(1)時效加熱溫度的敏感性 為了使盡可能多的強(qiáng)化相溶入固溶體，鋁合金的時效加熱溫度應(yīng)盡量提高，接近其熔點。為了避免極易產(chǎn)生的過熱、過燒，必須嚴(yán)格控制加熱溫度。鋁合金的加熱溫度范圍一般在10℃以內(nèi)，要求加熱爐的溫度均勻度≤±5℃。(2)固溶加熱速度的敏感性 對于包鋁鋁合金熱處理時，為了防止包鋁層與基體鋁合金之間擴(kuò)散而影響其使用性能，應(yīng)使固溶處理的加熱速度盡量快些，限制加熱時的最大回復(fù)時間，如表1-12所示。表1-12    包鋁鋁合金固溶處理加熱的

1．C曲線的形狀與位置p5-22是亞共析，共析，過共析碳鋼的C曲線，比較三圖，不難看出，三者都具有A轉(zhuǎn)變開始線與轉(zhuǎn)變終了線，不過亞共析碳鋼的C曲線上多出一條先共析鐵素體曲線，過共析碳鋼曲線上多出一條先共析滲碳體曲線。通常在熱處理加熱條件下，亞共析碳鋼的C曲線隨含碳量的增加向右移，過共析碳鋼的C曲線隨含碳量的增加向左移，因此碳鋼中共析C曲線的鼻尖離縱坐標(biāo)最遠(yuǎn)，過冷A也最穩(wěn)定。2．先共析相的量與形態(tài)隨過冷度的增加，亞共析碳鋼和過共析碳鋼的先共析鐵素體或先共析滲碳體的量在逐淅減小，當(dāng)過冷度達(dá)到一定程度后，這種先共析相就不

 (1)耐高溫軸承零件的適用材料  一般用Cr4Mo4V、8Cr14Mo4V和H13Cr4Mo4Ni4V及18Cr4V等鋼制造。但它們有各自不同的適用溫度范圍，對于Cr4Mo4V鋼則適于在-55~315℃條件下工作的軸承零件，即使W18Cr4V鋼長時間使用最高溫度也不得超過500℃，即所謂高溫軸承其使用溫度也是有限度的。因此，應(yīng)根據(jù)具體使用條件選擇材料。此外，還與高溫下的介質(zhì)有關(guān)。例如，制造在高溫腐蝕介質(zhì)中工作的軸承需用8Cr14Mo4V鋼制造，且僅適于制造在-55~430℃條件下工作

奧氏體過冷到A1線以下后，向珠光體轉(zhuǎn)變，首先在A晶界處形成滲碳體晶核，然后滲碳體片不斷分枝，并且向奧氏體晶粒內(nèi)部平行長大，我們知道滲碳體的含碳量較高6. 69%C，而A僅0.77%C，因此Fe3C片長大的同時，必然使與它相臨的奧氏體的含碳量不斷降低，而后又促使這部分低碳A轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體，這樣也就形成了由層片狀滲碳體與鐵素體組成的珠光體。冷卻速度對珠光體型的轉(zhuǎn)變影響很大，隨過冷度的增加，珠光體中鐵素體和滲碳體的片間距離越來越小。分辨儀器：光顯→①過冷度較小時，獲得片層間距離較大的珠光體組織，“P&

 零件設(shè)計時，材料選擇得合理是決定其使用性能和壽命的基礎(chǔ)，同時對熱處理的工藝性也有重要影響。因此，材料選擇是產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量和熱處理工藝質(zhì)量的另一關(guān)鍵環(huán)節(jié)。零件材料選擇的要點如下：(1)根據(jù)零件工作條件和通常的失效特點選擇材料 零件的工作條件包括零件所受載荷類型及大小、環(huán)境溫度和介質(zhì)；零件失效形式包括磨損、變形、韌性斷裂和脆性斷裂等。所選擇的材料必須確保零件工作過程所需要的性能，如各種力學(xué)性能、耐磨性、抗咬合粘滯性、耐蝕性、持久強(qiáng)度和低溫脆性，以及其他特殊性能要求，如電性、磁性、密度等。例如：1)對

1)．首先將共析碳鋼制成許多薄片試樣(φ10*1. 5mm)并把它們分成若干組；2)．先取一組放到爐子內(nèi)加熱到ACI以上某一溫度保溫，使它轉(zhuǎn)變成為均勻細(xì)小的奧氏體晶粒；3)．將該試樣全部取出迅速放入ACI以下溫度（選6500C）鹽爐中，使過冷A進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變；4)．每隔一定時間取一試樣投入水中，使在鹽爐等溫轉(zhuǎn)變過程中的A在水冷時轉(zhuǎn)變?yōu)镸；5)．觀察各試樣的顯微組織這些圖是共析鋼由A冷卻到750℃，并經(jīng)不同等溫時間再水冷到的顯微組織，圖中亮白色是M（過冷A轉(zhuǎn)變所生成），黑色是A等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物（A冷>P）。6)．找出

奧氏體過冷到A1線以下后，向珠光體轉(zhuǎn)變，首先在A晶界處形成滲碳體晶核，然后滲碳體片不斷分枝，并且向奧氏體晶粒內(nèi)部平行長大，我們知道滲碳體的含碳量較高6. 69%C，而A僅0.77%C，因此Fe3C片長大的同時，必然使與它相臨的奧氏體的含碳量不斷降低，而后又促使這部分低碳A轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體，這樣也就形成了由層片狀滲碳體與鐵素體組成的珠光體。冷卻速度對珠光體型的轉(zhuǎn)變影響很大，隨過冷度的增加，珠光體中鐵素體和滲碳體的片間距離越來越小。分辨儀器：光顯→①過冷度較小時，獲得片層間距離較大的珠光體組織，“P&

    上一節(jié)我們討論了鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變，而這一節(jié)的內(nèi)容是鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變，冷卻的方式有兩種：    1)．連續(xù)冷卻；2)．等溫冷卻。1．等溫冷卻是把加熱到A狀態(tài)的鋼，快速冷卻到低于Arl某一溫度，等溫一段時間，使A發(fā)生轉(zhuǎn)變，然后再冷卻到室溫。2．連續(xù)冷卻把加熱到A狀態(tài)的鋼，以不同的冷卻速度（空冷，隨爐冷，油冷，水冷）連續(xù)冷卻到室溫。從這個表中，我們可以發(fā)現(xiàn)，同是一種鋼，加熱條件相同，但由于采用不同的冷卻條件，鋼所表出的機(jī)械性能明顯不同。為什么會出現(xiàn)性能上

（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