碳钢资料金相图
A_铁素体 v_奥氏体
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
退火
退火
：将金属迟缓加热到必定温度，保持足够时间，而后以适合速度冷却
(往常
是迟缓冷却，有时是控制冷却 ) 的一种 金属热办理
工艺。目的是使经过锻造、锻轧、
焊接或切削加工的资料或工件融化，改良 塑性 和韧性，使化学成分均匀化，去除剩余
应力，或获取预期的物理性能。退火工艺随目的之不同而有多种，如重结晶退火、等 温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火，以及稳固化退火、磁
场退火等等。
1 、金属工具使用时因受热而失掉原有的
硬度 。
2 、把 金属资料 或工件加热到必定温度并连续一准时间后，使迟缓冷却。退火可
以减低金属硬度和脆性，增添可塑性。也叫焖火。
退火的一个最主要工艺参数是最高加热温度（
退火温度 ），大部分合金的退火加
,如碳素钢以铁碳均衡图为基础（图
1 ）。
热温度的选择是以该合金系的相图为基础的
各样钢 (包含碳素钢及合金钢
)的退火温度，视详细退火目的的不同而在各该钢种的 A
c3 以上、 Ac1 以上或以下的某一温度。各样非铁合金的退火温度则在各该合金的固相线温度以下、固溶度线温度以上或以下的某一温度。
重结晶退火 应用于均衡加热和冷却时有固态相变 ( 重结晶 ) 发生的合金。 其退火温度为各该合金的相变温度区间以上或以内的某一温度。加热和冷却都是迟缓的。合金
于加热和冷却过程中各发生一次相变重结晶，故称为重结晶退火，常被简称为退火。
这种退火方法，相当广泛地应用于钢。钢的重结晶退火工艺是 （亚共析钢）或
Ac1 （共析钢或过共析钢）以上
:迟缓加热到 Ac3
30 ～ 50 ℃，保持适合时间，而后缓
铁素体 或 渗碳 体）转
慢冷却下来。经过加热过程中发生的 珠光体 （或许还有先共析的
变为奥氏体（第一回相变重结晶）以及冷却过程中发生的与此相反的第二回相变重结 晶，形成晶粒较细、片层较厚、组织均匀的珠光体 退火温度在
(或许还有先共析铁素体或渗碳体
)。
Ac3 以上（亚共析钢）使钢发生完好的重结晶者，称为完好退火，退火温
度在 Ac1 与 Ac3 之间 (亚共析钢 )或 Ac1 与 Acm 之间（过共析钢） 重结晶者 , 称为不完好退火。前者主要用于亚共析钢的
, 使钢发生部分的
铸件 、锻轧件、焊件，以除去
组织缺点（如魏氏组织、带状组织等），使组织变细和变均匀，以提升钢件的塑性和 韧性。后者主要用于中碳和高碳钢及低合金构造钢的锻轧件。此种锻、轧件若锻、轧 后的冷却速度较大时，形成的珠光体较细、硬度较高；若停锻、停轧温度过低，钢件 中还有大的内应力。此时可用不完好退火取代完好退火，使珠光体发生重结晶 变细，同时也降低硬度，除去内应力 间的过共析钢球化退火
,改良被切削性。其余
, 晶粒
,退火温度在 Ac1 与 Acm 之
,也是不完好退火。
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重结晶退火也用于非铁合金，比如
温为 α相 (密排六方构造 即相变温度区间。
)，高温为
钛合金 于加热和冷却时发生同素异构转变，低
β相（体心立方构造），此中间是 “α＋ β”两相区，
也进行重结晶退火，
β相的细
为了获取凑近均衡的室温稳固组织和细化晶粒，
即迟缓加热到高于相变温度区间不多的温度，保温适合时间，使合金转变为 小晶粒；而后迟缓冷却下来，使
等温退火
β相再转变为 α相或 α＋ β两相的渺小晶粒。
应用于钢和某些非铁合金如钛合金的一种控制冷却的退火方法。对钢
Ac3 （亚共析钢）或
来说，是迟缓加热到 度，保温一段时间
Ac1 （共析钢和过共析钢）以上不多的温
, 使钢奥氏体化 ,而后快速移入温度在 A1 以下不多的另一炉内，等
温保持直到奥氏体所有转变为片层状珠光体（亚共析钢还有先共析铁素体；过共析钢 还有先共析渗碳体）为止，最后以随意速度冷却下来 温保持的大概温度范围在所办理钢种的等温转变图上 区间以内 ( 见过冷奥氏体转变图
(往常是出炉在空气中冷却 )。等
A1 至珠光体转变鼻尖温度这一
)；详细温度和时间，主要依据退火后所要求的硬度来
确立（图 2 ）。等温温度不行过低或过高，过低则退火后硬度偏高；过高则等温保持 时间需要延长。钢的等温退火的目的，与重结晶退火基真相同 备都比较复杂
,但工艺操作和所需设
,所以往常主假如应用于过冷奥氏体在珠光体型相变温度区间转变相当
迟缓的合金钢。后者若采纳重结晶退火方法，常常需要数十小时，很不经济；采纳等 温退火则能大大缩短生产周期，并能使整个工件获取更加均匀的组织和性能。等温退 火也可在钢的热加工的不同阶段来用。比如
,若让空冷淬硬性合金钢由高温空冷到室
温时，小心部转变为马氏体之时，在已发生了马氏体相变的外层就会出现裂纹 该类钢的热钢锭或钢坯在冷却过程中放入 体相变达成后，再出炉空冷，则可免生裂纹。
含 β相稳固化元素较高的钛合金，其
其等温转改动力学曲线（图
; 若将
700 ℃左右的等温炉内，保持等温直到珠光
β相相当稳固，简单被过冷。过冷的 β相，
3 ）与钢的过冷奥氏体等温转变图相像。为了缩短重结晶
退火的生产周期并获取更细、更均匀的组织，亦可采纳等温退火。
均匀化退火
亦称扩散退火。应用于钢及非铁合金（如锡青铜、硅青铜、白铜、
镁合金 等）的铸锭或铸件的一种退火方法。将铸锭或铸件加热到各该合金的固相线温 度以下的某一较高温度
,长时间保温 , 而后迟缓冷却下来。均匀化退火是使合金中的元
素发生固态扩散，来减少化学成分不均匀性（ 偏析 ），主假如减少晶粒尺度内的化学
成分不均匀性（晶内偏析或称枝晶偏析）。均匀化退火温度所以这样之高，是为了加 快合金元素扩散，尽可能缩短保温时间。合金钢的均匀化退火温度远高于 是 1050 ～ 1200 ℃。非铁合金锭进行均匀化退火的温度一般是 均匀化退火因加热温度高，保温时间长，所以热能耗费量大。
球化退火
或许使温度在
Ac3 ，往常
“0.95 ×固相线温度 (K) ”,
只应用于钢的一种退火方法。将钢加热到稍低于或稍高于
A1 上下周期变化，而后缓冷下来。目的在于使珠光体内的片状渗碳体
Ac1 的温度
以及先共析渗碳体都变为球粒状，均匀散布于铁素体基体中 ( 这种组织称为球化珠光
体 ) 。拥有这种组织的中碳钢和高碳钢硬度低、被切削性好、冷形变能力大。对工具钢来说，这种组织是淬火前最好的原始组织。
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球化退火的详细工艺（图
4 ）有：①一般（缓冷）球化退火（图 4a ），缓冷合用
于多半钢种， 特别是装炉量大时，
操作比较方便， 但生产周期长； ②等温球化退火 （图
4b ），合用于多半钢种，特别是难于球化的钢以及球化质量要求高的钢（如转动轴承 钢）；其生产周期比一般球化退火短，可是需要有能够控制共析转变前冷却速率的炉 子；③周期球化退火（图 周期也比一般球化退火短，
4c ），合用于原始组织为片层状珠光体组织的钢，其生产 可是在设施装炉量大的条件下，
很难按控制要求改变温度，
故在生产中未宽泛采纳；④低温球化退火（图 及淬火硬化过的钢（后者往常称为高温融化 化有加快作用
,将形变加工与球化联合起来
4d ），合用于经过冷形变加工的钢以 回火 ）；⑤形变球化退火，形变加工对球 ,可缩短球化时间。它合用于冷、热形变为
形的钢件和 钢材 （如带材）（图 变量的热形变加工者；图 球化者）。
4e 是在 Acm 或 Ac3 与 Ac1 之间进行短时间、大形
4g 是利用锻造余热进行
4f 是在常温先予以形变加工者；图
再结晶退火 应用于经过冷变形加工的金属及合金的一种退火方法。目的为使金
属内部组织变为渺小的等轴晶粒，除去形变硬化，恢复金属或合金的塑性和形变能力 （答复和再结晶）。若欲保持金属或合金表面光明，则可在 中进行再结晶退火。
去除应力退火
可控氛围 的炉中或 真空炉
铸、锻、焊件在冷却时因为各部位冷却速度不同而产生内应力，
若内应力较大
金属及合金在冷变形加工中以及工件在切削加工过程中也产生内应力。
而未实时予以去除，常致使工件变形甚至形成裂纹。去除应力退火是将工件迟缓加热 到较低温度（比如，灰口铸铁是
500 ～ 550 ℃，钢是 500
～ 650 ℃），保温一段时间,
使金属内部发生弛豫，而后缓冷下来。应当指出 去除，而不过部分去除，进而除去它的有害作用。
, 去除应力退火其实不可以将内应力完好
还有一些专用退火方法，如不锈耐酸钢稳固化退火；软磁合金磁场退火；
氢气退火； 可锻铸铁 可锻化退火等。
硅钢片
-------------------------------------------------------------------------------- 退火 annealing
将工件加热到预约温度，保温必定的时间后迟缓冷却的金属热办理工艺。退火的
目的在于：①改良或除去钢铁在锻造、锻压、
轧制 和焊接过程中所造成的各样组织缺
陷以及剩余应力， 防备工件变形、
开裂。②融化工件以便进行切削加工。③细化晶粒，
改良组织以提升工件的机械性能。④为最后热办理（淬火、回火）作好组织准备。常 用的退火工艺有：①完好退火。用以细化中、 学性能不好的粗大过热组织。
低碳钢 经锻造、锻压和焊接后出现的力
30 ～
将工件加热到铁素体所有转变为奥氏体的温度以上
50 ℃，保温一段时间，而后随炉迟缓冷却，在冷却过程中奥氏体再次发生转变，即可使
钢的组织变细。②球化退火。用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件
加热到钢开始形成奥氏体的温度以上 20 ～ 40 ℃，保温后迟缓冷却，在冷却过程中珠光体中
的片层状渗碳体变为球状，进而降低了硬度。③等温退火。用以降低某些镍、
铬含量较高的合金构造钢的高硬度，以进行切削加工。一般先以较快速度冷却到奥氏体最不稳固的温度，保温适合时间，奥氏体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降低。
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④再结晶退火。 用以除去金属线材、
薄板在冷拔、 冷轧过程中的硬化现象 （硬度高升、
塑性降落）。加热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下
50 ～ 150 ℃ ，只有这样
才能除去加工硬化效应使金属融化。⑤石墨化退火。用以使含有大批渗碳体的铸铁变 成塑性优异的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热到
950 ℃左右 ，保温一准时间后适
当冷却 ，使渗碳体分解形成团絮状石墨。⑥扩散退火。用以使合金铸件化学成分均 匀化，提升其使用性能。方法是在不发生融化的前提下
，将铸件加热到尽可能高的
去应力退火 。
温度，并长时间保温，待合金中各样元素扩散趋于均匀散布后缓冷。⑦ 用以除去钢铁铸件和焊接件的内应力。
关于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以
下 100 ～ 200 ℃，保温后在空气中冷却，即可除去内应力。
退火
为了除去塑料制品的内应力或控制结晶过程，
将制品加热到适合的温度并保持一
准时间，尔后慢慢冷却的操作。
-------------------------------------------------------------------------------- 退火 annealing
加热使 DNA 双螺旋解开，在必定的条件下，两条互补的单链依赖相互的碱基配
对从头形成双链
DNA 的过程， 亦即 复性 过程。 热变性的 DNA 单链在迟缓冷却过程中
DNA 分子，也能够来
DNA 浓度、 DNA 顺
能够达到很好的退火。退火的两条单链能够来自同一个双链的 自不同的 DNA 分子。退火是变性的逆转过程，它受温度、时间、
序的复杂性等要素的影
