（一）A的晶粒度晶粒度：是表示晶粒大小的尺度。起始晶粒度：鋼在進(jìn)行加熱時，P剛轉(zhuǎn)變?yōu)锳，由于A晶粒此時細(xì)小均勻，我們稱這時的晶粒為A的起始晶粒度。A晶粒形成后，如果繼續(xù)升溫或保溫，A晶粒會自動長大，加熱溫度越高保溫時間越長，A晶粒也就長的越大，原因是高溫條件下，原子擴(kuò)散容易，另外大晶粒吞并小晶粒，減小了邊界，也減少了表面能，能量總是趨于最地狀態(tài)，因此A晶粒越大也就越穩(wěn)定。實際晶粒度：鋼在某一具體加熱條件下（只臨界點以上）實際獲得奧氏體晶粒大小，它的大小對鋼熱處理性能影響很大，實際晶粒度總比起始晶粒度要大，它是鋼加熱

（一）加熱溫度的影響P轉(zhuǎn)化為A，還在A1點以上溫度進(jìn)行，也就是說剛才我們討論的共析碳鋼加熱到A1點溫度時，并不是立即向A轉(zhuǎn)變，而是經(jīng)過一段時間才開始轉(zhuǎn)變，這段時間我們稱為“孕育期”，孕育期以后才開始“奧氏體化”過程。并且在全過程中，加熱溫度越高，孕育期越短，轉(zhuǎn)變時間減少，奧氏體化速度加快。以上關(guān)系是因為，加熱溫度升高，原子擴(kuò)散能力升高，“A化”的品格改組及鐵，碳原子擴(kuò)散也越快。（二）加熱速度的影響加熱速度越快，轉(zhuǎn)變的開始溫度，終了溫度升高，轉(zhuǎn)變

“奧氏體”概念：任何成分的鋼在熱處理時都要首先加熱，加熱到A1以上溫時，開始了P轉(zhuǎn)化為S，像這種由加熱獲得的A組織我們就稱為“奧氏體”，下面我們以共析鋼為例，來分析奧氏化過程。A1點以下的共析鋼全為珠光體組織，珠光體是由層片狀的鐵素體與滲碳體組成的機(jī)械混合物，鐵素體含碳量很底，在A1點僅為0.0218%，而滲碳體晶格復(fù)雜，含碳量高達(dá)6.69%。當(dāng)加熱到A1點以上時，P轉(zhuǎn)變成具有面心立方晶格的奧氏體，A含碳量77%，因此我們可以得出奧氏體化過程必須進(jìn)行晶格的改組和鐵，碳

    從Fe-Fe3C的分析中我們知道，碳鋼在緩慢加熱或冷卻過程中，經(jīng)PSK，GS，E線時都會發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，例如S點，冷卻到 S點溫度時A轉(zhuǎn)化為 P，加熱到S點時P轉(zhuǎn)化為S，由于在加熱過程中，PSK，GS，ES三條線很重要。以后我們把它們分別簡稱為PSK-AI線，GS-A3線，ES-Acm線，那么在熱處理過程中無論是加熱還是冷卻到這三條線時，溫度與這三條上的交點就為平衡臨界點。有一點大家必須明確，以上我們所討論的Fe-Fe3C相。圖的制定是在冷卻速度非常緩慢的情況下制定的，而實際生產(chǎn)

2．產(chǎn)品鐓制加熱參數(shù)驗證為了驗證Ti-6AI-4V鈦合金緊固件在熱鐓時，是否出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，又對原材料進(jìn)行了頭部成形試驗，其加熱參數(shù)為溫度1000℃、940℃，保溫時間均為15s，其顯微組織如圖3所示。圖3為不同加熱溫度下的Ti-6AI-4V鈦合金緊固件顯微組織特征，從中可肴出：圖3a原材料經(jīng)1000℃保溫15s后，經(jīng)壓力機(jī)鐓制成形后，晶粒長大，成等軸的六邊形形狀，組織分布較為均勻；圖3b為桿部顯微組織，晶粒從表層到內(nèi)部依次減小，由于高頻感應(yīng)加熱為瞬時加熱，保溫時間較短，材料僅表層獲得了大量的能量，達(dá)到了原子的擴(kuò)散激

