复习第二节材料学基础V金属的晶体结构：bcc,fcc,hcpV金属晶体缺陷：点缺陷，线缺陷，面缺陷/结晶过程：过冷度同素异构转变V相：固溶体、金属间化合物口铁碳合金相图掌握铁碳合金相图中的特征点和特征线，能分析铁碳合金结晶过程相和组织：区别，F,AFeC,P,L共晶点C、共析点S、碳在A中最大溶解度EOPSK共析线（A，线），ECF共晶线，GS(A线），ES（A线）●共析钢、亚共析钢、过共析钢、白口铸铁结晶过程
复习 第二节 材料学基础 金属的晶体结构：bcc, fcc, hcp 金属晶体缺陷：点缺陷，线缺陷，面缺陷 结晶过程：过冷度 同素异构转变 相：固溶体、金属间化合物 铁碳合金相图 掌握铁碳合金相图中的特征点和特征线，能分析铁碳合金结晶过程 相和组织：区别，F, A, Fe3C, P, Ld 共晶点C、共析点S、碳在A中最大溶解度E PSK共析线(A1线)，ECF共晶线，GS(A3线)， ES (Acm线) 共析钢、亚共析钢、过共析钢、白口铸铁结晶过程 1
第三节钢的热处理第二章一工程材料的应用基础本节基本要求了解热处理的原理，了解热处理后的组织变化掌握热处理“四把火”工艺特点、用途，区别与联系：（重点：钢的热处理）了解常用表面工程技术及其应用（扩展知识面）
第 二 章 工 程 材 料 的 应 用 基 础 本节基本要求 了解热处理的原理，了解热处理后的组织变化； 掌握热处理“四把火”工艺特点、用途，区别与 联系；（重点：钢的热处理） 了解常用表面工程技术及其应用（扩展知识面）。 第三节 钢的热处理 2
什么是钢的热处理？在固态下将钢加热到一定温度，进行必要的保温，以适当的冷却第二章十工程材料的应用基础速度冷至室温，改变钢的组织结构和性能的工艺方法提高强度热处理目的：硬度提高金属材料的力学性能，延长零件使用寿命消除毛坏中的缺陷，改善工艺性能，为其他工艺处理（如锻造焊接、切削等）做组织准备。增加塑性韧性热处理方法普通热处理表面热处理
3 什么是钢的热处理？ 第 二 章 工 程 材 料 的 应 用 基 础 在固态下将钢加热到一定温度，进行必要的保温，以适当的冷却 速度冷至室温，改变钢的组织结构和性能的工艺方法。 热处理目的： 提高金属材料的力学性能，延长零件使用寿命。 消除毛坯中的缺陷，改善工艺性能，为其他工艺处理（如锻造、 焊接、切削等）做组织准备。 热处理方法 普通热处理 表面热处理 提高强度、 硬度 增加塑性、 韧性
钢在加热时的组织结构转变>临界温度第二章加热：Ac3、Accm、Ac1奥氏体冷却：Ar3、Arcm、Ar1ACcmAc3r>奥氏体化GAr3(5.)大多数热处理工艺都是将奥氏体工程材料的应用基础奥氏体度+渗碳体钢加热至临界温度以上，+铁浆温V使其室温组织（全部或部分）转变为均匀奥氏体铁素体珠光体+渗碳体+珠光体wcx100
4 一、钢在加热时的组织结构转变 临界温度 加热： Ac3 、 Accm 、 Ac1 冷却： Ar3 、 Arcm 、 Ar1 奥氏体化 大多数热处理工艺都是将 钢加热至临界温度以上， 使其室温组织（全部或部 分）转变为均匀奥氏体 第二章工程材料的应用基础
钢在加热时的组织结构转变第二章工程材料的应用基础>以共析钢为例：(F+Fe3C)面心立方体心立方复杂结构界面形核未溶Fe,C溶碳均匀化异构转变未溶FeCFe,C(d)(a)b
5 一、钢在加热时的组织结构转变 第 二 章 工 程 材 料 的 应 用 基 础 以共析钢为例： P （F＋Fe3C） A 体心立方 复杂结构 面心立方 界面形核 异构转变 溶碳 均匀化
钢在冷却时的组织结构转变连续冷却：使奥氏体化后的钢，在温度连续下降的过程中发生组第二章十工程材料的应用基础织转变。如水冷、油冷、炉冷、空冷等等温冷却：将奥氏体化后的钢迅速冷却到A，以下某一温度（A以下存在的不稳定奥氏体称过冷奥氏体），保温，使A在等温状态下发生组织转变，然后再冷却下来产物：高温-珠光体类（A1~550℃）保温温摩临界温度热中温-贝氏体（550~230℃）加低温-马氏体（230~-50℃）连续冷却等温冷却时间