响。如 PCR 反响中 引物 与模板 DNA 的退火，核酸杂交中探
针与被检 DNA 的退火。
-------------------------------------------------------------------------------- 退火 annealing
在半导体技术中也经常采纳退火技术。比如：
（ 1 ）半导体芯片在经过 离子注入 此后就需要退火。因为往半导体中注入杂质离子
时，高能量的入射离子会与半导体晶格上的原子碰撞，使一些晶格原子发生位移， 结果造成大批的 空位 ，将使得注入区中的原子摆列杂乱或许变为为非晶区，所以在离
子注入此后一定把半导体放在必定的温度下进行退火，以恢复晶体的构造和除去缺 陷。同时，退火还有激活施主和受主杂质的功能，即把有些处于空隙地点的杂质原子 经过退火而让它们进入代替地点。退火的温度一般为
200~800C ，比热扩散混杂的温
度要低得多。
（ 2 ）蒸发电极金属此后需要进行退火，使得半导体表面与金属能够形成合金，
以接触优异（减小接触电阻）。这时的退火温度要选用得稍高于金属
- 半导体的共熔
点（关于 Si-Al 合金，为
570 度）。
钢板
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亿元感觉洁具
steel sheet(s) and plate(s)
钢带 剪
钢板是平板状， 矩形 的，可直接轧制或由宽
钢板
切而成。
钢板按 厚度 分， 薄钢板 <4 毫米（最薄
0.2 毫米）， 厚钢板 4~60 毫米，特厚钢板
60~115 毫米。
[1] 钢板按轧制分，分
热轧 的和 冷轧 的。
薄板 的宽度为 500~1500
毫米；厚的宽度为 600~3000 毫米。薄板按 钢种 分，有
一般钢、优良钢、
合金钢 、弹簧钢 、不锈钢 、工具钢 、耐热钢 、轴承钢 、硅钢 和工业
油桶 用板、 搪瓷 用板、防弹用板等；按表面涂镀层分，
塑料复合钢板 等。
桥梁钢板 、锅炉 钢板、汽
纯铁薄板等；按专业用途分，有 有镀锌薄板、镀锡薄板、镀铅薄板、
厚钢板的钢种大概上和薄钢板相同。在品各方面，除了
车制造钢板、 压力容器 钢板和多层高压容器钢板等品种纯属厚板外，有些品种的钢板 如汽车大梁钢板（厚
2.5~10 毫米）、 花纹钢板 （厚 2.5~8 毫米）、 不锈钢板 、耐热
钢板等品种是同薄板交错的。
另，钢板还有材质一说，其实不是所有的钢板都是相同的，材质不相同，其钢板所用到的地方，也不相同。
合金钢（一）
概括
跟着科学技术和工业的发展，
对资料提出了更高的要求， 如更高的强度， 抗高温、
高压、低温，耐腐化、磨损以及其余特别物理、化学性能的要求，碳钢已不可以完好满 足要求。
碳钢的在性能上主要有以下几方面的不足：
(1) 淬透性低
一般状况下，碳钢水淬的最大淬透直径只有
如一般碳钢
10mm-20mm 。
(2) 强度和屈强比较低 Q235 钢的 σs为 235MPa ，而低合金构造钢
16Mn 的 σs则为 360MPa 以上。 40 钢的 σ s / σb仅为 0.43, 远低于合金钢。
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(3) 回火 定性差
因为回火 定性差，碳 在 行 理 ， 了保 高
的 度需采纳 低的回火温度， 的 性就偏低； 了保 好的 性，采纳高 的回火温度 度又偏低，所以碳 的 合机械性能水平不高。
(4) 不可以 足特别性能的要求
碳 在抗氧化、耐 、耐 、耐低温、耐磨 以
及特别 磁性等方面常常 差，不可以 足特别使用性能的需求。
一 . 合金 的分
按合金元素含量多少，分 低合金 （合金元素 量低于 中合金 （合金元素 量 高合金 （合金元素 量高于
5% ）、 5%-10% ）
10% ）。
按所含的主要合金元素，分 （ Cr-Fe-C)
（
Cr-Ni-Fe-C)
（ Mn-Fe-C) 硅 （
Si-Mn-Fe-C)
按小 正火或 ，分 珠光体 氏体 素体 奥氏体 莱氏体 按用途分 合金 构 合金工具 特别性能 二 . 合金 的 号
牌号首部用数字 明碳含量。 定 构 以万分之一 位的数字（两位数）、 工具 和特别性能 以千分之一 位的数字（一位数）来表示碳含量，而工具 的 碳含量超
1% ，碳含量不 出。
在表示碳含量数字以后，用元素的化学符号表示 中主要合金元素，含量由后来
面的数字 明，均匀含量少于
1.5% 不 数
2 、 3⋯⋯ 。
0.40% ，主要合金元素
Cr 的含量在
, 均匀含量
1.5% ～ 2.49% 、 2.5% ～ 3.
49%⋯⋯
,相 地 以
合金 构
40Cr ，均匀碳含量
1.5% 以下。
合金工具
5CrMnMo, 均匀碳含量 0.5%, 主要合金元素 Cr 、Mn 、Mo 的含量
均在 1.5% 以下。
用 用其用途的 拼音字首来 明。
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如 :滚珠轴承钢 ,在钢号前标以 “G”。GCr15 表示含碳量约
是一个特例
1.0% 、铬含量约 1.5%( 这
, 铬含量以千分之一为单位的数字表示 )的滚珠轴承钢。
Y40Mn, 表示碳含量为 0.4% 、锰含量少于 1.5% 的易切削钢等等。
“A字”表示，比如 20Cr2Ni4
关于高级优良钢，则在钢的末端加 §7-1 钢的合金化
在钢中加入合金元素后，钢的基本组元铁和碳与加入的合金元素会发生交互作
用。钢的合金化目的是希望利用合金元素与铁、碳的互相作用和对铁碳相图及对钢的
热办理的影响来改良钢的组织和性能。
一、 合金元素与铁、碳的互相作用
合金元素加入钢中后，主要以三种形式存在钢中。即：与铁形成固溶体；与碳形
成碳化物；在高合金钢中还可能形成金属间化合物。
1. 溶于铁中
几乎所有的合金元素（除 Pb 外）都可溶入铁中 , 形成合金铁素体或合金奥氏体
,
按其对 α-Fe 或 γ-Fe 的作用 , 可将合金元素分为扩大奥氏体相区和减小奥氏体相区 两大类。
扩大 γ相区的元素 — 亦称奥氏体稳固化元素
等 , 它们使 A3 点 ( γ-Fe α-Fe 的转变点 )降落 , γ-相的存在范围。 此中 Ni 、Mn 等加入到必定量后
, 主假如 Mn 、 Ni 、 Co 、 C 、 N 、 Cu A4 点 ( γ-Fe 的转变点 )上涨 , 进而扩大
, 可使 γ相区扩大到室温以下
, 使 α
相区消逝 , 称为完好扩大 (如 C 、 N、 Cu 等 ), 固然扩大 γ γ相区元素。此外一些元素 相区 , 但不可以扩大到室γ相区的元温 , 故称之为部分扩大 素。
减小 γ相区元素 —— 亦称铁素体稳固化元素 , 主要有 Cr 、 Mo 、 W 、 V 、 Ti 、 Al 、 Si 、 B、 Nb 、Zr 等。它们使 A3 点上涨 , A4 点降落 (铬除外 , 降落 ; 大于 7% 后 ,A3 点快速上涨
铬含量小于 7% 时 , A3 点
, 使铁素体稳固地区扩
), 进而减小 γ相区存在的范围
大。按其作用不同可分为完好关闭 和部分减小
γ相区的元素 ( 如 Cr 、 Mo 、 W 、 V 、 Ti 、 Al 、 Si 等 )
γ相区的元素 (如 B 、 Nb 、 Zr 等 )。
2. 形成碳化物
合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小
, 可分为碳化物形成元素和非碳化物形
成元素两大类。
常有非碳化物形成元素有：
Ni 、 Co 、 Cu 、 Si 、 Al 、 N 、 B 等。它们基本上都溶于
Mn 、 Cr 、 W 、 V 、 Nb 、 Zr 、 Ti 等 (按形
铁素体和奥氏体中。常有碳化物形成元素有： 成的碳化物的稳固性程度由弱到强的序次摆列
)，它们在钢中一部分固溶于基体相中，
一部分形成合金渗碳体
, 含量高时可形成新的合金碳化合物。 Fe-Fe3C
相图的影响
二、 合金元素对
1. 对奥氏体和铁素体存在范围的影响 扩大或减小
γ相区的元素均相同扩大或减小
Fe-Fe3C 相图中的 γ相区 , 且相同 N
( 如 1Cr18Ni9
奥氏体不
i 或 Mn 的含量许多时 , 可使钢在室温下获取单相奥氏体组织
锈钢和 ZGMn13 高锰钢等 )， 而 Cr 、 Ti 、 Si 等超出必定含量时 , 可使钢在室温获取 单相铁素体组织
(如 1Cr17Ti
高铬铁素体不锈钢等
) 。
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2. 对 Fe-Fe3C 相图临界点 (S 和 E 点 )的影响 扩大 γ相区的元素使
Fe-Fe3C 相图中的共析转变温度降落
, 减小 γ相区的元素则
使其上涨 , 并都使共析反响在一个温度范围内进行。几乎所有的合金元素都使共析点
(S) 和共晶点 (E) 的碳含量降低，即 S 点和 E 点左移 , 强碳化物形成元素的作用尤其激烈。
三、 合金元素对钢热办理的影响
合金元素的加入会影响钢在热办理过程中的组织转变。 1. 合金元素对加热时相转变的影响
合金元素影响加热时奥氏体形成的速度和奥氏体晶粒的大小。
(1) 对奥氏体形成速度的影响：Cr 、 Mo 、 W 、 V 等强碳化物形成元素与碳的亲合
力大 , 形成难溶于奥氏体的合金碳化物 碳化物形成元素
, 明显减慢奥氏体形成速度； , 使奥氏体的形成速度加快；
Co 、Ni 等部分非 Al 、Si 、Mn 等合
, 因增大碳的扩散速度
金元素对奥氏体形成速度影响不大。
(2) 对奥氏体晶粒大小的影响：
大部分合金元素都有阻挡奥氏体晶粒长大的作用
V 、 Ti 、 Nb 、 Zr 等；中等阻挡晶粒长
,
但影响程度不同。激烈阻挡晶粒长大的元素有：
大的元素有： W 、 Mn 、 Cr 等；对晶粒长大影响不大的元素有： 晶粒长大的元素：
Si 、 Ni 、 Cu 等；促进
Mn 、 P 等。
2. 合金元素对过冷奥氏体分解转变的影响
除 Co 外 , 几乎所有合金元素都增大过冷奥氏体的稳固性
, 推延珠光体种类组织
的转变 , 使 C 曲线右移 , 即提升钢的淬透性。常用提升淬透性的元素有： Mo 、 Mn 、 Cr 、 Ni 、 Si 、 B 等。一定指出 , 加入的合金元素 , 只有完好溶于奥氏体时 , 才能提升淬透性。假如未完好溶解 , 则碳化物会成为珠光体的核心 , 反而降低钢的淬透性。另
外 , 两种或多种合金元素的同时加入 (如 , 铬锰钢、 铬镍钢等 ), 比单个元素对淬透性的影响要强得多。
除 Co 、 Al 外 , 多半合金元素都使
Ms 和 Mf 点降落。其作用大小的序次是：
, Si 实质上无影响。
Ms 和 Mf 点的降落
Mn 、
,
Cr 、 Ni 、 Mo 、 W 、 Si 。此中 Mn 的作用最强
使淬火 后钢中剩余奥氏体量增加。剩余奥氏体量过多时 下 ), 以使其转变为马氏体
,可进行冷办理 (冷至 Mf 点以
; 或进行多次回火 , 这时剩余奥氏体因析出合金碳化物会
(即发生所谓二次淬火
) 。
使 Ms 、 Mf 点上涨 , 并在冷却过程中转变为马氏体或贝氏体
3. 合金元素对回火转变的影响
(1) 提升回火稳固性
合金元素在回火过程中推延马氏体的分解和剩余奥氏体的
转变 (即在较高温度才开始分解和转变 集长大，所以提升了钢对回火融化的抗力
)， 提升铁素体的再结晶温度 , 使碳化物难以聚
, 即提升了钢的回火稳固性。提升回火稳固
性作用较强的合金元素有：
V 、 Si 、 Mo 、 W 、 Ni 、 Co 等。
(2) 产生二次硬化
一些 Mo 、W 、V 含量较高的高合金钢回火时
( 约 400 ℃ ) 后反而开始增大
, 硬度不是随回火
温度高升而单一降低
, 而是到某一温度
, 并在另一更高温 , 它与回火析出物的
,
度(一般为
550 ℃左右 )达到峰值。这是回火过程的二次硬化现象
450 ℃时 , 钢中析出渗碳体
性质有关。当回火温度低于
; 在 450 ℃以上渗碳体溶解
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钢中开始积淀出弥散稳固的难熔碳化物
