一倍啥、共析鋼、亞共析鋼澎埠、過共析鋼

　　1.共析鋼

　　碳溶解在鐵的晶格中形成固溶體虽缕，碳溶解到α——鐵中的固溶體叫鐵素體，溶解到γ——鐵中的固溶體叫奧氏體蒲稳。鐵素體與奧氏體都具有良好的塑性氮趋。當(dāng)鐵碳合金中的碳不能全部溶入鐵素體或奧氏體中時(shí)，剩余出來的碳將與鐵形成化合物——碳化鐵(Fe3C)這種化合物的晶體組織叫滲碳體剩胁，它的硬度極高祥国，塑性幾乎為零楞虾。

　　從反映鋼的組織結(jié)構(gòu)與鋼的含碳量和鋼的溫度之間關(guān)系的鐵碳平衡狀態(tài)圖上可見初瓜，當(dāng)碳的含量正好等于0.77%時(shí)，即相當(dāng)于合金中滲碳體(碳化鐵)約占12%，鐵素體約占88%時(shí)菲缕，該合金的相變是在恒溫下實(shí)現(xiàn)的。即在這種特定比例下的滲碳體和鐵素體晕竿，在發(fā)生相變時(shí)聂幅，如果消失兩者同時(shí)消失(加熱時(shí))，如果出現(xiàn)則兩者又同時(shí)出現(xiàn)喇比，在這一點(diǎn)上這種組織與純金屬的相變類似〖酆蓿基于這個(gè)原因，人們就把這種由特定比例構(gòu)成的兩相組織當(dāng)作一種組織來看待唬涧，并且命名為珠光體盛撑，這種鋼就叫做共析鋼碎节。即含碳量正好是0.77%的鋼就叫做共析鋼抵卫，它的組織是珠光體。

　　2.亞共析鋼

　　常用的結(jié)構(gòu)鋼含碳量大都在0.5%以下介粘，由于含碳量低于0.77%，所以組織中的滲碳體量也少于12%雅采，于是鐵素體除去一部分要與滲碳體形成珠光體外慨亲，還會(huì)有多余的出現(xiàn)，所以這種鋼的組織是鐵素體+珠光體蝌秕。碳含量越少残膜，鋼組織中珠光體比例也越小，鋼的強(qiáng)度也越低商爆，但塑性越好懦诸，這類鋼統(tǒng)稱為亞共析鋼趣临。

　　3.過共析鋼

　　工具用鋼的含碳量往往超過0.77%，這種鋼組織中滲碳體的比例超過12%幸膨，所以除與鐵素體形成珠光體外，還有多余的滲碳體慷甩，于是這類鋼的組織是珠光體+滲碳體。這類鋼統(tǒng)稱為過共析鋼泪漂。

　　二、有關(guān)鋼材機(jī)械性能的名詞

　　1.屈服點(diǎn)(σs)

　　鋼材或試樣在拉伸時(shí)露筒，當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限敌卓，即使應(yīng)力不再增加，而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形瞬捕，稱此現(xiàn)象為屈服舵抹，而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力值即為屈服點(diǎn)劣砍。設(shè)Ps為屈服點(diǎn)s處的外力，F(xiàn)o為試樣斷面積弥败，則屈服點(diǎn)σs =Ps/Fo(MPa)赊设，MPa稱為兆帕等于N(牛頓)/mm2，(MPa=106Pa未奋，Pa：帕斯卡=N/m2)2.屈服強(qiáng)度(σ0.2)有的金屬材料的屈服點(diǎn)極不明顯赫淋，在測量上有困難，因此為了衡量材料的屈服特性冻绊，規(guī)定產(chǎn)生永久殘余塑性變形等于一定值(一般為原長度的0.2%)時(shí)的應(yīng)力，稱為條件屈服強(qiáng)度或簡稱屈服強(qiáng)度σ0.2耐陵。

　　3.抗拉強(qiáng)度(σb)

　　材料在拉伸過程中，從開始到發(fā)生斷裂時(shí)所達(dá)到的最大應(yīng)力值撑蚌。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小搏屑。與抗拉強(qiáng)度相應(yīng)的還有抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等睬棚。設(shè)Pb為材料被拉斷前達(dá)到的最大拉力第煮，F(xiàn)o為試樣截面面積，則抗拉強(qiáng)度σb= Pb/Fo(MPa)包警。

　　4.伸長率(δs)

　　材料在拉斷后害晦，其塑性伸長的長度與原試樣長度的百分比叫伸長率或延伸率暑中。

　　5.屈強(qiáng)比(σs/σb)

　　鋼材的屈服點(diǎn)(屈服強(qiáng)度)與抗拉強(qiáng)度的比值，稱為屈強(qiáng)比鳄逾。屈強(qiáng)比越大灌笙，結(jié)構(gòu)零件的可靠性越高，一般碳素鋼屈強(qiáng)比為0.6-0.65哀擒，低合金結(jié)構(gòu)鋼為0.65-0.75合金結(jié)構(gòu)鋼為0.84-0.86琴坏。

　　6.硬度

　　硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一豺章。一般硬度越高小赋，耐磨性越好外卷。常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度痹筛、洛氏硬度和維氏硬度。

　∫ヅ浴⑴布氏硬度(HB)

