完全退火）（1）目的：降低硬度，改善切削加工性能，獲得均勻組織，改善熱處理工藝性能（為淬火作組織準(zhǔn)備）

（2）加熱溫度：AC1以上20~30℃，隨爐加熱 保溫時(shí)間：不能太長（2~4 h）

冷卻方式：爐冷，或在Ar1以下20℃左右進(jìn)行長時(shí)間等溫處理

（3）關(guān)鍵：使A中保留大量未溶碳化物質(zhì)點(diǎn)，造成A中碳濃度分布不均勻性（4）一次球化退火

等溫球化退火（廣泛應(yīng)用）往復(fù)球化退火

5、擴(kuò)散退火（均勻化退火）：將鋼錠、鑄件或鍛坯加熱至略低于固相線的溫度，長時(shí)間保溫，然后隨爐緩慢冷卻

（1）目的：消除晶內(nèi)偏析，使成分均勻化

（2）實(shí)質(zhì)：使鋼中各元素的原子在A中充分?jǐn)U散——溫度高時(shí)間長（3）退火加熱溫度：AC3或Accm以上150~300℃ 保溫時(shí)間：根據(jù)鋼件最大截面積厚度計(jì)算

（4）組織：A晶粒十分粗大→進(jìn)行一次完全退火或正火細(xì)化晶粒、消除過熱缺陷（5）缺點(diǎn)：生產(chǎn)周期長，熱能消耗大，設(shè)備壽命短，生產(chǎn)成本高，工件燒損嚴(yán)重

6、去應(yīng)力退火：（精加工或淬火之前）將工件加熱至AC1以下某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻

（1）目的：消除鑄件、鍛件、焊接件、冷沖壓件以及機(jī)械加工工件中的殘余內(nèi)應(yīng)力，提高工件的尺寸穩(wěn)定性，防止變形和開裂（2）退火加熱溫度：寬泛，根據(jù)具體情況而定（500~650℃）保溫時(shí)間：根據(jù)工件的截面尺寸或裝爐量

冷卻速度：保溫后緩慢冷卻，200~300℃后出爐空冷至室溫

7、再結(jié)晶退火（中間退火）：將冷變形后的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上，保溫適當(dāng)時(shí)間后，使變形晶粒重新轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌牡容S晶粒，同時(shí)消除加工硬化和殘余內(nèi)應(yīng)力的熱處理工藝（1）退火溫度：高于再結(jié)晶溫度（與金屬化學(xué)成分和冷變形量有關(guān)）（2）一般鋼材650~700℃，1~3 h，空冷

（3）臨界變形度→正火或完全退火代替再結(jié)晶退火 正火

正火：將鋼加熱到AC3或Accm以上適當(dāng)?shù)臏囟?，保溫一定時(shí)間，使之完全奧氏體化，然后在空氣中冷卻，得到P類型組織的熱處理工藝

（1）加熱溫度與時(shí)間：與完全退火相同（AC3或Accm以上30~50℃）冷卻速度：較快亞共析鋼正火組織析出的F較少，P較多且間距小 轉(zhuǎn)變溫度：較低過共析鋼正火可抑制先共析網(wǎng)狀滲碳體的析出 冷卻方式：工件從爐中取出后空冷，大件可采用鼓風(fēng)或噴霧等方式（2）實(shí)質(zhì)：完全奧氏體化加偽共析轉(zhuǎn)變（3）適用對(duì)象：碳素鋼及低、中合金鋼

（4）應(yīng)用：改善低碳鋼的切削加工性能；消除中碳鋼熱加工缺陷；消除過共析鋼的網(wǎng)狀碳化物（增加材料脆性，降低強(qiáng)度，降低零件疲勞壽命）；提高普通結(jié)構(gòu)件的機(jī)械性能 淬火

淬火：將鋼加熱到臨界點(diǎn)AC3或Accm以上一定的溫度，保溫一定時(shí)間，然后以大于臨界淬火速度的速度冷卻，使過冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體（或貝氏體）組織的熱處理工藝（1）實(shí)質(zhì)：奧氏體化后進(jìn)行馬氏體轉(zhuǎn)變（或貝氏體轉(zhuǎn)變）（2）組織：馬氏體（或下貝氏體），少量殘余A及未溶的第二相（3）特點(diǎn)：提高工件的強(qiáng)度、硬度和耐磨性 結(jié)構(gòu)鋼：淬火和高溫回火（調(diào)制），獲得較好的強(qiáng)度和塑性、韌性配合 彈簧鋼：淬火和中溫回火，獲得很好的彈性極限

