（3）.碳素工具钢：
优质碳素工具钢：T＋数字。
高级优质碳素工具钢：T＋数字＋A。
举例：T7、T8、T9、???.T14。含义：0.7％、0.80％、0.9％??.1.4％ T7A、T8A、T9A、???.T14A。主要用于剪刀、斧头、锯子、锉刀等。
三、合金钢：
钢：非合金钢、低合金钢、合金钢。 合金钢：低合金钢、合金钢。
碳钢在200℃时，机械性能剧烈下降，而合金钢在650℃时，其机械性能才略为下降。
质量：优质钢、高级优质钢（A）、特级优质钢（E）。
1.合金结构钢
起首两位数字表示平均含碳量的万分之几，其后的符号表示所含的主要元素；若元素含量<1.5％，不标数，元素含量≥1.5％，其后的数表示其百分含量。最后标“A”则称为高级优质合金结构钢（滚动轴承钢除外）。 例：12CrNi3：0.12％C、Cr<1.5％、3％Ni
20CrMnTi：0.20％C、Cr、Mn、Ti<1.5％ 15Cr、20Mn2B、55Si2MnA
2.合金工具钢
当含碳量≥1.0％时，不标含碳量数当含碳量<1.0％时，起首数表示含碳量的千分之几。合金元素同上。
例：9Mn2V：0.9％C、2％Mn、V<1.5％
CrWMn：C≥1.0％、Cr、W、Mn<1.5％。 W18Cr4V、W12Cr4V4Mo、9SiCr。
3.特殊性能钢
起首数表示含碳量的千分之几，若起首为“0”，则表示含碳量<0.10％；若起首数为“00”，则表示含碳量为≤0.03％，合金元素同上。 例：9Cr18： 0.9％C、18％Cr。
1Cr18Ni9Ti：0.1％C、18％Cr、9％Ni、Ti<1.5％。
0Cr17Mn13Mo2V：C<0.1％、17％Cr、13％Mn、2％Mo、N<1.5％ 0Cr18Ni9Ti、1Cr13、1Cr28、0Cr17Ti。
第五节 零件选材的一般原则
选择材料的一般原则如下：
1.应能满足零件的工作要求：安全第一。
2.应能满足工艺性能要求：质量第一。 3.必须重视材料的经济性：效率第一。（以铁代钢，以铸代锻） 问答题：
一、根据铁碳合金状态图，说明下列原因： 1.含碳1.0％的钢比含碳0.5％的钢硬度高。 2.含碳1.2％的钢比含碳0.6％的钢强度高。 3.钢宜压力加工成形，铸铁宜铸造成形。
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4.钳工锯T8、T10钢比锯10、20钢费力，锯条宜钝。
5.在1100℃含碳0.4％的钢能锻造，而含碳4.0％的生铁不能锻造。 6.捆扎物品的铁丝一般都用低碳钢，而吊车用的钢缆却用中碳钢。 7.制造滚动轴承的材料均是高碳钢。 8.制造刮刀、刻字刀具均用高碳钢。 9.制造型材的钢均用08、10号钢。 二、选择对应的材料：
45 65 A3（Q235A） T13 T8A 10 ZG280－500。 弹簧 主轴 螺钉 锯子 锉子 箱体 油箱盖。 布置作业： 课后总结：
授课时间： 班级： 本课课题：钢的热处理
教学目的和要求：1.掌握退火的目的、种类、方法及应用。 2.掌握正火的目的、方法及应用。 重点与难点：正火和退火的应用。 教学方法：讲授法和录像观摩。 课型：理论课
教学过程
第一节 概述
复习旧课：碳素钢的分类和牌号及其应用。
第四章 钢的热处理
现代工业生产中，为了不断提高金属下材料的机械性能，采用两种方法：
①合金化法－碳钢中加入合金元素（调整钢的化学成分）。 ②热处理法－碳钢进行工艺处理（调整钢的组织）。
热处理：钢在固态范围内，通过加热、保温、冷却，改变金属材料的内部组织，改变材料的力学性能。
一个条件，三个过程：Sold hot－keep－cold。 分类：
普通热处理：退火、正火、淬火、回火。
热处理 表面淬火：火焰加热和感应加热法。 表面热处理 化学热处理：渗碳、渗氮、二元、多元共渗。 【?第一节：热处理的基本原理】（教课书省略） 一、钢的加热和保温时的组织转变：
绝大多数的热处理均是把钢加热到使其转变为奥氏体组织且尽量保持细小的晶粒。
1.钢在加热（冷却）时组织转变的温度。 AC1－加热时，珠光体转变为奥氏体的温度。 Ar1－冷却时，奥氏体转变为珠光体的温度。
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AC3－加热时，铁素体转变为奥氏体。
Ar3－冷却时，奥氏体转变为铁素体的开始温度。
ACCm－加热时，二次渗碳体在奥氏体中的溶解的终了温度。 ArCm－冷却时，二次渗碳体从奥氏体中析出的终了温度。 钢号： 10 25 30 50 T10 T12 AC1： 727 735 732 727 730 730 AC3： 876 840 813 774 Ar3： 850 824 796 755
Ar1： 710 710 714 718 718 713 ACCm： 800 820
加热、冷却时的理想温度：A1、A3、ACm
实际加热温度： AC1、AC3、ACCm （0~＋20℃） 实际冷却温度： Ar1、Ar3、ArCm （0～－20℃） 2.钢加热时的变化：
以共析钢为例：
①加热到AC1以下时，依然是P； ②加热到AC1时，A晶核产生；