Mo2C 、 W2C 、 VC 等 , 使硬度从头高升 , 称
为积淀硬化。 回火时冷却过程中剩余奥氏体转变为马氏体的二次淬火所也可致使二次 硬化。
试一试：碳质量分数为
0.35% 的钼钢的回火温度与硬度的关系
产生二次硬化效应的合金元素 产生二次硬化的原由
合 金 元 素 积淀硬化
Mn 、 Mo 、 W 、 Cr 、 Ni 、 Co ①、 V V 、 Mo 、 W 、 C
剩余奥氏体的转变
r、 Ni ①、 Co ①
①仅在高含量并有其余合金元素存在时
才有效。
, 因为能生成弥散散布的金属间化合物
(3) 增大回火脆性 和碳钢相同 , 合金钢也产生回火脆性 , 并且更显然。这是合金
元素的不利影响。 在 450 ℃ -600 ℃间发生的第二类回火脆性 些杂质元素以及合金元素自己在原奥氏体晶界上的严重偏聚有关
r、 Ni 等元素的合金钢中。
(高温回火脆性
) 主要与某
Mn 、C
, 多发生在含
(往常用油冷
这是一种可逆回火脆性 , 回火后快冷
) 可防备
其发生。钢中加入适合
Mo 或 W(0.5%Mo,
1%W) 也可基本上除去这种脆性。
四、 合金元素对钢的机械性能的影响
提升钢的强度是加入合金元素的主要目的之一。欲提升强度
, 就要想法增大位错
( 沉
运动的阻力。金属中的增强体制主要有固溶增强、位错增强、细晶增强、第二相
淀和弥散 ) 增强。合金元素的增强作用
, 正是利用了这些增强体制。
1. 对退火状态下钢的机械性能的影响
构造钢在退火状态下的基真相是铁素体和碳化物。合金元素溶于铁素体中
合金铁素体 , 依赖固溶增强作用
, 提升强度和硬度
, 但同时降低塑性和韧性。
, 形成
2. 对退火状态下钢的机械性能的影响
因为合金元素的加入降低了共析点的碳含量、
使 C 曲线右移
, 进而使组织中的珠
光体的比率增大
, 使珠光体层片距离减小
, 这也使钢的强度增添 , 塑性降落。可是在
退火状态下 , 合金钢没有很大的优胜性。
因为过冷奥氏体稳固性增大
体 , 或贝氏体甚至马氏体组织
, 合金钢在正火状态下可获取层片距离更小的珠光 , 进而强度大为增添。
Mn 、 Cr 、 Cu 的增强作用较大
,
而 Si 、 Al 、 V、 Mo 等在一般含量 (比如一般构造钢的实质含量 ) 下影响很小。
3. 对淬火、回火状态下钢的机械性能的影响 合金元素对淬火、回火状态下钢的增强作用最明显
种增强体制。淬火时形成马氏体
, 回火时析出碳化物
, 因为它充足利用了所有的四 , 造成激烈的第二相增强，同时
使韧性大大改良
, 故获取马氏体并对其回火是钢的最经济和最有效的综合增强方法。
, 首要的目的是提升钢的淬透性
, 保证在淬火时简单获取马氏
合金元素加入钢中
体。其次是提升钢的回火稳固性
, 使马氏体的保持到较高温度，使淬火钢在回火时析
, 在相同条件下
, 合金钢比碳钢拥有更高的强
出的碳化物更渺小、均匀和稳固。这样 度。
五、 合金元素对钢的工艺性能的影响
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
1. 合金元素对钢锻造性能的影响 固、液相线的温度愈低和结晶温区愈窄
, 其锻造性能愈好。合金元素对锻造性能
的影响 , 主要取决于它们对 Fe-Fe3C
相图的影响。此外
, 很多元素 , 如 Cr 、 Mo 、 V 、
Ti 、 Al 等在钢中形成高熔点碳化物或氧化物质点 , 增大钢的粘度 , 降低流动性
, 使铸
造性能恶化。
2. 合金元素对钢塑性加工性能的影响 塑性加工分热加工和冷加工。
合金元素溶入固溶体中
, 或形成碳化物
( 如 Cr 、Mo 、
W 等 ), 都使钢的热变形抗力提升和热塑性显然降落而简单锻裂。一般合金钢的热加工工艺性能比碳钢要差得多。
3. 合金元素对钢焊接性能的影响
合金元素都提升钢的淬透性
, 促进脆性组织
(马氏体 ) 的形成 , 使焊接性能变坏。
但钢中含有少许
Ti 和 V, 可改良钢的焊接性能。
4. 合金元素对钢切削性能的影响
切削性能与钢的硬度亲密有关 , 钢是适合于切
削加工的硬度范围为
170HB ～ 230HB 。一般合金钢的切削性能比碳钢差。但适合加
入 S 、 P 、 Pb 等元素能够大大改良钢的切削性能。
5. 合金元素对钢热办理工艺性能的影响
热办理工艺性能反应钢热办理的难易程度和热办理产生缺点的偏向。
主要包含淬 , 淬火时可
透性、过热敏感性、回火脆化偏向和氧化脱碳偏向等。合金钢的淬透性高
以采纳比较迟缓的冷却方法
,可减少工件的变形和开裂偏向。加入锰、硅会增大钢的
过热敏感性。
§7-2 合金构造钢
用于制造重要工程构造和机器零件的钢种称为合金构造钢。主要有低合金构造
钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚珠轴承钢。
一、 低合金构造钢（亦称一般低合金钢、
HSLA ）
1. 用途 主要用于制造 桥梁 、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型
钢构造等。
2. 性能要求
(1) 高强度：一般其的折服强度在 (2) 高韧性： 要求延长率为 15%
300MPa 以上。
～ 20% ，室温冲击韧性大于
600kJ/m ～ 800kJ/m 。
关于大型焊接构件，还要求有较高的断裂韧性。
(3) 优异的焊接性能和冷成型性能。 (4) 低的冷脆转变温度。 (5) 优异的耐蚀性。 3. 成分特色
(1) 低碳：因为韧性、焊接性和冷成形性能的要求高，其碳含量不超出 (2) 加入以锰为主的合金元素。
(3) 加入铌、钛或钒等辅加元素：少许的铌、钛或钒在钢中形成细碳化物或碳氮化物，有利于获取渺小的铁素体晶粒和提升钢的强度和韧性。
0.20% 。
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
其余，加入少许铜（
≤0.4%）和磷（ 0.1% 左右）等，可提升抗腐化性能。加入少
量稀土元素，能够脱硫、去气，使钢材净化，改良韧性和工艺性能。
4. 常用低合金构造钢
16Mn 是我国低合金高强钢顶用量最多、产量最大的钢种。使用状态的组织为细
晶粒的铁素体
— 珠光体，强度比一般碳素构造钢 Q235 高约 20% ～ 30% ，耐大气腐化
性能高 20% ～ 38% 。
15MnVN
中等级别强度钢中使用最多的钢种。强度较高，且韧性、焊接性及低
温韧性也较好，被宽泛用于制造桥梁、锅炉、船舶等大型构造。
强度级别超出
500MPa 后，铁素体和珠光体组织难以知足要求， 于是发展了低碳
贝氏体钢。加入
Cr 、 Mo 、 Mn 、 B 等元素，有利于空冷条件下获取贝氏体组织，使强
度更高，塑性、焊接性能也较好，多用于高压锅炉、高压容器等。
5. 热办理特色
这种钢一般在热轧空冷状态下使用，不需要进行特意的热办理。使用状态下的显 微组织一般为铁素体
二、 合金渗碳钢
+ 索氏体。
1. 用途 主要用于制造汽车、拖沓机中的变速齿轮，内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。这种零件在工作中遭到激烈的摩擦磨损，同时又蒙受较大的交变载荷，特
别是冲击载荷。
2. 性能要求
(1) 表面渗碳层硬度高，以保证优异的耐磨性和接触疲惫抗力，同时拥有适合的
塑性和韧性。
(2) 心部拥有高的韧性和足够高的强度。心部韧性不足时，在冲击载荷或过载作用下简单断裂；强度不足时，则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。
(3) 有优异的热办理工艺性能
在高的渗碳温度（ 900 ℃～ 950 ℃）下，奥氏体晶
粒不易长大，并有优异的淬透性。
3. 成分特色
(1) 低碳：碳含量一般为0.10% ～ 0.25% ，使零件心部有足够的塑性和韧性。 (2) 加入提升淬透性的合金元素：常加入
Cr 、 Ni 、 Mn 、 B 等。
(3) 加入阻挡奥氏体晶粒长大的元素：主要加入少许强碳化物形成元素
W 、 Mo 等，形成稳固的合金碳化物。
4. 钢种及牌号
20Cr 低淬透性合金渗碳钢。这种钢的淬透性低，心部强度较低。
20CrMnTi 中淬透性合金渗碳钢。这种钢淬透性较高、过热敏感性较小，渗碳过
Ti 、 V 、
渡层比较均匀，拥有优异的机械性能和工艺性能。
18Cr2Ni4WA
和 20Cr2Ni4A 高淬透性合金渗碳钢。这种钢含有许多的 Cr 、 Ni 等
元素，淬透性很高，且拥有很好的韧性和低温冲击韧性。
5. 热办理和组织性能
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
合金渗碳钢的热办理工艺一般都是渗碳后直接淬火，再低温回火。
热办理后，
60HR
表面渗碳层的组织为合金渗碳体
+回火马氏体 + 少许剩余奥氏体组织，硬度为
C ～ 62HRC 。心部组织与钢的淬透性及零件截面尺寸有关，完好淬透时为低碳回火马 氏体，硬度为
40HRC ～ 48HRC ；多半状况下是屈氏体、回火马氏体和少许铁素体，
700KJ/m2 。
硬度为 25HRC ～ 40HRC 。心部韧性一般都高于
三、 合金调质钢
1. 用途 合金调质钢宽泛用于制造汽车、拖沓机、机床和其余机器上的各样重要
零件，如齿轮、轴类件、连杆、螺栓等。
2. 性能要求 调质件大多蒙受多种工作载荷，受力状况比较复杂，要求高的综合 机械性能， 即拥有高的强度和优异的塑性、
韧性。 合金调质钢还要求有很好的淬透性。
但不同零件受力状况不同，对淬透性的要求不相同。
3. 成分特色：
(1) 中碳：碳含量一般在0.25% ～ 0.50% 之间，以 0.4% 居多；
(2) 加入提升淬透性的元素Cr 、 Mn 、 Ni 、 Si 等：这些合金元素除了提升淬透性
外，还可以形成合金铁素体，提升钢的强度。如调质办理后的 的性能高好多；
40Cr 钢的性能比 45 钢
(3) 加入防备第二类回火脆性的元素：含
Ni 、 Cr 、 Mn 的合金调质钢，高温回火
慢冷时易产生第二类回火脆性。在钢中加入 宜含量约为
0.15% ～ 0.30%Mo
Mo 、 W 能够防备第二类回火脆性，其适
或 0.8% ～ 1.2% 的 W 。
45 钢与 40Cr 钢调质后性能的对照 钢号及热办理状态
截面尺寸 / mm sb/ MPa ss/MPa
d5/ % y/% ak/kJ/m2
45 钢 850 ℃水淬 , 550 ℃回火
f50 700 500 15 45 700
f50 ( 心部 ) 850 670 16 58 1000
40Cr 钢 850 ℃油淬 , 570 ℃回火
4. 钢种及牌号 (1) 40Cr
低淬透性调质钢：
这种钢的油淬临界直径为
30mm ～ 40mm ，用于制造
一般尺寸的重要零件。
(2) 35CrMo
中淬透性合金调质钢：这种钢的油淬临界直径为
40mm ～ 60mm, 加
入钼不单可提升淬透性，并且可防备第二类回火脆性。
(3) 40CrNiMo
高淬透性合金调质钢：这种钢的油淬临界直径为
60mm-100mm
，
多半是铬镍钢。铬镍钢中加入适合的钼，不只拥有好的淬透性，还可除去第二类回火 脆性。
5. 热办理和组织性能
合金调质钢的最后热办理是淬火加高温回火 （调质办理） 。
合金调质钢淬透性较高，一般都用油，淬透性特别大时甚至能够空冷，这能减少热处 理缺点。
合金调质钢的最后性能决定于回火温度。一般采纳
500 ℃ -650 ℃回火。经过选择
回火温度，能够获取所要求的性能。为防备第二类回火脆性，回火后快冷（水冷或油 冷），有利于韧性的提升。
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
合金调质钢惯例热办理后的组织是回火索氏体。关于表面要求耐磨的零件（如齿
轮、主轴），再进行感觉加热表面淬火及低温回火，表面组织为回火马氏体。表面硬
度可达 55HRC ～ 58HRC 。
合金调质钢淬透调质后的折服强度约为
800MPa,
冲击韧性在
800kJ/m2
心部硬