Ti-6AI-4V鈦合金是一種中等強(qiáng)度的a+0型兩相鈦合金，與國內(nèi)TC4材料相近，含有6%的Ⅸ相穩(wěn)定元素Al和4%的p相穩(wěn)定元素V。該合金具有優(yōu)異的綜合性能，在航空和航天領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，長時間工作溫度可達(dá)400℃，在航空工業(yè)中主要用于制造發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇、壓力機(jī)盤與葉片，以及飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的梁、接頭、隔框和緊固件等重要的承力構(gòu)件。為了保證緊固件良好的疲勞、持久等力學(xué)性能，頭部常采用鐓制成形。而Ti-6AI-4V在室溫下的退火態(tài)組織為大量的d (hcp)相+少量的p(bcc)相，由于Ⅸ相的冷變形能力要比p相差，因此鈦合金

三、結(jié)果討論與分析1.淬火冷卻介質(zhì)的冷卻特性分析隨著KR6480淬火冷卻介質(zhì)濃度升高，從8%升高到40%，最大冷速從172.5℃／s降到80.0℃／s。300℃冷速也呈逐漸下降趨勢，從71.49℃／s降到26.21℃／s，這說明濃度是影響KR6480冷卻能力的主要因素之一，且隨著濃度的增加，溶液的冷卻能力逐漸下降。當(dāng)濃度低于30%時，KR6480溶液在高溫并沒有出現(xiàn)明顯的蒸汽膜階段，隨著濃度的增加，當(dāng)溶液濃度達(dá)到40%時，在冷卻特性曲線上才能觀察到蒸汽膜階段。濃度增加，冷卻液的最大冷卻速度和對流狀態(tài)下的冷卻速度降低

三、結(jié)果討論與分析1.淬火冷卻介質(zhì)的冷卻特性分析隨著KR6480淬火冷卻介質(zhì)濃度升高，從8%升高到40%，最大冷速從172.5℃／s降到80.0℃／s。300℃冷速也呈逐漸下降趨勢，從71.49℃／s降到26.21℃／s，這說明濃度是影響KR6480冷卻能力的主要因素之一，且隨著濃度的增加，溶液的冷卻能力逐漸下降。當(dāng)濃度低于30%時，KR6480溶液在高溫并沒有出現(xiàn)明顯的蒸汽膜階段，隨著濃度的增加，當(dāng)溶液濃度達(dá)到40%時，在冷卻特性曲線上才能觀察到蒸汽膜階段。濃度增加，冷卻液的最大冷卻速度和對流狀態(tài)下的冷卻速度降低

熱處理生產(chǎn)中使用全損耗系統(tǒng)用油淬火冷卻存在兩個主要問題：①尺寸較大的工件，油冷處理時出現(xiàn)硬度偏低，力學(xué)性能不能滿足技術(shù)條件的現(xiàn)象。②油冷處理勞動條件差、易引起火災(zāi)和污染環(huán)境。為了克服油冷處理的缺點和弊端，出現(xiàn)了許多新型的淬火冷卻介質(zhì)，其中以水基聚合物淬火冷卻介質(zhì)的應(yīng)用最為廣泛。從可持續(xù)發(fā)展和技術(shù)發(fā)展的角度看，水基聚合物淬火冷卻介質(zhì)取代油也是一個必然趨勢。本文以40CrNiMo合金鋼鍛件為載體，開展水基聚合物淬火冷卻介質(zhì)取代油冷的可行性研究。研究水基聚合物淬火冷卻介質(zhì)對鍛件組織和性能的影響，從而為其在熱處理生產(chǎn)中的應(yīng)

通過滲碳及相應(yīng)的熱處理工藝手段，可使低碳鋼、低碳合金鋼在保持心部有較高的強(qiáng)韌性的同時，表面獲得高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。而可控氣氛滲碳能夠有效控制滲碳層深度、碳含量、硬度和金相組織，避免零件氧化和脫碳，大幅提高熱處理質(zhì)量，減少材料的浪費，提高生產(chǎn)效率，降低成本，穩(wěn)定產(chǎn)品性能，延長使用壽命。因此，可控氣氛滲碳已廣泛應(yīng)用于井式滲碳爐、密封箱式多用爐、連續(xù)爐、網(wǎng)帶爐及轉(zhuǎn)底爐等，針對不同機(jī)械零件進(jìn)行滲碳處理。一、常用可控氣氛滲碳1．載氣+富化氣滲碳?xì)夥眨?）甲醇+富化氣甲醇的碳氧比(C/O)等于1，甲醇在滲碳溫度下裂解而形成