6 二、钢在冷却时的组织结构转变 第 二 章 工 程 材 料 的 应 用 基 础 连续冷却: 使奥氏体化后的钢，在温度连续下降的过程中发生组 织转变。如水冷、油冷、炉冷、空冷等 等温冷却：将奥氏体化后的钢迅速冷却到A1以下某一温度（A1以下 存在的不稳定奥氏体称过冷奥氏体 ），保温，使A在等温状态下 发生组织转变，然后再冷却下来。 产物：高温-珠光体类 （ A1～550 ℃ ） 中温-贝氏体 （550～230 ℃ ） 低温-马氏体 （230～-50℃）
钢在冷却时的组织结构转变共析钢等温冷却TTT曲线（Time TemperatureTransformation）第二章温度Ac，～650-珠光体P(℃)稳定的奥氏体区800650~600-索氏体S.700A1~550℃：高温转变区：600～550-托氏体T?600扩散型转变：P转变区。工程材料的应用基础R转A向产物有期500转变终止线550~230℃:中温转变变区；半扩散型转变550～350-上贝氏体B400A向产区贝氏体（B）转变区：300350～230-下贝氏体B物转变开始线Ms200230~-50℃；低温转100变区；非扩散型转变马氏体M+残余奥氏体A马氏体（M）转变区0Mr1001021031041001时间(s)
7 共析钢等温冷却TTT曲线（Time Temperature Transformation） 二、钢在冷却时的组织结构转变 第 二 章 工 程 材 料 的 应 用 基 础 Ac1～650-珠光体P 650～600-索氏体S 600～550-托氏体T 550～350-上贝氏体B上 350～230-下贝氏体B下 马氏体M+残余奥氏体A
钢在冷却时的组织结构转变共析钢等温冷却产物第二章硬度转变温度符号转变类型转变产物显微组织特征/℃HRC铁素体与粗片状渗碳体混合P珠光体<25Aci~650物工程材料的应用基础600倍光学金相显微镜下才能S高温索氏体650~60025~35分辨的细片状珠光体转变托氏体在光学金相显微镜下已无法T35~40600~550/屈氏体分辨的极细片状珠光体B上550~350上贝氏体羽毛状组织40~45F与微小Fe.C中温黑色针状或的混合物转变下贝氏体B下45~55350~Ms称竹叶状织组马氏体十230~碳在α-Fe中的过饱和固溶体62~65低温转变残余奥M+A针状-50氏体8
8 共析钢等温冷却产物 转变类型 转变温度 ／℃ 转变产物 符号 显微组织特征 硬度 HRC 高温 转变 Ac1～650 珠光体 P 铁素体与粗片状渗碳体混合 物 <25 650～600 索氏体 S 600倍光学金相显微镜下才能 分辨的细片状珠光体 25～35 600～550 托氏体 /屈氏体 T 在光学金相显微镜下已无法 分辨的极细片状珠光体 35～40 中温 转变 550～350 上贝氏体 B上 F与微小Fe3C 的混合物 织 羽毛状组织 40～45 350～Ms 下贝氏体 B下 黑色针状或 称竹叶状 组 45～55 低温转变 230～ －50 马氏体＋ 残余奥 氏体 M＋A 碳在α-Fe中的过饱和固溶体 针状 62～65 二、钢在冷却时的组织结构转变 第 二 章 工 程 材 料 的 应 用 基 础
钢在冷却时的组织结构转变P、S、T的第二章显微组织电镜下形貌工程材料的应用基础SPT光镜形貌电镜形缆20μm光镜形貌电镜形缆
9 二、钢在冷却时的组织结构转变 第 二 章 工 程 材 料 的 应 用 基 础 P、S、T的 显微组织 S P T
钢在冷却时的组织结构转变连续冷却产物第二章由于生产中连续冷却曲线不易获得，所以通常将冷却速度线叠加到等温转变C曲线，来大致估计冷却后获得什么组织温度Vi-55C(C)稳定的奥氏体区A1饱冷P800工程材料的应用基础700V2=20℃/s:600空冷：S500Vs-33C/s:400油冷：T+M+A残300Ms200V4≥138℃C/s:100水冷：M+A残VkV40Mr-1001021031010104时间(s)10
10 二、钢在冷却时的组织结构转变 第 二 章 工 程 材 料 的 应 用 基 础 连续冷却产物： 由于生产中连续冷却曲线不易获得,所以通常将冷却速度线叠 加到等温转变C曲线,来大致估计冷却后获得什么组织