度可达 22HRC ～ 25HRC 。若截面尺寸大而未淬透时，性能明显降低。
一、钢板（包含 带钢 ）的分类：
1 、按厚度分类：（ 1 ）薄板（ 2 ）中板（ 3）厚板（ 4 ）特厚板
2 、按生产方法分类：（ 1 ） 热轧钢板 （ 2 ）冷轧钢板
3 、按表面特色分类：（
合钢板（ 4 ）彩色涂层钢板
1 ）镀锌板 （热镀锌板、电镀锌板）（ 2）镀锡板 （ 3）复
4 、按用途分类： （ 1 ）桥梁钢板（ 2）锅炉钢板（ 3）造船钢板（ 4）装甲钢板（ 5 ）
汽车钢板（ 6 ）屋面钢板（ 7 ）构造钢板（ 8 ）电工钢板（硅钢片）（
[3]
0 ）耐热钢板（ 11 ） 合金钢板（ 12 ）其余
9 ）弹簧钢板 （ 1
二、一般及机械构造用钢板中常有的日本牌号
1 、日本钢材（ JIS 系列）的牌号中一般构造钢主要由三部分构成：
示材质，如： 种类、用途，如
第一部分表
S（ Steel ）表示钢， F（ Ferrum ）表示铁；第二部分表示不同的形状、
P(Plate) 表示板， T（ Tube ）表示管，
K(Kogu) 表示工具；第三部分
表示特色数字，一般为最低抗拉强度。如：
SS400 —— 第一个 S 表示钢 (Steel) ，第二
400MPa ，整体表示抗拉强度为
个 S 表示 “构造 ”（ Structure ）， 400 为下限抗拉强度 400 MPa 的一般构造钢。
2 、 SPHC －首位 S 为钢 Steel
写， C 商业 Commercial
的缩写 ， P 为板 Plate 的缩写， H 为热 Heat 的缩
的缩写，整体表示一般用热轧钢板及钢带。
3 、 SPHD －表示冲压用热轧钢板及钢带。 4 、 SPHE －表示深冲用热轧钢板及钢带。
5 、 SPCC －表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国
Q195-215A
牌号。
此中第三个字母
T 。
C 为冷 Cold 的缩写。需保证抗拉试验时，在牌号末端加
T 为 SPCC
6 、 SPCD －表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国
质碳素构造钢。
08AL （ 13237 ）优
7 、 SPCE －表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国 08AL （ 5213 ）深冲
钢。 需保证非时效性时，在牌号末端加
N 为 SPCEN 。
A ，标准调质为
冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：退火状态为
/4 硬为 4，1/2 硬为 2 ，硬为 1。
表面加工代号：无光彩精轧为
无光彩精轧的一般用冷轧碳素薄板。再如
S ，1/8 硬为 8 ， 1
D ，光明精轧为 B 。如 SPCC-SD 表示标准调质、
SPCCT-SB 表示标准调质、光明加工，要
求保证机械性能的冷轧碳素薄板。
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
8 、 JIS 机械构造用钢牌号表示方法为
：S+ 含碳量 +字母代号（ C 、CK ），此中含 K：表示渗碳用钢。如碳结卷板
S20C 其
碳量用中间值
×100 表示，字母 C ：表示碳
含碳量为 0.18-0.23% 。
三、我国及日本硅钢片牌号表示方法
1 、中国牌号表示方法：
（ 1 ）冷轧 无取向硅钢 带（片）：表示方法：
形为正弦的磁感峰值为
1.5T 的单位重量铁损值。）的
表示铁损值为
，厚度为
DW+ 铁损值（在频次为
50HZ ，波
100 倍 +厚度值的 100 倍。
的冷轧无取向硅钢，现新
如 DW470-50
型号表示为
50W470 。
DQ+ 铁损值（在频次为
100 倍 +厚度值的
50HZ ，波形 100 倍。有时
（ 2 ）冷轧取向硅钢带（片）：表示方法：
为正弦的磁感峰值为
的单位重量铁损值。）的
铁损值后加
G 表示高磁感。
如 DQ133-30 表示铁损值为 1.33 ，厚度为 0.3mm 的冷轧取向硅钢带（片），现新式号表示为 30Q133 。
（ 3 ）热轧硅钢板：热轧硅钢板用
DR 表示，按硅含量的多少分红低硅钢（含硅
量 ≤2.8% ）、高硅钢（含硅量＞
2.8% ）。
50HZ 频频磁化和按正弦形变化的磁感觉强度最大值 100 倍 + 厚度值的 100 倍。如 DR510-50
表示铁损
表示方法： DR+ 铁损值（用
为 1.5T 时的单位重量铁损值）的
值为 5.1 ，厚度为
的热轧硅钢板。
家用电器用热轧硅钢薄板的牌号用 2 、日本牌号表示方法：
JDR+ 铁损值 + 厚度值来表示， 如 JDR540-50 。
（ 1 ）冷轧无取向硅钢带：由公称厚度（扩大
100 倍的值） + 代号 A+ 铁损保证值
100 倍后的值）。
（将频次 50HZ ，最大磁通密度为
1.5T 时的铁损值扩大
如 50A470
表示厚度为 0.5mm ，铁损保证值为 ≤ 的冷轧无取向硅钢带。
（ 2 ）冷轧取向硅钢带：由公称厚度（扩大
料， P ：表示高取向性资料
100 倍的值） + 代号 G ：表示一般材 50HZ ，最大磁通密度为
0.3mm ，铁损保证值为
1.7T 时的
≤ 的
+铁损保证值（将频次
铁损值扩大
100 倍后的值）。如 30G130 表示厚度为
冷轧取向硅钢带。
四、电镀锡板和热镀锌板：
1 、电镀锡板： 电镀锡薄钢板和钢带，也称马口铁，这种钢板（带）表面镀了锡，
有很好的耐蚀性，且无毒，可用作罐头的包装资料，
电缆 内外护皮，仪表电讯零件，
电筒等小五金。
镀锡钢板 和钢带的分类与符号以下：
分类方法
类型 符号
按镀锡量 等厚镀锡 E
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
1、E2 、E3、 E4
差厚镀锡 D 1、D2 、D3、 D4 、D5 、D6 、 D7
按硬度等级 T50 、T52 、T 57 、、 T61 、
T65 、 T70
按表面状况
光 面 G
石纹面
S
麻 面
M
按钝化方式
低铬钝化 L
化学钝化
H
阴极电化学 钝化
Y
按涂油量
轻 涂 油
Q
重涂油
Z
按表面质量
一 组
Ⅰ
二 组 Ⅱ
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
等厚镀锡量和差厚镀锡量的规定以下：
符 号
公称镀锡量， g/m2
最小均匀镀 锡量， g/m2
E1 5.6(2.8/2.8)
E2 11.2(5.6/5.6)
E3 16.8(8.4/8.4)
E4
1.2)
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
2 、热镀锌板： 在薄钢板和钢带表面用连续热镀方法镀上锌，能够防备薄钢板和钢带表面腐化生锈。 镀锌钢板 和钢带宽泛用于机械、轻工、建筑、交通、化工、邮电等行业。
镀锌钢板和钢带的分类与符号见下表：
分类方法
类型 符号
按加工性能
一般用途 PT
机械咬合
JY
深冲
SC
超深冲耐时
CS
效
构造
JG
按锌层重量
锌 001 001
100 100
200 200
275 275
350 350
450 450
600 600
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
锌
铁 合 金
001
001
90 90
120 120
180 180
按表面构造 正常锌花 Z
小 锌 花 X
光整锌花 GZ
锌铁合金 XT
按表面质量 Ⅰ 组 Ⅰ
Ⅱ 组 Ⅱ
按尺寸精度 高级精度 A
一般精度 B
按表面办理
铬酸钝化 L
涂 油 Y
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
铬酸钝化加
LY
涂油
001 号的锌层重量小于100g/m2 五、 沸腾钢 板与冷静钢板
1 、沸腾钢板是由一般碳素构造钢沸腾钢热轧成的钢板。
全的钢， 只用必定量的弱脱氧剂对钢液脱氧，
钢液含氧量较高，
沸腾钢是一种脱氧不完 当钢水注入钢锭模后，
碳氧反响产生大批气体，造成钢液沸腾，沸腾钢由此而得名。沸腾钢含碳量低，因为 不用硅铁脱氧，钢中含硅量也低（
Si<0.07%
）。沸腾钢的外层是在沸腾所造成的钢
液激烈搅动的条件下结晶成的，故表层纯净、致密，表面质量好，有很好的塑性和冲 压性能，没有大的集中缩孔，切头少，成材率高，并且沸腾钢生产工艺简单，铁合金 耗费少，钢材成本低。沸腾钢板大批用于制造各样
冲压件 ，建筑及工程构造及一些不
太重要的机器构造零零件。但沸腾钢心部杂质许多，偏析较严重，组织不致密，力学 性能不均匀。同时因为钢中气体含量许多，故韧性低，冷脆和时效敏感性较大，焊接 性能也较差。故沸腾钢板不适于制造蒙受冲击载荷、在低温条件下工作的 其余重要构造。
焊接构造 及
2 、冷静钢板是由一般碳素构造钢冷静钢热轧制成的钢板。 冷静钢是脱氧完好的
钢，钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铝等进行充足脱氧，钢液含氧量低（一般为 0.002 -0.003% ），钢液在钢锭模中较沉静，不产生沸腾现象，冷静钢由此得名。在正常操
作条件下， 冷静钢中没有气泡， 组织均匀致密； 因为含氧量低， 钢中氧化物夹杂较少，纯净度较高，冷脆和时效偏向小；同时，冷静钢偏析较小，性能比较均匀，质量较高。
冷静钢的弊端是有集中缩孔，成材率低，价钱较高。所以，冷静钢材主要用于低温下蒙受冲击的构件、焊接构造及其余要求强度较高的构件。
低合金钢板都是冷静钢和半冷静钢钢板。因为强度较高，性能优胜，能节俭大批钢材，减少构造重量，其应用已愈来愈宽泛。
六、优良碳素构造钢板
优良碳素构造钢是含碳小于
0.8% 的碳素钢，这种钢中所含的硫、磷及非金属夹
杂物比碳素构造钢少，机械性能较为优异。
优良碳素构造钢按含碳量不同可分为三类：
低碳钢 （ C≤0.25% ）、中碳钢（
C 为
0.25-0.6% ）和高碳钢（
C ＞ 0.6% ）。
优良碳素构造钢按含锰量不同分为正常含锰量（含锰
0.25%-0.8% ）和较高含锰
量（含锰 0.70%-1.20% ）两组，后者拥有较好的力学性能和加工性能。
1 、优良碳素构造钢热轧薄钢板和钢带
钢板知识优良碳素构造钢热轧薄钢板和钢带用于汽车、航空工业及其余部门。其
钢的牌号为沸腾钢：
08F 、 10F 、 15F ；冷静钢：
08 、 08AL 、10、15、20、25、30 、
35、40、45 、50。25 及 25 以下为低碳钢板，
30 及 30 以上为中碳钢板。
2 、优良碳素构造钢热轧厚钢板和宽钢带
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
优良碳素构造钢热轧厚钢板和宽钢带用于各样机械构造件。
其钢的牌号为低碳钢
包含： 05F 、 08F 、 08 、 10F 、 10 、 15F 、 15 、 20F 、 20 、 25 、 20Mn 、 25Mn 等；中碳 钢包含： 30 、 35 、 40 、 45 、 50 、 55 、 60 、 30Mn 、 40Mn 、 50Mn 、 60Mn 等；高碳钢
包含： 65 、 70 、 65Mn 等。
七、专用构造钢板
1 、压力容器用钢板：
或含合金元素表示。如：
用大写 R 在牌号尾表示，其牌号可用折服点也可用含碳量 Q345R ， Q345 为折服点。再如：
20R 、 16MnR 、 15MnVR 、
15MnVNR 、 8MnMoNbR 、 MnNiMoNbR 、 15CrMoR 等均用含碳量或含合金元向来表示。
2 、焊接气瓶用钢板：
用大写 HP 在牌号尾表示，其牌号能够用折服点表示，如：
16MnREHP 。
Q390g ；
Q295HP 、 Q345HP ；也可用含合金元向来表示如：
3 、锅炉用钢板：
用小写 g 在牌号尾表示。其牌号可用折服点表示，如：