工具鋼、軸承鋼：淬火和低溫回火，獲得高硬度和高耐磨性

2、淬火應(yīng)力：熱應(yīng)力和組織應(yīng)力

（1）熱應(yīng)力：工件在加熱或冷卻過程中，由于不同部位的溫度差異，導(dǎo)致熱脹冷縮的不一致而產(chǎn)生的應(yīng)力→快速冷卻時(shí)工件截面上溫差造成的 快速冷卻，表層先冷中心后冷，表層冷卻快中心冷卻慢

冷卻初期，表層冷卻快、溫度低、收縮量大，表層產(chǎn)生拉應(yīng)力、心部產(chǎn)生壓應(yīng)力 冷卻后期，心部體積繼續(xù)收縮，表層產(chǎn)生壓應(yīng)力、心部產(chǎn)生壓應(yīng)力

（2）組織應(yīng)力：工件在冷卻過程中，由于溫差造成的不同部位組織轉(zhuǎn)變不同時(shí)性而引起的內(nèi)應(yīng)力→與鋼在M轉(zhuǎn)變溫度范圍的冷卻速度、工件尺寸、鋼的導(dǎo)熱性、A的屈服強(qiáng)度，鋼的含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)、M的比熱容及鋼的淬透性有關(guān)

淬火初期，表層發(fā)生M轉(zhuǎn)變體積膨脹，表層產(chǎn)生壓應(yīng)力、心部產(chǎn)生拉應(yīng)力 繼續(xù)冷卻，心部發(fā)生M轉(zhuǎn)變體積膨脹，表層產(chǎn)生拉應(yīng)力、心部產(chǎn)生壓應(yīng)力 組織應(yīng)力引起的殘余應(yīng)力與熱應(yīng)力恰好相反

3、淬火加熱：加熱溫度、加熱時(shí)間、加熱方式、選擇介質(zhì)

（1）加熱溫度：根據(jù)鋼的臨界點(diǎn)確定，以得到均勻細(xì)小的A晶粒為原則、以便淬火后獲得細(xì)小M組織 亞共析鋼：AC3+（30~50℃）

共析鋼和過共析鋼：AC1+（30~50℃）

低合金鋼：根據(jù)臨界點(diǎn)AC1或AC3、合金元素的作用確定，AC1或AC3+（50~100℃）（2）過熱：工件在淬火加熱時(shí)。由于溫度過高或時(shí)間過長，造成A晶粒粗大的缺陷 進(jìn)行一次細(xì)化晶粒的退火或正火，然后按工藝規(guī)程進(jìn)行淬火

（3）過燒：工件在淬火加熱時(shí)，溫度過高，使A晶界發(fā)生氧化或者出現(xiàn)局部融化

（4）氧化：淬火加熱時(shí)工件和加熱介質(zhì)相互作用，使工件尺寸減小、表面粗糙度降低、影響淬火冷卻速度

（5）脫碳：工件在加熱過程中，鋼中的C與爐中O2、H2O、CO2及H2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成含碳?xì)怏w逸出鋼外，是工件表面含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低的過程 鹽浴加熱、保護(hù)氣氛加熱、真空加熱或裝箱加熱

淬火冷卻：冷卻速度必須大于臨界冷卻速度；適當(dāng)?shù)拇慊鸾橘|(zhì)（水、油）淬火方法

（1）單液淬火法：將加熱至A狀態(tài)的工件，淬入某種淬火介質(zhì)中，連續(xù)冷卻至介質(zhì)溫度的淬火方法

操作簡單，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化

在M轉(zhuǎn)變區(qū)冷卻速度較快，易產(chǎn)生加大的組織應(yīng)力，增大工件變形、開裂的傾向

（2）雙液淬火法：將加熱至A狀態(tài)的工件先在冷卻能力較強(qiáng)的淬火介質(zhì)中快速冷卻至接近Ms的溫度（避免過冷A發(fā)生P和B的轉(zhuǎn)變），然后再轉(zhuǎn)入冷卻能力較弱的淬火介質(zhì)中繼續(xù)冷卻，使過冷A在緩慢冷卻條件下轉(zhuǎn)變成M 水-油雙液淬火法：中、高碳鋼工件和合金鋼制大型工件 油-空氣雙液淬火法：合金鋼工件

（3）分級(jí)淬火法：將加熱至A狀態(tài)的工件先淬入高于Ms的熱浴中停留一定時(shí)間，待工件各部分與熱浴溫度一致后，取出空冷至室溫，在緩慢冷卻的條件下完成M抓變的淬火方法（4）等溫淬火法：將加熱至A狀態(tài)的工件淬入溫度稍高于Ms的鹽浴中等溫，保持足夠長時(shí)間，使之轉(zhuǎn)變成下B，然后取出空冷的淬火方法