③继续加热，A晶核长大，F→A、C溶解； ④残余C溶解；
⑤均匀化。
亚共析钢、过共析钢分析： 共析钢等温曲线图
℃（温度） A1
600 550 500
230 Ms
－50 Mf 0 0.1 1 10 10 10 10 10 10 S（时间）
根据组织分成三个转变区： 1.高温转变区（珠光体转变区）：A1～550℃， P。
A1～650℃, A′→P粗、HRC15～22、δ＝20％、σb＝550MPa。 650～600℃, A′→P细（索氏体S）、HRC22～27、δ＝18％、σb＝870MPa。
2345618
600～550℃, A′→P极细（托氏体T）、HRC27～43、δ＝18％、σb＝1100MPa。 2.高温转变区（贝氏体转变区）：550～Ms，A→A′→B＝C粒＋F。 550～350℃, A′→B上（羽毛状）＝C粒＋F条状，HRC40～45。 350～Ms，A′→B下（竹叶状）＝C粒＋F针，HRC45～55。 3.低温转变区（马氏体转变区）：Ms～Mf ，A→A′→M＋A′残。 M：C→α-Fe（过饱和地溶解），HRC65～66，硬度很高。 特点：①Ms～Mf范围 ；
②内应力很大；
③A′不能100％转变为M。
三、钢的冷却曲线应用： 等温冷却：定性
连续冷却：定量
炉冷：10℃/min、空冷：10℃/s、油冷：150℃/s、水冷：600℃/s。 P S＋P S＋T＋M M＋A′残 临界冷却速度Vk＝V临。】
补充内容：
影响C曲线的因素：
①含碳量：C<0.77％ C％↑C曲线右移。C>0.77％ C％↑C曲线左移。 ②合金元素：除Co外所有的合金元素均使C曲线右移。 ③加热温度：温度越高，C曲线右移。
保温时间：时间越长，C曲线右移。
亚共析钢的C曲线 过共析钢的C曲线
℃ ℃ Ar3 Arcm
550 550
320 Ms 175 Ms
50 Mf －80 Mf
0 1 10 100 S 0 1 10 100 S
第二节 退火和正火
方法：
普通热处理：退火、正火、淬火、回火。
热处理 表面淬火：火焰加热和感应加热法。
表面热处理 化学热处理：渗碳、渗氮、二元、多元共渗。
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一、退火：
把钢加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（炉冷）的热处理工艺法。 目的：①提高钢的塑性和韧性（利于切削加工）；
②消除钢的内应力（以防钢件变形和开裂）； ③均匀组织； ④为随后的热处理做准备（组织上为以后的热处理做准备）。
退火的种类：
（1）完全退火：（亚共析钢）
把钢加热到AC3线以上30～50℃的温度，保温一定时间（1.5～
2.5min/mm30min/m3)（碳钢按有效厚度或直径每25毫米为1小时，合金钢按有效厚度或直径每20毫米为 1小时，保温时间与工件形状、材料质量、装炉量等有关）然后随炉冷却的一种工艺。
组织分析：P＋F→A→A′→P＋F （重结晶退火）。（实际生产中在炉中冷却到500℃
左右即可出炉冷却） （2）球化退火：（过共析钢）
把钢加热到AC1线以上20～30℃的温度，保温一定时间（5～6min/mm1hour/m3）然后随炉冷却的一种工艺。
组织分析：P＋Fe3C网→A＋Fe3C网→A′＋Fe3C球→P＋Fe3C球。 （实际生产中冷却到500℃以下时，组织转变完成，可取出空冷）。有些难于形成颗粒球状渗碳体的钢，可以多次并重复上述过程－循环退火（周期化退火）。 （3）低温退火：（亚、共、过共析钢）
把钢加热到500～650℃，保温一定时间（6～8min/mm、1.5hour/m），然后随炉冷却的一种工艺。（低温退火）若用于消除加工硬化（650～750℃），空冷，则称为再结晶退火。
组织分析：P＋F→P＋F→P＋F→P＋F
P→学生分析。
P＋Fe3C网→学生分析。
（4）扩散退火：（亚、过共析钢）
把钢加热到AC3线以上150～200℃、ACCm线以上150～200℃，保温一定时间（10～20hour）然后随炉冷却的一种工艺。（加热温度高，保温时间长，成本高，钢的烧损量大，晶粒粗大），这种工艺是为了消除钢中的成分不均匀的现象。 二、正火：
把钢加热到AC3线或ACCm线以上30～50℃的温度，（4～5min/mm、1hour/m3
经过保温后，随空气冷却的一种工艺。
目的：①提高低碳钢的硬度。（利于切削加工）
②消除网状渗碳体组织。（冷却速度较大，网状来不及形成）
③改善钢的组织。（细化晶粒，均匀组织）
因正火是在空气中冷却，得到的组织晶粒细小，且缩短了冷却时间，提高了生产
率和设备利用率，是一种比较经济的方法，应用较广泛。但是难于消除再结晶退火。 组织分析：P＋F→A→A→A′→S＋F
P＋Fe3C网→A→A→A′→S＋Fe3C粒
应用：①对一些大型或形状复杂的零件，淬火有开裂的危险，用正火；
②对于含碳量0.3～0.5％的钢件，用正火代替退火；
③含碳量低于0.3％的钢件，采用正火，能提高硬度利于切削。
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