也可用含碳量或含合金元向来表示，如 13MnNiCrMoNbg
、 12Cr1MoVg
等。
20g 、 22Mng 、 15CrMog 、 16Mng 、 19Mng 、
4 、桥梁用钢板：
用小写 q 在牌号尾表示，如 Q420q 、 16Mnq 、 14MnNbq 等。
5 、汽车大梁用钢板：
用大写 L 在牌号尾表示，如
等。
09MnREL 、 06TiL 、 08TiL 、 1
0TiL 、 09SiVL 、 16MnL 、 16MnREL
八、彩色涂层钢板
彩色涂层钢板和钢带是以金属带材为基底，在其表面涂以各种有机涂料的产品，用于建筑、家用电器、钢制家具、交通工具等领域。
钢板和钢带的分类和代号以下表：
分类方法
类型 代号
按用途分
建筑外用 JW
建筑内用
JN
家用电器
JD
按表面状态 分
涂层板
TC
印花板 YH
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
压花板
YaH
按涂料种类 外用聚脂
WZ
分
内用聚脂
NZ
硅改性聚脂
GZ
外用丙烯酸
WB
内用丙烯酸
NB
塑料溶胶
SJ
有机溶胶
YJ
按基材类型
低碳钢冷轧
DL
分
钢带
小锌花平坦
XP
钢带
大锌花平坦
DP
钢带
锌铁合金钢
XT
带
电镀锌钢带 DX
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
九、船体用构造钢
造船用钢一般是指船体构造用钢， 它指按船级社建筑规范要求生产的用于制造船体构造的钢材。常作为专用钢订货、排产、销售，一船包含船板、型钢等。
当前我国几大钢铁公司均有生产， 并且可按用户需要生产不同国家规范的船用钢材，
如美国、挪威、日本、德国、法国等，其规范以下：
国籍 规范
中国
CCS
美国
ABS
德国
GL
法国
BV
挪威
DNV
日本
KDK
英国
LR
（一）品种规格
船体用构造钢依照其最小折服点区分强度级别为：
一般强度构造钢和高强度构造
钢。
中国船级社规范标准的一般强度构造钢分为：
A 、 B 、 D 、 E 四个质量等级；中国
船级社规范标准的高强度构造钢为三个强度级别、四个质量等级：
A32 A36 A40
D32 D36 D40
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
E32 E36 E40
F32 F36 F40
（二）力学性能与化学成分
一般强度船体构造钢力学性能与化学成份
钢材级 别
折服点
σs
(MPa) 不小于
抗拉强 度
σ
b(MP a)
伸长率 σ%
不
小于
碳
锰
C
M
n
硅
Si
硫
S
磷
P
A
235
400-5222 0
≤≥ ≤ ≤ ≤
B ≤ ≥
≤
D ≤ ≥
≤
E ≤ ≥
≤
高强度船体构造钢力学性能与化学成份
钢材级 别
折服点 σs
抗拉强 度
σ
b(MP a)
伸长率 σ%
不
小于
碳
锰
C
M
n
硅
Si
硫
S
磷
P
(MPa) 不小于
A32
315 440-5722 0
60
≤≥ 0.9-1.≤ ≤ ≤
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
D32
E32
F32 ≤ ≤
≤
A36 355 490-63 0
21 ≤ ≤
≤
D36
E36
F36 ≤ ≤
≤
A40 390 510-66 0
20 ≤ ≤
≤
D40
E40
F40 ≤ ≤
≤
（三）船用钢材交货查收注意事项： 1 、质量证明的审察：
钢厂交货必定依据用户的要求按合同商定的规范交货并供给原始质量证明书。
证
明书中，一定具备以下内容：
（ 1 ）规范要求；
（ 2 ）质量记录编号及证明证号；
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（ 3 ）炉批号，技术等级； （ 4 ）化学成分和力学性能； （ 5 ）船级社认同证明及验船师署名。
2 、实物审察：
船用钢材的交货，实物物体上应有生产厂标记等。详细有：
（ 1 ）船级社认同标记；
（ 2 ）采纳油漆框出或粘贴标记，包含技术参数如：炉批号、规范标准等级、长
宽尺寸等；
（ 3 ）外参观洁平顺，无缺点。
十、宝钢 1550 冷轧产品 牌号命名方法
（一）冲压用冷连轧钢带牌号命名方法
1 、一般冲压用钢：
BLC
B －宝钢（ BAOSTEEL ）缩写； L －低碳（ Low Carbon ）； C －一般用（ Comme
rcial ）
2 、抗时效性低折服钢：
BLD
）缩写； L－低碳（ Low Carbon ）； D －冲压用（
B －宝钢（ BAOSTEEL
g ）
Drawin
3 、非时效性极
深冲用钢 ： BUFD （ BUSD ）
）缩写；
U －超级（ Ultra ）； F－成型（
B －宝钢（ BAOSTEEL D －冲压（ Drawing ）
Formability
）；
4 、非时效性超深冲用钢：
BSUFD
）缩写； SU －超高级（
B －宝钢（ BAOSTEEL
bility ）；
Ultra+Super
）； F－成型（ Forma
D －冲压（ Drawing ）
（二）冷成型用高强度冷连轧钢带牌号命名方法 B ××× × ×
B －宝钢（ BAOSTEEL ）缩写； ×××－最小折服点值；
×－一般用 V、X、Y、Z 表示
V ：高强度低合金，折服点与抗拉强度差值无规定 X ： V 中折服点最小值与抗拉强度最小值差异 Y ： V 中折服点最小值与抗拉强度最小值差异 Z ： V 中折服点最小值与抗拉强度最小值差异 ×－氧化物 / 硫化物夹杂控制（
70MPa 100MPa 140MPa
K：冷静、细晶粒； F ： K+ 硫化物控制； O：K、F
外）
例： B240ZK 、 B340VK
（三）抗凹陷性冷连轧钢带牌号命名方法
B ××× × ×
B －宝钢（ BAOSTEEL ）缩写
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×××－最小折服点值
×－增强方式（ H ：烘烤硬化） P ：增强；
×－由 1 或 2 表示（ 1：超低碳；
2 ：低碳）
例： B210P1 ：深冲压用高强度钢；
B250P2 ：一般加工用含磷高强度钢；
B180
H1 ：深冲用烘烤硬化钢 [ 编写本段 ]
最新钢板价钱获取门路
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济南钢铁公司 有限公司 天津鸿达钢材贸易有限公司 4: 介绍优异钢材钢铁价钱网站
钢铁价钱网
我的钢铁网兰格钢铁网 [ 编写本段 ]
高强度构造钢板的冷弯工艺
(1) 因为高强板所形成的高刚性型钢拥有很大的惯性矩和抗弯模量，
用上的要求需要预
特别是因为应
冲孔 后进行冷弯加工生产， 会形成资料表面平坦度和资料边沿尺寸
上的差异， 所以要求对该类高强度构造钢板的冷弯孔型的设计中需要多加侧向定位装 置，合理设计孔型，合理部署轧辊空隙等，保证进入每道孔型的资料不跑偏并尽可能
地除去资料表面平坦度和资料边沿尺寸上的差异对后续冷弯成型形状的影响
;另一个
突出的特色为：高强度构造钢板的成型回弹现象较严重，回弹会致使出现弧边，一定
依赖过弯来修正，且过弯角比较难掌握，需要在生产调试过程中进行调整修正。
(2) 需要许多的成型道次。
在辊式冷弯成型过程中主要加工过程为曲折变形， 除产
品曲折角局部有稍微减薄外，变形资料的厚度在成型过程中假设保持不变
计时，要注意合理分派变形量，特别是在第一道，后边几道，变形量不易过大。此外
;在孔型设
能够使用侧辊和过弯辊，对型材进行预弯，且使型材断面的中性线与成品型材的中性
线重合，使型材上下所受的力均衡，进而防止纵向曲折。假如在加工过程中发现纵向
曲折，可依据实质状况增添部分轧辊，特别注意后边几道。
其余如使用矫直机进行矫直，更改机架间距，采纳托辊，调整各架次的轧辊空隙
等举措均可减小或除去纵向曲折。需要注意的是，经过调整各架次的轧辊空隙来减少
纵向曲折需要有娴熟的技术才行。
(3) 辊式冷弯速度的控制，
成型辊压力的调整要适合， 尽量减少频频冷弯曲折疲惫
裂纹，并适合进行润滑和冷却，进一步减少热应力裂纹的产生等，控制曲折半径，即
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
曲折半径不可以太小，不然产品表面易产生裂纹，针对高强板在冷成形冷弯工艺中出现
的后延性断裂现象，为了知足构造设计要求，建议在知足资料的力学设计要求的前提
下优化截面形状，如增添弯角半径，减小冷弯角或加大截面形状等方式办理也是一种
卓有成效的方法。
[ 编写本段 ]
中国各个钢板生产公司散布
.鞍本钢铁基地
包含鞍山钢铁公司和本溪钢铁公司。位于辽宁中部工业区，东倚千山山脉，北临
辽河支流太子河，双侧千里平原，南望渤海湾。鞍山与本溪两钢铁公司之间相距仅
1
40 多亿吨，居各
0O 公里。四周资源丰富，铁矿的探明储量近百亿吨，此中工业储量 大基地之首位。现有铁矿开采能力约 年铁矿（原矿）产量达
4000 万吨左右，是全国最大的铁矿基地。 1990
3800 多万吨，占全国铁矿石总产量的 1/5 以上。鞍钢的主要
10 ～20 公里， 25 公里左右。
铁矿基地有：东鞍山、眼前山、齐大山、大孤山等铁矿，与鞍钢相距仅 呈弧形散布。本钢则有：南芬、歪头山，散布在本钢南、北，相距各
辽宁中部煤炭资源也相当丰富，拥有本溪湖（彩屯）、红阳（沈南）等煤矿，与钢铁 基地距离在 100 公里范围内。但因经长久开采，区内煤炭不敷钢铁工业的需要。
鞍本钢铁基地经过
生铁产量为 以上，成品钢材
40 多年的改建、扩建，现还是我国最大的钢铁基地。 万吨，占全国的
633.77 万吨，占全国
16 ％多，钢产量为
1990 年
15 ％
万吨，占全国
12 ％。此中，鞍钢历史悠长，规模宏大，拥有
铁矿山、选矿厂、烧结车间、焦炉以及炼铁、炼钢、轧材等冶炼设施，铸管、焦化、 耐火资料、机修、动力、运输等隶属生产单位，共有员工 种，轧制 600
21.7 万，能冶炼 800 多钢
多个钢材品种。本钢的特色是：铁矿石储量大、易开采、质量优，用其
“人参铁 ”。
冶炼锻造生铁，质量全国最优，低磷、低硫，被誉为
2. 京、津、唐钢铁基地
包含国都钢铁公司、天津各钢厂及唐山钢铁公司，是全国重要的钢铁基地之一， 主要钢铁产品产量占全国总产量的
10 ％左右。此中，成品钢材产量占全国钢铁总产
量的 13 ％。京津唐钢铁基地的有利条件是：①基地四周资源丰富，冀东铁矿基地拥有迁安、滦县等大铁矿，储量仅次于鞍本；有开滦、京西等大煤田，此中开滦煤矿年
产 2000 万吨以上，是我国最大的优良炼焦煤基地；②基地地点优胜，交通发达，扼关内外联系的必经之路，铁路、公路七通八达，有天津、秦皇岛等重要海港；③基地凑近花费区，技术力量雄厚。北京是我国的政治、文化中心，天津是北方的最大港口城市、华北的经济中心，唐山是河北省重要的工业城市。三市互为依靠，亲密联系，
成为我国北方重要的经济地区之一，
也是钢铁工业的花费大户。 从基地整体看， 挑选、
冶炼和轧钢能力大概均衡。
首钢是京、津、唐地域最大的钢铁联合公司，经近十年的改建、扩建，已形成
3
0 万吨配套的生产能力，改变了过去生铁产量大于钢产量，钢产量大于钢材的不平 衡状况， 1990 年生产生铁
357 万吨、钢 435 万吨、成品钢材
374 万吨，首钢技术先
进，各项经济指标均保持国内先进水平。
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
天津市各钢厂以炼钢、轧钢为主，炼铁基地在河北南端涉县，与天津相距
500
多公里。每年还需要从外处调入近百万吨的生铁，供化铁炼钢；又调入大批钢坯，供
轧坯成材，造成来回运输，能源浪费等不合理状况。天津市的钢材品种多样，以中小
型钢材和金属制品为主。
唐钢与天津近似，以炼钢和轧钢为主，在河北宣化成立了炼铁基地。 唐钢新增 75 万吨生铁生产能力、 吨轧材能力，连铸生产能力由 21 ％提升到 43.96 ％。
3. 上海钢铁基地
“七五 ”期间，
35 万
4.