生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)滲碳或碳氮共滲后淬火裂紋，導(dǎo)致零件報廢，既影響生產(chǎn)進(jìn)度，也造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。上一篇文章分析產(chǎn)生裂紋原因，本文將對裂紋零件刨切結(jié)果進(jìn)行分析并給出結(jié)論。4．分析與討論針對裂紋零件剖切結(jié)果，分析如下： (1)零件外圓面縱向裂紋的數(shù)量、走向不一，故零件裂紋的產(chǎn)生與原材料狀態(tài)無關(guān)。 (2)由裂紋的剖切金相檢查可知，裂紋部位滲層深度與無裂紋部位滲層深度及形貌均基本一致，裂紋開口部位碳化物層與正常部位無明顯差異，且碳化物未沿裂紋分布，裂紋附近滲層組織與同樣深度正常部位組織無明顯差異，由此可以

    生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)滲碳或碳氮共滲后淬火裂紋，導(dǎo)致零件報廢，既影響生產(chǎn)進(jìn)度，也造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。因此，分析產(chǎn)生裂紋原因，避免再現(xiàn)，至關(guān)重要。    1．問題描述    某單位生產(chǎn)4批零件，其加工工序如下：領(lǐng)料一車工一磨工一超聲波檢測一車工一磨工一碳氮共滲一高溫回火一平磨一車工（開槽）一鉆工一鉗工一檢驗一淬火一回火一磨工一磁粉檢測。  前3批零件均一次性合格，第4批（29件）零件加工至回火工序，噴砂后發(fā)現(xiàn)大量零件

模鍛件的成形一般包括三種類型的工步，即模鍛工步（包括預(yù)鍛和終鍛）、制坯工步（包括鐓粗、拔長、滾擠、卡壓、成形、彎曲等）、切斷修整工步（包括切斷、切邊、沖孔、校正、精壓等）。    預(yù)鍛工步是使制坯后的坯料進(jìn)一步變形，以保證終鍛時獲得飽滿、無折疊、無裂紋或其他缺陷的優(yōu)質(zhì)鍛件；同時有助于減少終鍛模膛磨損，提高模具壽命。終鍛工步用以完成鍛件的最終成形。所以，當(dāng)鍛件形狀復(fù)雜，成形困難，且生產(chǎn)批量較大時，一般都采用預(yù)鍛，然后再終鍛。    制坯工步主要是根據(jù)鍛件的形

 (1)鑄造鋁合金的種類、性能及應(yīng)用鑄造鋁合金可分為Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系等，其中Al-Si占整個鋁鑄件的80%～90%。①Al-Si系合金鑄造性能好，但強(qiáng)度和塑性低。經(jīng)過變質(zhì)處理可提高合金的強(qiáng)度，尤其是塑性。在Al-Si系合金中，常常加入Mg、Cu等合金元素，通過熱處理可大幅度提高合金的力學(xué)性能。Al-Si系合金可用于制造內(nèi)燃機(jī)缸體、缸蓋、儀表外殼等。②Al-Cu系合金室溫及高溫力學(xué)性能都高，切削性能好，加工表面光潔，富銅相耐熱，熔鑄工藝簡單；但鑄造性能較差（屬于固溶體型合金），富銅相

半軸是汽車后橋受扭矩及一定沖擊力的重要結(jié)構(gòu)件，是傳遞動力的主要部件之一，在工作過程中將主減速器、差速器傳來的扭矩最后傳給驅(qū)動車輪，即起到傳遞發(fā)動機(jī)扭力和驅(qū)動后橋圓錐齒使車輪前進(jìn)的作用，花鍵受力處既有滑動又有沖擊，半軸的使用壽命取決于花鍵齒的抗壓能力，要求有較高的靜扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)疲勞壽命、良好的耐疲勞性能及沖擊韌性等，較深的硬化層等，來滿足實心半軸的正常需要。 (1)材料的選擇和技術(shù)要求汽車半軸通常采用中碳鋼或中碳合金鋼等制造，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。為了防止出現(xiàn)淬火開裂，采用浸油或浸水的冷卻方法，中頻淬火采

