冶金廠(chǎng)熱處理技術(shù)

前言

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展取得了輝煌成就，7臺(tái)金工業(yè)實(shí)現(xiàn)了持續(xù)、快速、健康發(fā)展，鋼產(chǎn)量已連續(xù)數(shù)年位居世界首位。這其間凝結(jié)著冶金行業(yè)廣大職工的智慧和心血，包含著千千萬(wàn)萬(wàn)產(chǎn)業(yè)工人的汗水和辛勞。實(shí)踐證明，人才是興國(guó)之本、富民之基和發(fā)展之源，是科技創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的探索者、實(shí)踐者和推動(dòng)者。冶金行業(yè)中的高技能人才是推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)科技成果轉(zhuǎn)化不可缺少的重要力量，其數(shù)量能否迅速增長(zhǎng)、素質(zhì)能否不斷提高，關(guān)系到冶金行業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的強(qiáng)弱。同時(shí)，冶金行業(yè)作為國(guó)家基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，擁有數(shù)百萬(wàn)從業(yè)人員，其綜合素質(zhì)關(guān)系到我國(guó)產(chǎn)業(yè)工人隊(duì)伍整體素質(zhì)，關(guān)系到工人階級(jí)自身先進(jìn)性在新的歷史條件下的鞏固和發(fā)展，直接關(guān)系到我國(guó)綜合國(guó)力能否不斷增強(qiáng)。強(qiáng)化職業(yè)技能培訓(xùn)工作，提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障，黨中央和國(guó)務(wù)院給予了高度重視。在2003年的全國(guó)人事工作會(huì)議上，中央再一次明確了人才立國(guó)的發(fā)展戰(zhàn)略，同時(shí)國(guó)家已經(jīng)著手進(jìn)行終身學(xué)習(xí)法的制定調(diào)研工作。結(jié)合《職業(yè)教育法》的頒布實(shí)施，職業(yè)教育工作將出現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的新局面。為了搞好冶金行業(yè)職工的技能培訓(xùn)工作，冶金工業(yè)出版社同河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、昆明冶金高等專(zhuān)科學(xué)校、吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院、山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院和中國(guó)鋼協(xié)職業(yè)培訓(xùn)中心等單位密切協(xié)作，聯(lián)合有關(guān)的冶金企業(yè)和職業(yè)技術(shù)院校，編寫(xiě)了這套冶金行業(yè)職業(yè)教育培訓(xùn)規(guī)劃教材，并經(jīng)勞動(dòng)和社會(huì)保障部職業(yè)培訓(xùn)教材工作委員會(huì)辦公室組織專(zhuān)家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)，給予推薦。有關(guān)學(xué)校的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和教師在時(shí)間緊、任務(wù)重的情況下，克服困難，辛勤工作，在有關(guān)單位的工程技術(shù)人員和教師的積極參與和大力支持下，出色地完成了前期工作，為冶金行業(yè)的職業(yè)技能培訓(xùn)工作的順利進(jìn)行，打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。相信本套教材的出版，將為企業(yè)生產(chǎn)一線(xiàn)人員的理論水平、操作水平和管理水平的進(jìn)一步提高，企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的不斷增強(qiáng)，起到積極的推進(jìn)作用。

內(nèi)容概要

　　《冶金廠(chǎng)熱處理技術(shù)》為冶金行業(yè)職業(yè)技能培訓(xùn)教材，是參照冶金行業(yè)職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)技能鑒定規(guī)范，根據(jù)冶金企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際和崗位群的技能要求編寫(xiě)的?！兑苯饛S(chǎng)熱處理技術(shù)》在論述熱處理基本原理和工藝的基礎(chǔ)上，敘述了冶金廠(chǎng)熱處理新技術(shù)、新工藝，重點(diǎn)闡述了鋼錠、鋼坯、鍛軋材的節(jié)能退火、去氫退火、軟化退火以及鋼材控軋控冷等新知識(shí)?！　　兑苯饛S(chǎng)熱處理技術(shù)》可作為冶金行業(yè)職業(yè)教育的培訓(xùn)教材，也可作為金屬材料等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材，還可供從事冶金、鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、壓力加工、粉末冶金以及材料開(kāi)發(fā)研究等行業(yè)的科研人員、技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