172 万吨原矿办理能力、 85 万吨连铸能力和
“六五 ”期末的 5 万吨，增添到
90 万吨，连铸比也由
拥有宝钢及上钢一、 三、五厂 3
个主要炼钢公司、 1990 年生铁产量
梅山冶金公司及十多个轧钢厂， 526.9 万吨，钢
8.4 ％、
当前生产规模仅次于鞍本钢铁基地。 894.18 万吨，
％和 ％。
成品钢材 609.58 万吨。 生铁、 钢、钢材分别占全国总产量的
上海钢铁基地所在的上海市工业发达，生产协作条件好，技术力量强，管理水平高， 水陆交通方便， 这是本基地最有利的条件。 每年需要从外处运入数百万吨的生铁和焦炭。
可是上海市当地无铁、
60 年月末、
无煤、 无协助资料，
70 年月初在南京梅山成立
适合利用入口矿石，
了炼铁基地。 此刻上海钢铁基地钢材品种及收益率均居全国首位。 生产优良、尖端产品是上海钢铁基地的主要方向。
宝钢是我国第一个拥有世界先进水平的现代化大型钢铁联合公司。
一期工程投产， 1992
年 4
1985 年末第
月宝钢二期工程所有建成。二期工程正式投产后，将形成
400 万吨热轧板卷、 210 万吨冷轧板卷、
年产铁 650 万吨、钢 671 万吨、 50 万吨无
缝钢管 和 260 万吨商品钢坯的综合生产能力。
宝钢与我国现有其余钢铁公司对比，
拥有设施大型化、 自动化程度高的突出长处。
转炉 、450 平方米的烧结机和
它拥有 4063 立方米的 高炉 、30O 吨氧气顶吹 135O 毫
米的初轧机，都是当前国内钢铁工业同类设施中最大的， 6 米焦炉和 140 厘米的无缝
钢管轧机是当前国内最初进的。宝钢建成后，有许多产品将填充我国钢铁工业的缺门 或短线产品品种的空白。宝钢的厂外运输以水运为主，占运输量的
80 ％，厂内以胶
带传递为主，有比较完好的自动控制系统。这是国内同类公司所罕有的。
4. 武汉钢铁基地
武钢位于武昌青山区的长江沿岸，是 现已形成炼铁
600 万吨、炼钢 500
1949 年后我国新建的大型钢铁工业基地。
万吨、热轧 400 万吨、冷轧
122 万吨、硅钢片 19
万吨的综合生产能力。主要产品有：中型材、薄板、 国最大的钢板生产基地。
中厚板 、大型材、带钢等，是我
武钢地理地点优胜，水陆运输方便，厂区用地平展、广阔，凑近花费区。鄂东铁
矿是武钢主要矿石产区，所产矿石品位较高，含铜等有利组分；但储量有限，埋藏较
深，是武钢进一步发展的限制要素。
此后能够考虑利用长江水运， 适合入口部分富矿，
以充足发挥一米七轧机的生产能力。
5. 攀钢基地
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
位于四川渡口市，建于
“三五 ”期间，是我国战略后方最大的钢铁联合公司。攀钢
所在的攀（枝花）西（昌）地域储藏极其丰富的钒、钛磁铁矿，钒、钛储量居世界首 位，与其共生的钴、镍、铜、锰等十多种罕有金属元素的储量也十分惊人。这里还有
巨大的水能和焦炭资源，为发展钢铁工业供给了条件。
1974 年攀钢一期工程建成，形成年产生铁
170 万吨，钢 150 万吨、钢材 110 万
吨的生产能力。 1977 年建成我国最大的提钒车间，在提钒综合利用工艺上已达世界
5 万吨的选钛试验厂。
1990 年年产生铁
229
先进水平。 1979 年建成我国第一个年产
万吨，钢 191 万吨，成品钢材
78 万吨，主要产品有生铁、钢坯、钒渣、重轨、大型
1977 年的 万吨，增添到
34 万吨。当前全国
钢材、小型钢材和
线材 。钒渣产量由
85 ％的钒渣是由攀钢供给，并运销英、法、德、美、印度等国。
攀钢位于铁矿产区与宝鼎煤矿之间的弄弄坪，与煤、铁各相距
铁路相通。弄弄坪被金沙江河曲所围，三面环水，面积只有
10 公里左右，有
2.6 平方公里。厂区用地
窄小，成为攀钢进一步扩大的重要限制要素。近来攀钢二期工程正规划兴建。二期工 程所有建成后，生铁、钢、钢材的年产量将分别达到
300 万吨、 270 万吨、 220 万吨，
产品构造将有较大改变，产值、收益都将成倍增添。考虑到弄弄坪面积窄小，规划拟在宜宾市的李庄或其余地域建设二基地。
6. 包头钢铁基地
包钢位于内蒙古包头市新区昆都仑河两岸，
是我国第一个五年计划期间国家要点
建设项目之一。第二个五年计划期间正式投入生产。包钢基地近铁近煤。矿石基地在 白云鄂博，南距厂区仅
150 公里，有包白铁路及公路相遇。厂区东北约
80 公里处有
石拐沟煤矿。包钢凑近黄河，地势平展，用水条件好。 钢 252 万吨，钢材
1990 年年产生铁
251 万吨，
153 万吨。包头钢铁公司不单是我国大型钢铁联合公司，也是我
包头矿拥有巨大的稀土资源矿，
其储量居世界首位，
国最主要的稀土生产基地。
有 “稀
土之乡 ”的美称。
7. 太原钢铁基地
太钢位于山西省太原市尖草坪，是
“二五 ”期间要点扩建、改建项目之一。
1990 年
生产生铁 133 万吨、钢 179 万吨、钢材
96 万吨。太钢四周焦煤资源丰富，品种齐备，
这是太钢布局的突出优势。太（原）古（交）岚（县）铁矿是我国主要铁矿区之一； 但矿石品位低，矿区分别。水资源不足、运输紧张及铁矿资源的缺点是太钢进一步发
展的限制要素。
太钢也是我国特别钢生产基地，以生产优良
板材 为主。
8. 马鞍山钢铁基地
马钢位于安徽省东部马鞍山市内，临江近海，交通十分便利，资源丰富。邻近的
宁芜铁矿是我国主要铁矿产地之一，距淮南、淮北煤产地不远。主要产品有各样锻造
用生铁、用于制造铁路运输的火车轮、轮箍、各样异型断面的环形件、各样 小型钢材等。生铁产量大于钢产量，
角钢 及中
1990 年年产生铁 223 万吨、钢 204 万吨、钢材
154 万吨，是江南重要的生铁基地。
9. 重庆钢铁基地
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
包含重庆钢铁公司和重庆特别钢厂。重庆钢铁公司位于重庆市大渡口区境内，前
身系抗日期间由原汉阳兵工厂、六河沟铁矿和上海钢铁厂的一部分设施组建而成。新
中国成立后经
40 多年的建设，已形成一个拥有相当规模综合生产能力的钢铁联合企
业。 1990 年年产生铁
坝的双碑地域，创立于
100 万吨、钢
83 万吨、钢材 83 万吨。重庆特别钢厂位于沙坪
1935 年，是西南地域最早建设的钢铁公司。 1949 年后经多次
扩建，成为我国精细合金钢等特别钢的重要生产公司。
10. 台湾中国钢铁公司
我国台湾省钢铁工业是在缺煤少铁条件下，靠鼎力发展拆船行业创办起来的。
6
0 年月台湾利用解体旧船板生产改制钢材，
年拆船量曾占世界拆船总量的
用拆船所得废钢生产电炉钢，
70 年月台湾
60 ％以上，一年拆船能力达 200 万吨。为了进一步满
600 万吨的大型钢铁
足台湾本岛生产发展的需要，
台湾当局决定在高雄建一座年产钢
厂，并命名为中国钢铁公司。 台湾省 1990 年年产钢
该厂的铁矿石、 焦煤及主要原燃料所有经高雄大港入口。
万吨。
淬火
Hardening
or Quenching
cui
huǒ
\"zàn \" 音，即读 “zàn huǒ ”）
Ac3 （ 亚共析钢 ）或 Ac1 （ 过共析钢 ）以上某一
[1]
(行业内，淬读
钢的淬火是将钢加热来临界温度
快冷到 Ms 以下（或 Ms 邻近等温）进行 马氏体 （或 贝氏体 ）转变的热办理工艺。
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
往常也将 铝合金 、铜合金、 钛合金 、钢化玻璃 等资料的固溶办理或带有快速冷却
过程的热办理工艺称为淬火。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，获取马氏体或贝氏体组
织，而后配合以不同温度的回火，以大幅提升钢的强度、硬度、耐磨性、疲惫强度以及韧性等，进而知足各样机械零件和工具的不同使用要求。也能够经过淬火知足某些
特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特别的物理、化学性能。
淬火能使钢增强的根根源因是相变，即
（或贝氏体组织）。
奥氏体组织 经过相变而成为马氏体组织
钢淬火工艺最早的应用见于河北易县燕下都旧址出土的战国时代的钢制兵器。 淬火工艺最早的史料记录见于《汉书 “淬火 ”在专业文件上，人们写的是
.王褒传》中的 “清水焠其峰 ”。
“淬火 ”，而读起来又称 “蘸火 ”。 “蘸火 ”已成为专
业口头沟通的惯用词，但文件中又看不到它的存在。也就是说，淬火是标准词，人们 不读它， “蘸火 ”是常用词，人们却不写它，这是我国文字中不常见的现象。
淬火是 “蘸火 ”的正词，淬火的古词为蔯火，本意是灭火，引申义是
急速冷却的工艺 ”。 “蘸火 ”是冷清词，属于现代词，是文字改革后出现的产物， 本意与淬火没关。
“将高温的物体
“蘸 ”字
“蘸火 ”本词为 “湛火 ”，“湛 ”字读音同 “蘸 ”，而其字形又与水、火有关，
切合 “水与火合为蔯 ”之意，字义与 “淬火 ”相通。 “湛火 ”为本词， “蘸火 ”则为假借词。
淬火
将金属工件加热到某一适合温度并保持一段时间，
的金属热办理工艺
随即浸入淬冷介质中快速冷却
。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火能够提升金
属工件的硬度及耐磨性，因此宽泛用于各样工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如 齿轮 、轧辊、 渗碳 零件等）。经过淬火与不同温度的回火配合，能够大幅度提升金属 的强度、韧性及疲惫强度，并可获取这些性能之间的配合（综合机械性能）以知足不 同的使用要求。此外淬火还可使一些特别性能的钢获取必定的物理化学性能，如淬火 使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提升其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢 在加热来临界温度以上时，原有在室温下的组织将所有或大部转变为奥氏体。随后将 钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。与钢中其余组织对比，马氏体硬 度最高。钢淬火的目的就是为了使它的组织所有或大部转变为马氏体，获取高硬度， 而后在适合温度下回火，使工件拥有预期的性能。淬火时的快速冷却会使工件内部产 生内应力，当其大到必定程度时工件便会发生歪曲变形甚至开裂。为此一定选择适合 的冷却方法。依据冷却方法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火 和贝氏体等温淬火
4 类。
淬火成效的重要要素，淬火工件硬度要乞降检测方法： 淬火工件的硬度影响了淬火的成效。淬火工件一般采纳
硬度。淬火的薄硬
洛氏硬度计 ，测试 HRC 0.8mm 的淬火
钢板 和 表面淬火 工件可测试 HRA 的硬度。厚度小于
钢板、浅层表面淬火工件和直径小于 试 HRN 硬度。
5mm 的淬火钢棒，可改用表面洛氏硬度计，测
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
在焊接 中碳钢 和某些合金钢时，热影响区中可能发生淬火现象而变硬，易形成冷
裂纹，这是在焊接过程中要想法防备的。
因为淬火后金属硬而脆，产生的表面剩余应力会造成冷裂纹，回火可作为在不影
响硬度的基础上，除去冷裂纹的手段之一。
淬火对厚度、直径较小的零件使用比较适合，关于过大的零件，淬火深度不够，
渗碳也存在相同问题，此时应试虑在钢材中加入铬等合金来增添强度。
淬火是钢铁资料增强的基本手段之一。
钢中马氏体是铁基固溶体组织中最硬的相
(表 1) ，故钢件淬火能够获取高硬度、高强度。可是，马氏体的脆性很大，加之淬火
后钢件内部有较大的
淬火内应力 ，因此不宜直策应用，一定进行回火。
表 1 钢中铁基固溶体的
显微硬度 值
淬火工艺在现代机械制造工业获取宽泛的应用。机械中重要零件，特别在汽车、
飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火办理。
为知足各样零件干差万其余技术要求，
发展了各样淬火工艺。如，按接受办理的部位，有整体、局部淬火和表面淬火；按加 热时相变能否完好，
有完好淬火和不完好淬火