鋼的熱處理應(yīng)當(dāng)在還原性氣氛中進(jìn)行，在加熱過程中能保護(hù)工件，免于氧化、脫碳的爐氣即為保護(hù)氣氛，作為淬火加熱工序應(yīng)確保零件的表面狀態(tài)沒有發(fā)生改變，下面為熱鍛模具、結(jié)構(gòu)鋼零件保護(hù)加熱時，通常的保護(hù)氣氛的成分下表。 零件在加熱過程中，為保護(hù)零件免于氧化和脫碳，在具有還原性的氣氛中完成熱處理，可以獲得無氧化、不脫碳的光亮表面，提高了表面質(zhì)量，同時也省去了酸洗、拋丸或噴砂工序，提高作業(yè)效率、明顯降低了生產(chǎn)成本。    保護(hù)氣氛的種類很多，為了便于了解其特性，下面分別加以介紹，供零件在加熱過程中正確

粉末冶金法是一種不用熔煉和鑄造，而用壓制、燒結(jié)金屬粉末的方法來制造零件的新工藝。粉末冶金法既是制取具有特殊性能金屬材料的方法，也是一種精密的無切屑或少切屑的加工方法。用粉末冶金法可使壓制品達(dá)到或非常接近于零件要求的形狀、尺寸精度與表面粗糙度，使生產(chǎn)率和材料利用率大為提高，節(jié)省加工工時和減少機(jī)械加工設(shè)備，降低成本，因此粉末冶金法在國內(nèi)外都得到了很快的發(fā)展。粉末冶金工藝過程包括粉料制備、壓制成形、燒結(jié)及后處理幾個工序。(1)粉料制備  包括金屬粉末的制取、粉料的混合等步驟。值得指出的是，金屬粉末的各

鋼件在熱處理中產(chǎn)生的應(yīng)力有第一、第二、第三類內(nèi)應(yīng)力，即鋼件各部位之間的宏觀內(nèi)應(yīng)力（第一類內(nèi)應(yīng)力）和晶粒范圍內(nèi)的應(yīng)力（第二類應(yīng)力），以及晶格內(nèi)部應(yīng)力（第三類應(yīng)力）。僅僅第一類內(nèi)應(yīng)力就足以引起工件的扭曲和產(chǎn)生裂紋。本章討論的是指第一類內(nèi)應(yīng)力。工件在加熱和冷卻過程中，將發(fā)生熱脹冷縮的體積變化，以及因組織轉(zhuǎn)變時新舊相比容差而發(fā)生的體積改變。由于熱傳導(dǎo)過程，工件表面比心部先加熱或先冷卻，在截面上各部分之間產(chǎn)生溫差，導(dǎo)致鋼件表層和心部不能在同一時刻發(fā)生上述體積變化。各部位體積變化的相互牽制便形成內(nèi)應(yīng)力。加熱或冷卻速度越大，工件

淬火處理一般采用平衡或接近平衡的鐵素體-珠光體類為原始組織，而不采用非平衡組織，像淬火馬氏體、回火馬氏體、貝氏體、魏氏組織等。因為這些非平衡組織在加熱淬火時，可能發(fā)生組織“遺傳”，即舊相（奧氏體）晶粒粗大，新形成的奧氏體晶粒也會是粗大的，這不僅不能矯正過熱組織，反而會更加傾向于過熱。高速鋼重復(fù)淬火會形成萘狀組織。高碳高合金鋼的馬氏體，性能較脆，導(dǎo)熱性較差，加熱時容易開裂。因此，一般將非平衡組織進(jìn)行退火或正火，切斷“遺傳”，再加熱淬火，以防止淬火裂紋。但是，在某些條件下

①各向異性纖維組織的形成和形變織構(gòu)的出現(xiàn)，均使金屬的性能產(chǎn)生各向異性，這對塑性成形加工是不利的。用有織構(gòu)的板材沖壓筒形件時，因在不同方向上塑性差別很大，工件的邊緣出現(xiàn)高低不平（俗稱“制耳”現(xiàn)象），且壁厚和硬度也不均勻。為了避免織構(gòu)帶來的這類缺陷，變形量較大的工件往往經(jīng)多次變形完成，并進(jìn)行中間退火過程。②冷變形強(qiáng)化隨著塑性變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度和硬度顯著提高，而塑性明顯下降，這一現(xiàn)象稱為冷變形強(qiáng)化，也稱加工硬化。變形過程中位錯密度的增加和晶粒的碎化是產(chǎn)生冷變形強(qiáng)化的主要原因。由于位錯之間的