钢的热处理实习报告

钢的热处理： 是将固态钢材采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需组织结构与性能的工艺 。热处理不仅可用于强化钢材，提高机械零件的使用性能，而且还可以用于改善钢材的工艺性能。其共同点是：只改变内部组织结构，不改变表面形状与尺寸。

第一节 钢的热处理原理

热处理的目的是改变钢的内部组织结构，以改善钢的性能，通过适当的热处理可以显著提高钢的机械性能，延长机器零件的使用寿命。热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料性能潜力、降低结构重量、节省和能源，而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命。
热处理工艺分类：（根据热处理的目的、要求和工艺方法的不同分类如下）
1、 整体热处理：包括退火、正火、淬火、回火和调质；
2、 表面热处理：包括表面淬火、物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)等；
3、 化学热处理：渗碳、渗氮、碳氮共渗等。
热处理的三阶段：加热、保温、冷却

一、 钢在加热时的转变

加热的目的：使钢奥氏体化
（一）奥氏体（A）的形成
奥氏体晶核的形成以共析钢为例A1点则W c ＝0.0218％（体心立方晶格F）W c ＝6.69％（复杂斜方渗碳体）当T 上升到A c1 后W c ＝0.77％（面心立方的A）由此可见转变过程中必须经过C和Fe原子的扩散，必须进行铁原子的晶格改组，即发生相变，A在铁素体和渗碳体的相界面上形成。有两个有利条件① 此相界面上成分介于铁素体和渗碳体之间②原子排列不规则，空位和位错密度高。

珠光体向奥氏体转变示意图
a) 形核 b) 长大 c) 剩余渗碳体溶解 d) 奥氏体均匀化
（二）奥氏体晶粒的长大
奥氏体大小用奥氏体晶粒度来表示。分为 00，0，1，2…10等十二个等级，其中常用的1～10级，4级以下为粗晶粒，5-8级为细晶粒，8级以上为超细晶粒。 （转载自中国科教评价网www.nseac.com ）
影响 A晶粒粗大因素
1、加热温度越高，保温时间愈长，奥氏体晶粒越粗大。因此，合理选择加热和保温时间。以保证获得细小均匀的奥氏体组织。（930～950℃以下加热，晶粒长大的倾向小，便于热处理）
2、A中C含量上升则晶粒长大的倾向大。
二、钢在冷却时的转变
生产中采用的冷却方式有：等温冷却和连续冷却
（一） 过冷奥氏体的等温转变
A在相变点A1以上是稳定相，冷却至A1 以下就成了不稳定相。
1、 共析碳钢奥氏体等温转变产物的组织和性能

共析钢过冷奥氏体等温
转变曲线的建立示意图
1） 高温珠光体型转变： A1～550℃
（1）珠光体（P）A1～650℃ 粗层状 约0.3μm