(关于亚共析钢，
该法又称亚临界淬火按冷却时相变的内容，有分级淬火，等温淬火和欠速淬火等。
工艺过程
包含加热、保温、冷却 3 个阶段。下边以钢的淬火为例，介绍上述三
个阶段工艺参数选择的原则。
加热温度
以钢的相变临界点为依照，加热时要形成渺小、均匀奥氏体晶粒，淬
火后获取渺小马氏体组织。 碳素钢 的淬火加热温度范围如图 1 所示。
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)；
碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
由本图示出的淬火温度选择原则也合用于大部分合金钢，特别 热温度为 Ac3 温度以上
低合金钢 。亚共析钢加
(A)
30 ～ 50 ℃。从图上看，高温下钢的状态处在单相奥氏体
区内，故称为完好淬火。如亚共析钢加热温度高于 分先共析铁素体未完好转变为奥氏体，即为不完好
Ac1 、低于 Ac3 温度，则高温下部 (或亚临界 )淬火。过共析钢淬火温
(A+C) 双相区。因此
度为 Ac1 温度以上 30 ～ 50 ℃，这温度范围处于奥氏体与渗碳体
过共析钢的正常的淬火仍属不完好淬火，淬火后获取马氏体基体上散布渗碳体的组 织。这 -组织状态拥有高硬度和高耐磨性。关于过共析钢，若加热温度过高，先共析 渗碳体溶解过多，甚至完好溶解，则奥氏体晶粒将发生长大，奥氏体碳含量也增添。 淬火后，粗大马氏体组织使钢件淬火态微区内应力增添，微裂纹增加，零件的变形和 开裂偏向增添；因为奥氏体碳浓度高，马氏体点降落，
残留奥氏体 量增添，使工件的
2。
硬度和耐磨性降低。常用 钢种 淬火的温度拜见表
表 2 常用钢种淬火的加热温度
实质生产中，加热温度的选摘要依据详细状况加以调整。如亚共析钢中碳含量为
下限， 当装炉量许多， 欲增添零件淬硬层深度等时可采纳温度上限；
若工件形状复杂，
变形要求严格等要采纳温度下限。
保温时间 由设施加热方式、零件尺寸、钢的成分、装炉量和设施功率等多种因
素确立。 对整体淬火而言， 保温的目的是使工件内部温度均匀趋于一致。
对各种淬火，
其保温时间最后取决于在要求淬火的地区获取优异的淬火加热组织。
加热与保温是影响淬火质量的重要环节，
奥氏体化获取的组织状态直接影响淬火
后的性能。 - 般钢件奥氏体晶粒控制在
5～ 8 级。
—— 马氏
冷却方法 要使钢中高温相
—— 奥氏体在冷却过程中转变为低温亚稳相
体，冷却速度一定大于钢的临界冷却速度。工件在冷却过程中，
表面与心部的冷却速度有 -定差异，假如这种差异足够大，则可能造成大于临界冷却速度部分转变为马氏体，而小于临界冷却速度的心部不可以转变为马氏体的状况。为保
证整个截面上都转变为马氏体需要采纳冷却能力足够强的 淬火介质 ，以保证工件心部有足够高的冷却速度。可是冷却速度大，工件内部因为热胀冷缩不均匀造成内应力，
可能使工件变形或开裂。因此要考虑上述两种矛盾要素，合理选择淬火介质和冷却方式。
冷却阶段不单零件获取合理的组织，达到所需要的性能，并且要保持零件的尺寸
和形状精度，是淬火工艺过程的要点环节。
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
分类 可按冷却方式分为单液淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火等。冷却方
式的选摘要依据钢种、零件形状和技术要求诸要素。
单液淬火 将工件加热后使用单一介质冷却，最常使用的有水和油两种，其变、
温曲线如图
2 中的曲线 1 。为防备工件过大的变形和开裂，工件不宜在介质中冷至室
温，可在 200 ～ 300 ℃出水或油，在空气中冷却。单液淬火操作简单易行，宽泛用于 形状简单的工件。有时将工件加热后，先在空气中逗留
-段时间，再淬入淬火介质中，
以减少淬冷过程中工件内部的温差，降低工件变形与开裂的偏向，称为预冷淬火。
图 2 各样淬火冷却的变温曲线表示图
线 3- 分级淬火；曲线
4- 等温淬火
曲线 1- 单液淬火；曲线
2- 双液淬火；
曲
双液淬火 工件加热后， 先淬入水或其余冷却能力强的介质中冷却至
快速转入油或其余冷却能力较弱的介质中冷却。
变温曲线如图
400 ℃左右，
2 中曲线 2。所谓 “水淬
油冷 ”法使用得相当广泛。先淬入冷却能力强的介质，工件快速冷却可防止钢中奥氏 体分解。低温段转入冷却能力较弱的介质可有效减少工件的内应力，降低工件变形和 开裂偏向。本工艺的要点是怎样控制在水中逗留的时间。依据经验，按工件厚度计算 在水中逗留的时间，系数为 艺合用于碳素钢制造的中型零件
O.2 ～ ，碳素钢取上限，合金钢取下限。这种工
(直径 10 ～ 40mm) 和低合金钢制造的较大型零件。
分级淬火
工件加热后，淬入温度处于马氏体点 (ms) 邻近的介质 (可用熔融硝盐、
2 中曲线 3。分级温度应
碱或热油 ) 中，逗留一段时间，而后拿出空冷。变温曲线如图
选择在该钢种过冷奥氏体的稳固地区，以保证分级逗留过程中不发生相变。关于拥有 中间稳固区 ( “两个鼻子 ”)型 TTT 曲线的某些高合金钢， 分级温度也可选在中温 0 ℃ )区。分级的目的是使工件内部温度趋于一致，减少在后续冷却过程中的内应力
(400 ～ 6
及变形和开裂偏向。此工艺合用于形状复杂，变形要求严格的合金钢件。
高速钢 制造
的工具淬火多用此工艺。
等温淬火
工件加热后，淬入温度处于该钢种下贝氏体
(B 下 )转变范围的介质中，
保温使之达成下贝氏体转变，而后拿出空冷，变温曲线如图
2 中的曲线 4 。等温温度
对下贝氏体性能影响较大，
温度控制要求严格。
常用钢种的等温温度和时间列于表 3 。
等温淬火工艺特别合用于要求变形小、 形状复杂， 特别同时还要求较高强韧性的零件。
表 3 中国常用钢种的等温温度和等温时间
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
第一节 淬火钢的回火时的组织转变
回火的定义：
将淬火零件从头加热到低于临界点某一温度保温， 亚稳组织将发生转变， 这
一办理称为回火。
淬火后获取的是亚稳组织，马氏体和剩余奥氏体所构成，它们都是处于亚稳固状态，有自觉转变为铁素体和渗碳体均衡组织的倾
向。回火可使组织转变，性能改变，内应力除去。回火时的转变称为回火转变。
→
回火目的：（1）、不稳固组织稳固组织；
（2）、提升塑性和韧性，降低脆性；
（3）、降低或除去剩余应力。
回火时的组织转变大概上可分为五个阶段：：
(1)、马氏体中碳的偏聚
—
时效阶段，100以下；
℃
(2)、马氏体分解马氏体转变，发生于100 350；
℃
℃
℃℃
(3)、剩余奥氏体转变，发生于200 300，属于低温回火，获取回火马氏体(
M'
)；
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
(4)、碳化物转变， ε(η )→θ ，发生于 400 ℃ ，属于中温回火，获取回火屈
氏体 (T' )；
℃
℃
α S'
(5)、基体 相答复再结晶，碳化物齐集长大，发生于400 550 ，属于高温回火，获取回火索氏体( )。
这几个过程的温度不可以截然分开，详尽议论见下。
一、马氏体中碳原子的偏聚－时效阶段（～
100℃）
马氏体是碳在 α-Fe 中的过饱和固溶体 ，存在于体心立方扁八面体中的碳原
子将使晶体点阵产生严重
畸变，使马氏体处于不稳固状态。为了降低能量，在
100 ℃左右，碳原子就偏聚
于位错或孪晶界面，或
板条界，形成渺小的碳的富集区。
例 1.计算获取 230 ℃ 时，碳原子扩散 0.2nm ，约需 20 μs(微秒 )，如钢的
MS 高，则在淬火过程中就能发 生扩散。
例 2.含碳 0.21% 的 Fe-C 合金，奥氏体化后淬火， 150 ℃回火 10 分钟，测得 α 基底含碳 0.03% ，而板条马
氏体的条界碳含量为 0.42% ，说明淬火或回火过程中，碳偏聚于板条。
1.板条 M 亚构造为位错， C 原子向位错线邻近偏聚形成偏聚区。
C＋⊥ = ⊥C
2.片状 M
亚构造主要为孪晶，大批的 C 原子向垂直于 M 的 C 轴的
（ 100 ）面富集，形成富 C 区。
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
二、马氏体的分解
—过渡型碳化物析出阶段（80～250℃）
此过程发生在温度高于 100 ℃（80～ 250 ℃）时，马氏体开始发生部分分解，
随回火温度高升实时间
的延长，富集区的碳原子发生有序化后转变为碳化物。
随碳化物的析出， 马氏体
的含碳量不停减少，点
阵常数 c↓ 、a↑、正方度 c/a 不停降落 ， 马氏体的分解有两种 (即双相分解和单
相分解 )。 析出弥散散布的
ε 碳化物与马氏体保持共格关系。
ε 碳化物为 ε－ FexC(x=2 ～ 3)，hcp 构造，与基体马氏体保持共格关系。
ε 不是均衡相，而是向渗碳体
转变前的一个过渡相。
关于含碳量低的板条 M 只发生 C 原子向位错线邻近的偏聚，没有碳化物析
出。
（一）、高碳马氏体分解
1、马氏体双相分解
C1.4%
当温度低于125 时，回火后可出现两种不同的正方度。表7-1为含
℃
的马氏体回火后点阵常数、正方度与含碳量的变化。
从表7-1中可看出，125以下回火获取的二种正方度为：拥有高正方度的保持原始碳浓度的未分解的马氏体以及拥有低正方度的
℃
α
碳已部剖析出的 相。
C1.4%
表7-1含 的马氏体回火后点阵常数、正方度与含碳量的变化
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
回火温度
℃
回火时间 a (埃) b (埃) c / a 碳含量(%)
室温 100
10
y
， ，
1 h
125 1 h
150 1 h
175 1 h
200 1 h
225 1 h
250 1 h
双相分解体制：
a) 在碳原子的富集区，形成碳化物核，四周碳原子的扩散促进其长大。但 因为温度低，进行的不过
是近程扩散，进而形成拥有二个浓度的
α-Fe ，析出的碳化物粒子也不易长大。
见图 7-3
：
b) 在高碳区连续形成新核，随时间延长，高碳区渐渐变为低碳区，高碳区减少。见图 7-4
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
图7-3马氏体双相分解过程表示图
图7-4马氏体双相分解碳的分
c) 低碳区增加，其均匀成分将至 0.25 0.3%，与原始碳量、分解温度没关。
2、马氏体单相分解
当温度高于 150 ℃时，碳原子扩散能力加大， α-Fe 中不同浓度可经过长程
扩散除去，析出的碳化物粒
子可从较远处获取碳原子而长大。 故在分解过程中， 不再存在两种不同碳含量的
α 相，碳含量和正方度不
断降落，当温度达到 300 ℃时，正方度 c/a 凑近 1。
（二）、低碳及中碳马氏体的分解
℃
低碳钢中MS点高，淬火过程中会发生碳原子偏聚及碳化物析出，这一特色称为自回火。淬火后，在150回火时，不再发生碳化
℃
物的析出。当回火温度高于 200时，发生单相分分析出碳化物。中碳钢正常淬火获取板条与片状马氏体的混淆组织，并有低碳、高碳马
氏体特色。
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
图 T12 钢1100淬火+200回火组织（400 倍）
℃℃
图 T12 钢1100淬火+200回火组织（TEM 15000倍）
℃
℃
℃℃
℃℃
图 T12 钢780 淬火+200 回火组织（400倍）
图 20 钢 980淬火+200回火组织（400 倍）
图 20 钢 980淬火+200回火组织（TEM4500倍）
℃℃
总之，这一阶段转变达成后 , 钢的组织由有必定过饱和度的固溶体和与其有
共格关系的 ε 碳化物所组
成的复相组织，称为 回火马氏体 (如图 )。
M → M' （α ' ＋ ε－FexC ）
关于含碳量低的板条 M 只发生 C 原子向位错线邻近的偏聚，没有碳化物析
出。
三、剩余奥氏体转变（200～300℃）
℃
在200～300之间, 钢中的剩余奥氏体将发生疏解，转变为回火马氏体或下贝氏体。
Ar → M’B α’
下
或（＋碳化物）
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