　　以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面榄审，保持一段時(shí)間杆麸，去載后，負(fù)荷與其壓痕面積之比值饼问，即為布氏硬度值(HB)揭斧，單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。

　〈Ы唷⑵洛氏硬度(HR)

　　當(dāng)HB>450或者試樣過小時(shí)园赴，不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59逢君、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面驻丁，由壓痕的深度求出材料的硬度臊渴。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同，分三種不同的標(biāo)度來表示：

　　HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度甥材，用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)洲赵。

　　HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度芝发，用于硬度較低的材料(如退火鋼辅鲸、鑄鐵等)腹殿。

　　HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)绵患。

　∶⑶維氏硬度(HV)

　　以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值赏晃，即為維氏硬度值(HV)

　　三施司、有關(guān)鋼的熱處理的名詞

　　1.鋼的退火

　　將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時(shí)間衍周，然后使它慢慢冷卻撒沦，稱為退火。鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的溫度叮姑，經(jīng)過保溫后緩慢冷卻的熱處理方法据悔。退火的目的，是為了消除組織缺陷朱盐，改善組織使成分均勻化以及細(xì)化晶粒兵琳，提高鋼的力學(xué)性能，減少殘余應(yīng)力闰围；同時(shí)可降低硬度羡榴，提高塑性和韌性校仑，改善切削加工性能捻仁。所以退火既為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內(nèi)應(yīng)力得鸳，又為后續(xù)工序作好準(zhǔn)備，故退火是屬于半成品熱處理但紫，又稱預(yù)先熱處理。

　　2.鋼的正火正火是將鋼加熱到臨界溫度以上吊任，使鋼全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻膴W氏體蛙府，然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體揣交，對(duì)于亞共析鋼正火可細(xì)化晶格树聪，提高綜合力學(xué)性能，對(duì)要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟(jì)的殷靖。

　　3.鋼的淬火

　　淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上胡电，保溫一段時(shí)間，然后很快放入淬火劑中介劫，使其溫度驟然降低徽惋，以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻，而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法蜕猫。淬火能增加鋼的強(qiáng)度和硬度寂曹，但要減少其塑性。淬火中常用的淬火劑有：水回右、油、堿水和鹽類溶液等漱挚。

　　4.鋼的回火

　　將已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到一定溫度翔烁，再用一定方法冷卻稱為回火渺氧。其目的是消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，降低硬度和脆性蹬屹，以取得預(yù)期的力學(xué)性能侣背。回火分高溫回火慨默、中溫回火和低溫回火三類贩耐。回火多與淬火锥酌、正火配合使用春佑。

　　⑴調(diào)質(zhì)處理：淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理连载。高溫回火是指在500-650℃之間進(jìn)行回火栽不。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整异浸，其強(qiáng)度哲童、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性能锐洞。

　”ば铩⑵時(shí)效處理：為了消除精密量具或模具、零件在長期使用中尺寸窜交、形狀發(fā)生變化斜兽，常在低溫回火后(低溫回火溫度150-250℃)精加工前，把工件重新加熱到100-150℃惜施，保持5-20小時(shí)壁挖，這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理，稱為時(shí)效条篷。對(duì)在低溫或動(dòng)載荷條件下的鋼材構(gòu)件進(jìn)行時(shí)效處理骗随，以消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定鋼材組織和尺寸赴叹，尤為重要鸿染。

　　5.鋼的表面熱處理

　　⑴表面淬火：是將鋼件的表面通過快速加熱到臨界溫度以上乞巧，但熱量還未來得及傳到心部之前迅速冷卻涨椒，這樣就可以把表面層被淬在馬氏體組織，而心部沒有發(fā)生相變绽媒，這就實(shí)現(xiàn)了表面淬硬而心部不變的目的蚕冬。適用于中碳鋼。

　　⑵化學(xué)熱處理：是指將化學(xué)元素的原子囤热，借助高溫時(shí)原子擴(kuò)散的能力猎提，把它滲入到工件的表面層去，來改變工件表面層的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)旁蔼，從而達(dá)到使鋼的表面層具有特定要求的組織和性能的一種熱處理工藝锨苏。按照滲入元素的種類不同，化學(xué)熱處理可分為滲碳容厦、滲氮旺民、氰化和滲金屬法等四種。

　　滲碳：滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程牙茅。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層阵拜，再經(jīng)過淬火和低溫回火，使工件的表面層具有高硬度和耐磨性佛殉，而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性谨斥。

　　滲氮：又稱氮化，是指向鋼的表面層滲入氮原子的過程姿叠。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強(qiáng)度蛾沪、抗腐蝕性等。目前生產(chǎn)中多采用氣體滲氮法憋址。

　　氰化：又稱碳氮共滲拗炎，是指在鋼中同時(shí)滲入碳原子與氮原子的過程。它使鋼表面具有滲碳與滲氮的特性霍凛。

　　滲金屬：是指以金屬原子滲入鋼的表面層的過程李根。它是使鋼的表面層合金化，以使工件表面具有某些合金鋼几睛、特殊鋼的特性房轿，如耐熱、耐磨所森、抗氧化囱持、耐腐蝕等。生產(chǎn)中常用的有滲鋁焕济、滲鉻纷妆、滲硼、滲硅等晴弃。

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