1 熱處理基本原理1.1 鋼中的固態(tài)相變類(lèi)型1.1.1 按相變的平衡狀態(tài)分類(lèi)1.1.2 按原子的遷移特征分類(lèi)1.2 鐵碳相圖和c曲線(xiàn)1.2.1 鐵碳相圖1.2.2 動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn)——C曲線(xiàn)1.3 鋼的加熱轉(zhuǎn)變1.3.1 奧氏體組織1.3.2 奧氏體的形成1.4 共析分解與珠光體1.4.1 珠光體的組織結(jié)構(gòu)和定義1.4.2 珠光體的組織形態(tài)1.4.3 共析分解過(guò)程1.4.4 粒狀珠光體的形成1.5 馬氏體相變1.5.1 馬氏體的定義1.5.2 鋼中馬氏體的物理本質(zhì)1.5.3 馬氏體的力學(xué)性能1.6 貝氏體與貝氏體相變1.6.1 貝氏體的組織形貌1.6.2 貝氏體相變的過(guò)渡性1.6.3 貝氏體的定義1.6.4 關(guān)于貝氏體相變機(jī)制1.7 淬火鋼的回火轉(zhuǎn)變1.7.1 碳素鋼馬氏體的脫溶1.7.2 回火時(shí)α相的變化1.7.3 淬火鋼回火組織的概念復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)2 冶金廠(chǎng)常用熱處理工藝2.1 加熱工藝2.1.1 加熱速度2.1.2 加熱溫度的選擇2.1.3 升溫、保溫時(shí)間2.2 鋼的退火與正火2.2.1 退火2.2.2 正火2.3 鋼的淬火和回火2.3.1 鋼的淬火2.3.2 鋼的回火2.4 鋼的形變熱處理2.4.1 高溫形變熱處理2.4.2 低溫形變熱處理復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)3 鋼錠退火新工藝3.1 鋼錠的退火3.1.1 鋼錠退火的目的3.1.2 常規(guī)的工藝及存在的問(wèn)題3.1.3 鋼錠退火工藝?yán)碚摷霸O(shè)計(jì)3.1.4 鋼錠退火新工藝制定3.2 鋼錠退火典型新工藝3.2.1 高速鋼鋼錠退火工藝3.2.2 高鉻鎳合金結(jié)構(gòu)鋼鋼錠退火工藝3.2.3 軸承鋼鋼錠退火工藝3.2.4 Crl3型不銹鋼鋼錠退火工藝3.2.5 合金結(jié)構(gòu)鋼鋼錠退火工藝復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)4 鋼的擴(kuò)散退火4.1 液析碳化物和消除液析碳化物的退火4.1.1 液析碳化物4.1.2 消除液析碳化物的退火4.2 鋼中的白點(diǎn)和防止白點(diǎn)產(chǎn)生的措施4.2.1 鋼中的白點(diǎn)4.2.2 防止白點(diǎn)產(chǎn)生的措施4.3 去氫退火工藝設(shè)計(jì)4.3.1 Fe-H平衡圖及氫在鐵中的溶解度4.3.2 氫在鋼中的擴(kuò)散4.3.3 去氫退火工藝設(shè)計(jì)4.4 典型鋼種的去氫退火4.4.1 42CrMo鋼鍛件去氫退火4.4.2 5Cr2NiMoVSi、45Cr2NiMoVSi等特殊鋼鍛件去氫退火4.4.3 5CrNiMo、5CrMnMo鋼鍛件去氫退火4.4.4 4Cr5MoVlSi模具鋼鍛件退火4.4.5 35CrNi2Mo、35CrNi3MoV鋼大鍛件去氫退火4.4.6 鍛軋材的坑冷(緩冷)去氫4.4.7 去氫退火要點(diǎn)4.5 整合去氫退火4.5.1 整合原則4.5.2 各組工藝曲線(xiàn)圖復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)5 鋼中的帶狀組織及消除措施5.1 