碳化物可能是 ε－ FexC，也可能是 Fe 3C 。
钢淬火到室温后，保存下来的奥氏体称为剩余奥氏体，与过冷奥氏体同属亚稳组织，但两者仍有不同点，如：
(1)、已发生的转变会对残A 带来影响，如马氏体条间的剩余奥氏体含碳量就大大高于均匀含碳量，已转变的马氏领会使残奥处于
三向压应力状态等；
℃
(2)、回火过程中，马氏体将连续转变，这必定影响到剩余奥氏体的转变，所以：
(a)、当加热到A1~MS 之间时，马氏体的存在可促进珠光体转变，但影响不大。马氏体的存在可大大促进贝氏体转变，如图 7-23
(b)、当加热至MS 以下时，剩余奥氏体有可能转变为马氏体。
(c)、当加热回火时，如剩余奥氏体未分解，则在冷却过程中剩余奥氏体将转变
为马氏体，这一过程称为催化。如 W18Cr4V 淬火后，加热到 560三次回火，因为
℃
560正处于高速钢的珠光体与贝氏体之间的转变奥氏体稳固区，故奥氏体在回火中不
℃
发生转变，在随后的冷却过程中就转变为马氏体，这就是催化。但假如该钢560回火
后，在冷却过程中在250逗留5 分钟，剩余奥氏体又变得稳固，这一过程称为稳固化。
℃
图7-23奥氏体等温转改动力
稳固化和催化的机理有几种解说， 比较有说服力的是： 柯俊等以为催化现象
是热陈稳固的逆过程，是
碳、氮等原子与位错的交互作用惹起的。 即在奥氏体内部存在位错等晶内缺点并
溶有碳、氮等原子，为降
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
低畸变能，碳、氮原子将进入位错膨胀区形成所谓
Cottrell 氛围并对位错起钉扎
作用，使位错难以运动。
而马氏体是经过位错的运动形成的， 故位错运动受阻也就必定使马氏体转变不易
进行。淬火时冷却中止以
及迟缓冷却均使碳、 氮原子有可能进入位错而使奥氏体变得稳固， 亦即惹起所谓
热陈化稳固。碳、氮等间
隙原子进入位错形成 Cottrell 氛围有一温度上限 MC。在 MC 点以上逗留不会惹起
热陈化稳固。不单这样，如
将已经发生热陈化稳固的剩余奥氏体加热到
MC 以长进行回火，为了增添熵以降
低系统的自由焓， MC 点碳、
氮等原子将从位错逸出而使 Cottrell 氛围崩溃 ， 这将除去了热陈化稳固而使剩余
奥氏体恢复了转变为马氏
体的能力。亦即惹起了催化。因而可知，在
M C 点以下中止冷却或缓冷将惹起热
陈化稳固；在 M C 点以上回火
则将惹起催化。
四、碳化物的析出、转变及齐集长大（碳化物的转变）
在 250~400 ℃之间 , 由 ε 碳化物转变为更稳固的碳化物。
1、板条 M
M 中的 C 原子所有析出，在原 M 内或晶界上析出渗碳体。 á
仍保持原 M 的形态。
2、片状 M ε 碳化物溶解，形成 χ 碳化物（ χ-Fe 5C2）， χ 碳化物再转
变为渗碳体 。χ 碳化物仍与基体
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
保持共格关系。渗碳体与基体无共格关系。 α 相中的孪晶亚构造消逝。
（一）、高碳马氏体中碳化物的析出
(1)、高碳马氏体经双、单相分解、析出亚稳碳化物：
六方 ε(或正交 η)，构造式为 FeXC，x=2-3 。马氏
体
分解的反响式可写成 M →M'(α+亚稳碳化物 )。当回火温
度高于 250 ℃时， ε(η )→χ (Fe 5C2 )，χ 是较为稳固的碳
化物，拥有复杂斜方点阵。 当温度进一步高升后， ε (η) 与 χ 可转变为稳固的 θ(Fe 3C)，θ 拥有正交点阵。转 变初
期析出的亚稳碳化物极为渺小，不易分辨，而 χ 与 θ
碳
化物长大成为片状。见图 7-10 。
(2)、碳化物转变方式
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图 7-10 含 C1.34%高碳马氏体回火时三中
出范围
碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
(a)、原位转变（原位析出、就地形核） -在原碳
化物的基础上、（原碳化物）发生成分、点阵改组， 新、旧相拥有相同析出地点与惯习面。如
χ→θ 的转
变。
(b)、独立转变（离位析出、独自形核）
-原碳化
物溶解，新碳化物在其余地点从头形核、长大，使马
氏体中含碳量降低，为保持均衡，渺小的旧相溶解，
如 ε( η) →χ 或 θ 。ε( η) 均匀散布在 α'基底，惯习
图7-11沿孪晶面散布的碳
面为 {100} α ' ，χ 与 θ 集中于 M 内孪晶面，惯习面为
{112} α' ，见图 7-11 。
碳化物转变方式取决于原碳化物和新碳化物与母相之间的晶体学关系。
若相
同，能够进行原位析出；
不同则进行离位析出。
(3)、一般规律
高碳钢中碳化物的析出与时间、温度的关系见图7-10。
（二）、低碳马氏体中碳化物析出
θ
当碳含量低于 0.2%时，在 200以下回火，仅发生碳偏聚；在 200以上回火以及淬成马氏体过程中的自回火，均析出稳固的
℃
℃
碳化物。回火时，在板条内位错缠结处析出细针状碳化物，沿板条界析出薄片状碳化物。温度高升后，条内碳化物就溶解而使条间碳化
物长大。温度达到500以上时，条内碳化物已消逝，仅剩下较粗大的条间碳化物。
℃
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
（三）、中碳马氏体碳化物的析出
对孪晶马氏体，温度高于 200 ℃时，由亚稳 ε(η)→θ，无 χ 相出现，对
位错马氏体，当温度高于 200 ℃
时，在位错线上直接析出 θ，或经自回火析出；温度高时，碳化物向板条界转
移。
（四）、碳化物齐集长大
长久保温或提升回火温度，使碳化物齐集长大。长大体制可由胶态均衡理论解说：第二相粒子在固溶体中的溶解度与其半径有关，
即：
ln(Cr /C∞) = 2(M γ/RTρr)
此中 ，Cr 为第二相粒子半径为 r 时的溶解度 ； C∞为第二相粒子半径为 ∞时
的溶解度 ，即为平板时的溶
解度； M 为第二相分子量； R 为气体常数； T 为绝对温度； ρ 为第二相密度； r
为小粒子的半径； γ 为单位面
积界面能。
当碳化物种类确立后， 上式中 M，R，T，ρ ，γ 为常数，可见当半径 r 愈小，
Cr/C∞ 越大，小粒子溶解
度依指数关系急剧增添，由此引出了两条可能的结果：
(1)、片、杆状的第二相粒子，各处的曲率半径不同，小半径处易于溶解，而使片、杆断开，并进一步球化。
(2)、小粒子溶解，大粒子长大。
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
综上所述，低碳钢淬火后回火时碳化物变化以下：
1、WC<0.2% M →偏聚 ⊥C→渗碳体 θ－Fe3C， 250℃此后发生球化。 2、WC>0.2%
（1）、WC<0.4 ～ 0.6%
M →ε － FexC→θ－ Fe3C，270℃此后发生 ε－ FexC
溶解， θ －Fe3C 析出，连续
到 450℃。
（2）、 W>0.4 ～ 0.6%
C
M→ε － FexC→χ－ Fe C →θ －Fe C
5 2
3
总之 这一阶段转变达成后
，
钢的组织由饱和的针状 α 相和渺小粒状的渗碳
,
体构成，这种组织称为 回
火屈氏体 (如图 )。回火屈氏体仍保持原 M 的形态，但模糊不清。
图 45 钢淬火+400回火组织（400倍）
℃
℃
图 45 钢淬火+400回火组织
（TEM4500倍）五、α相的答复、再结晶和碳化物的齐集长大
因为马氏体中的缺点（如位错或形变孪晶等）密度很高，当回火温度超出
400 ℃以上后，在回火过程
中也发生答复和再结晶过程。该过程特色：
1、渗碳体发生球化、齐集和长大，进一步粗化。 2、α 相 400 ℃ 开始答复，位错密度降落。
3、600 ℃以下 α 相基本上保持板条或片状 M 形态。
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
4、600 ℃以上球状渗碳体齐集和长大，进一步粗化。
或板条状转变为无应变的、 等轴状新晶粒。
α 相再结晶，由片状
α
（一）、
相状态的变化
1、淬火内应力的变化
淬火时，因为马氏体转变惹起晶内缺点增添，表面与中心的温差造成热应力与组织应力惹起的塑性变形，均会惹起各样内应力的
增添。这些内应力，一般可分解为三类：
(1)、第 类内应力
I
I
第 类内应力存在于宏观范围，如表面与心部之间，可造成变形与开裂。回火温度越高，
℃I
回火时间越长，应力降落越激烈。此间的关系可见图7-18。经550回火，第 类内应力
图7-18
可基本除去。
C0.3%
钢回火时第一类内
(2)、第 类内应力，存在于晶粒间，可用a/a来表示其大小，按性质又可分为三种种类：
II
△
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
(a)、存在于马氏体片之间，根源于淬火时的畸变，到
300 ℃以上时，因碳的析出而大大减小。可见图 7-20 中的曲
线 2。
(b)、析出的 ε( η) 碳化物与基体共格，造成与基体间
的应力，但在 ε (η)→θ 内除去。其与温度之间的关系， 可见
图 7-20 中曲线 3。
(c)、因 θ 碳化物的析出而造成的与基体间的应力、与
温度的关 系，可见图 7-20 中曲线 4。
这三种第 II 类内应力综合作用的成效可见曲线
1。
(3) 、第III类内应力
第III类内应力存在于晶胞内。当温度高升后，碳原子析出使单胞畸变降落。在300℃
以上时，碳钢中的第III类应力可基本除去。2、答复与再结晶
在 400℃
以上时，开始答复。即板条界的位错经过攀移、滑移而消逝。位错密度降落，板条归并、变宽。当亚构造为孪晶时，经
400℃回火后也消逝，但片状特色仍存在。在 600℃
α
以上时，开始再结晶，位错密度低的板条块长大成等轴
晶粒，颗粒状碳化物散布在其基体上。这种组织成为回火索氏体S'。孪晶马氏体经此温度回火，片状特色也除去，获取回火索氏体。
（二）、碳化物齐集长大
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图7-20 高碳
a/a的变化
碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
长久保温或提升回火温度，使碳化物齐集长大。长大体制可由胶态均衡理论解说：第二相粒子在固溶体中的溶解度与其半径有关，
即：
ln(Cr/C ∞) = 2(M γ/RTρr)
此中， Cr 为第二相粒子半径为 r 时的溶解度； C∞为第二相粒子半径为 ∞时
的溶解度，即为平板时的
溶解度； M 为第二相分子量； R 为气体常数； T 为绝对温度； ρ 为第二相密度；
r 为小粒子的半径； γ 为单 位面积界面能。
当碳化物种类确立后， 上式中 M，R，T，ρ ，γ 为常数，可见当半径 r 愈小，
Cr/C∞ 越大，小粒子溶
解度依指数关系急剧增添，由此引出了两条可能的结果：
(1)、片、杆状的第二相粒子，各处的曲率半径不同，小半径处易于溶解，而使片、杆断开，并进一步球化。
(2)、小粒子溶解，大粒子长大。
（重复）
α
同时这一阶段转变达成后,钢的组织由等轴的 相和粗粒状渗碳体构成，称为回火索氏体(如图)。
图 45 钢淬火+600回火组织（400倍）
℃
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碳钢资料金相图(淬火,退火,回火有关知识)
图 45 钢淬火+600回火组织（TEM4500倍）
℃
αε η
所以，淬火碳钢在不同温度回火，可获取不同的组织：200 回火，获取 +碳化物( ， )，即回火马氏体 (碳化物存在于板条或片
℃
α θ α αθ ℃
内)，记作M'400 回火，获取 （0.25%C）+ 碳化物，即回火屈氏体(渺小碳化物及针状 )，记作T'.600 回火，获取均衡态等轴 + ，
℃
α
即回火索氏体(细粒碳化物及等轴 )，记作 S'。
’ ’ ’
回火组织（M 、T 、S ）比较：如图
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图 回火组织（M 、T 、S ）比较
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