通过本章节的学习要求掌握热处理的目的和工艺方法;了解加热、冷却两种转变过程的变化,特别是冷却转变各温度区间的产物及性能;能读懂基本的热处理工艺;了解形变热处理和表面热处理工艺的原理、用途和特点。
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热处理的特点是改变零件或者毛坯的内部组织,而不改变其形状和尺寸。其作用是消除毛坯,如铸件、锻件等中的某些缺陷,改善毛坯的切削性能,改善零件的力学性能,充分发挥材料的性能潜力,延长零件使用寿命,并为减小零件尺寸,减轻零件重量,提高产品质量,降低成本提供了可能性。因此,热处理得到了广泛的应用,如汽车、拖拉机制造中70%~80% 的零件需要进行热处理,各种工夹量具和轴承则100%需要进行热处理。随着科学技术的发展和对材料性能要求的日益提高,热处理将发挥更大的作用。
钢在加热时的转变
钢之所以能进行热处理强化,是由于钢在固态下具有相变。在固态下不发生相变的纯金属或合金则不能用热处理方法强化。
在Fe-Fe3 C相图中,A1、A3 和Acm 是碳钢在极缓慢地加热或冷却时的相变温度线,是平衡临界点。在实际生产中,加热和冷却不可能极缓慢,因此不可能在平衡临界点进行组织转变。实际加热时,各临界点的位置分别为图中的 Ac1、Ac3 、 Accm线;而实际冷却时,各临界点的位置分别为 Ar1、Ar3和Arcm 。