鋼中帶狀組織的形貌5.1.1 帶狀組織的形貌5.1.2 帶狀組織的成因5.1.3 熱處理對(duì)帶狀組織的影響5.2 帶狀組織的形成5.2.1 帶狀組織形成的一般認(rèn)識(shí)5.2.2 原始帶狀組織和二次帶狀組織5.2.3 二次帶狀組織的形成5.2.4 非平衡冷卻枝晶偏析引起的帶狀組織5.3 消除和減輕帶狀組織的工藝措施5.3.1 均質(zhì)化退火5.3.2 兩相區(qū)處理復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)6 鍛軋材的軟化退火6.1 鍛軋材退火軟化機(jī)理6.1.1 決定退火鋼硬度的要素6.1.2 減少零維障礙物的固溶強(qiáng)化作用實(shí)現(xiàn)軟化6.1.3 減少一維障礙物的強(qiáng)化作用實(shí)現(xiàn)軟化6.1.4 減少二維障礙物促進(jìn)軟化6.1.5 削弱三維障礙物的強(qiáng)化作用實(shí)現(xiàn)軟化6.2 應(yīng)用退火用c曲線(xiàn)6.2.1 退火用C曲線(xiàn)和淬火用C曲線(xiàn)6.2.2 退火用TTT圖和CCY圖6.2.3 退火用C曲線(xiàn)與淬火用C曲線(xiàn)的比較6.2.4 軋鍛材退火新工藝6.3 典型鋼種鍛軋材的軟化退火6.3.1 H13鋼大型鍛軋材軟化退火新工藝6.3.2 X45CrNiM04鋼鍛件的退火軟化6.3.3 23MnCrNiMo煤機(jī)鏈條鋼鍛軋材的退火軟化6.3.4 模具鋼5Cr2NiMoVSi大鍛件的退火軟化6.4 各組鋼鍛件軟化退火新工藝6.4.1 整合軟化退火工藝的原則6.4.2 整合工藝的編制6.4.3 各類(lèi)鋼的整合工藝曲線(xiàn)復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)7 塑料模具鋼及其預(yù)硬化處理7.1 塑料模具鋼現(xiàn)狀7.1.1 塑料制品成形的工作條件及性能要求7.1.2 塑料模具鋼鋼材的選擇及要求7.1.3 熱塑性塑料注射模具鋼的組織和硬度7.2 P20、718鋼的淬透性7.2.1 P20鋼等溫轉(zhuǎn)變‘ITI’圖7.2.2 P20鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織結(jié)構(gòu)7.2.3 718鋼等溫轉(zhuǎn)變CCT圖7.3 塑料模具鋼的預(yù)硬化處理7.3.1 奧氏體化均溫、保溫時(shí)間確定7.3.2 淬火介質(zhì)和淬火冷卻方法7.4 P20、718鋼預(yù)硬化的組織7.4.1 P20鋼的預(yù)硬化組織7.4.2 718鋼預(yù)硬化組織及硬度7.5 大型鍛坯的淬火7.5.1 P20、718鋼鍛坯的分類(lèi)7.5.2 奧氏體化均溫、保溫時(shí)間確定7.5.3 淬火介質(zhì)和淬火冷卻方法復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)8 鋼材的粗晶組織及消除措施8.1 混晶組織及消除8.1.1 粗大奧氏體晶粒的組織遺傳8.1.2 35CrNi3MoV鋼鍛件產(chǎn)生混晶的原因8.1.3 防止混晶的工藝8.2 魏氏組織及消除措施8.2.1 魏氏組織8.2.2 消除魏氏組織的工藝措施復(fù)習(xí)思考題參考文獻(xiàn)9 熱軋盤(pán)條的在線(xiàn)熱處理9.1 盤(pán)條的分類(lèi)9.2 控制軋制和控制冷卻9.2.1 控制軋制9.2.2 控制冷卻9.3 控制冷卻與在線(xiàn)熱處理技術(shù)的應(yīng)用9.3.1 鋼筋的控制冷卻——軋后余熱熱處理