4、鋼的淬透性：鋼在淬火時(shí)獲得馬氏體的能力，是鋼的固有屬性（1）淬透層深度：由表面至半M區(qū)的深度

（2）影響因素：鋼的臨界冷卻速度，過冷A的穩(wěn)定性

（3）淬硬性：鋼淬火后形成M組織所達(dá)到的硬度→取決于M中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)（4）測定方法：末端淬火法（端淬法）；端淬曲線；，d的單位為mm 回火

回火：將淬火鋼加熱到低于臨界點(diǎn)A1的某一溫度，保溫一段時(shí)間，使淬火組織轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的回火組織，然后以適當(dāng)?shù)姆绞嚼鋮s至室溫的一種熱處理工藝

（1）目的：穩(wěn)定組織，減小或消除淬火應(yīng)力，提高鋼的塑性和韌性，獲得強(qiáng)度、硬度和塑性、韌性的適當(dāng)配合，以滿足不同工件的性能要求（2）回火溫度：低溫、中溫和高溫回火

低溫回火：150~250℃，淬火高碳鋼和淬火合金鋼→回火M（強(qiáng)度、硬度、耐磨性）中溫回火：350~500℃，各種彈簧零件和熱鍛模具→回火T（彈性極限）

高溫回火：500~650℃，中碳結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼→回火S（綜合力學(xué)性能）

（3）回火保溫時(shí)間：保證工件各部分溫度均勻和組織轉(zhuǎn)變充分進(jìn)行，降低或消除內(nèi)應(yīng)力（4）回火后的冷卻：空冷；高溫回火后油冷或水冷（抑制回火脆性）

2、回火轉(zhuǎn)變：

（1）M中碳的偏聚→金相方法不可見，電阻法和內(nèi)耗法可測得（2）M的分解：回火溫度越高，M的碳濃度越低，c越小、a越大；回火時(shí)間影響小 回火M：高碳鋼在350℃以下回火時(shí)，M分解成α相和彌散ε--碳化物組成的復(fù)相組織 易腐蝕，金相顯微鏡下呈黑色針狀組織

（3）殘余A的轉(zhuǎn)變：殘余A與過冷A無本質(zhì)區(qū)別；P與B兩種轉(zhuǎn)變之間有穩(wěn)定區(qū) 殘余A向B轉(zhuǎn)變速率加快，而向P轉(zhuǎn)變速度減慢

回火M或下B：淬火碳鋼在200~300℃回火時(shí)，殘余A分解成α相和碳化物的機(jī)械混合物（4）碳化物的轉(zhuǎn)變：回火時(shí)間延長，碳化物轉(zhuǎn)變溫度逐漸降低

回火T：由針狀α相和其它無共格聯(lián)系的細(xì)小顆粒與片狀Fe3C組成的機(jī)械混合物（5）Fe3C的聚集長大和α相回復(fù)、再結(jié)晶 回火S：F與粗粒狀Fe3C的機(jī)械混合物

3、淬火鋼回火時(shí)的機(jī)械性能變化：

（1）硬度：回火溫度升高，硬度下降（彌散強(qiáng)化引起硬度小幅上升）

合金元素：強(qiáng)碳化物形成元素在高溫回火時(shí)彌散強(qiáng)化使鋼的硬度顯著上升（二次硬化）（2）強(qiáng)度和韌性：強(qiáng)度指標(biāo)ζb和ζs不斷下降，塑性指標(biāo)δ、ψ不斷上升

4、回火脆性：在某些溫度區(qū)間內(nèi)回火，可能出現(xiàn)沖擊韌性顯著降低的現(xiàn)象（1）第一類回火脆性（低溫回火脆性）：所有鋼中都會(huì)出現(xiàn)（不可逆回火脆性）

M分解時(shí)沿M條或片的邊界析出斷續(xù)的薄殼狀碳化物，降低晶界的斷裂強(qiáng)度 合金元素一般不能抑制，但Si、Mn等可提高脆化溫度 避免在脆化溫度范圍內(nèi)回火

（2）第二類回火脆性（高溫回火脆性）：合金結(jié)構(gòu)鋼（可逆回火脆性）

Cr、Mn、P、As、Sb、Sn等合金元素使第二類回火脆性增大 將脆化狀態(tài)的鋼重新回火，然后快速冷卻即可消除