章節(jié)摘錄

插圖：2.3.2 鋼的回火回火是將淬火鋼在A1以下溫度加熱，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的回火組織，并以適當(dāng)方式冷卻到室溫的工藝操作?；鼗鸬闹饕康氖琼g化，減少或消除淬火殘余內(nèi)應(yīng)力，通過(guò)相應(yīng)的組織轉(zhuǎn)變，獲得硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性的適當(dāng)配合，以滿(mǎn)足工件的性能要求?；鼗鹩械蜏鼗鼗稹⒅袦鼗鼗鸷透邷鼗鼗鸬葞追N。2.3.2.1 低溫回火低溫回火溫度約為150～250℃，得到回火馬氏體組織。和淬火馬氏體相比，回火馬氏體既保持了鋼的高硬度、高強(qiáng)度和良好耐磨性，又適當(dāng)提高了韌性。因此，低溫回火特別適用于刀具、量具、滾動(dòng)軸承、滲碳件及高頻表面淬火工件。低溫回火鋼大部分是淬火高碳鋼和高碳合金鋼，經(jīng)淬火并低溫回火后，可得到隱晶回火馬氏體組織，其基體上分布著均勻細(xì)小的粒狀碳化物，具有很高的硬度和耐磨性，同時(shí)顯著降低了鋼的淬火應(yīng)力和脆性。對(duì)于淬火獲得低碳馬氏體的鋼，經(jīng)低溫回火后可以減少內(nèi)應(yīng)力，并進(jìn)一步提高鋼的強(qiáng)度和塑性，保持優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。2.3.2.2 中溫回火中溫回火溫度一般在350-50℃之間，回火的組織為回火托氏體組織（也稱(chēng)屈氏體）。對(duì)于一般的碳鋼和低合金鋼，中溫回火相當(dāng)于回火的第三階段，此時(shí)碳化物開(kāi)始聚集，基體開(kāi)始回復(fù)，淬火應(yīng)力基本消失。因此，鋼具有高的彈性極限，較高的強(qiáng)度和硬度，良好的塑性和韌性。所以，中溫回火主要用于各種彈簧零件及熱鍛模具。2.3.2.3 高溫回火碳素鋼和低合金鋼高溫回火溫度約為500～650℃，回火組織為回火索氏體。淬火和隨后的高溫回火也稱(chēng)為調(diào)質(zhì)處理。經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，鋼具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。因此，高溫回火主要適用于中碳結(jié)構(gòu)鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼，用來(lái)制作曲軸、連桿、連桿螺栓、汽車(chē)半軸、機(jī)床主軸及齒輪等重要的機(jī)器零件。這些機(jī)器零件在使用中要求有較高的強(qiáng)度并有能承受沖擊和交變負(fù)荷的作用。2.4 鋼的形變熱處理形變熱處理是將塑性變形和熱處理有機(jī)結(jié)合在一起的一種復(fù)合工藝。該工藝既能提高鋼的強(qiáng)度，又能改善鋼的塑性和韌性，同時(shí)還能簡(jiǎn)化工藝，節(jié)省能源。因此，形變熱處理是提高鋼的強(qiáng)韌性的重要手段之一。控制軋制技術(shù)就是形變熱處理的一種有效方式。根據(jù)形變的溫度以及形變所處的組織狀態(tài)，形變熱處理分很多種，這里僅介紹高溫形變熱處理和低溫形變熱處理。

編輯推薦

《冶金廠(chǎng)熱處理技術(shù)》是人力資源和社會(huì)保障部職業(yè)能力建設(shè)司推薦。

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