調(diào)質(zhì)處理是指淬火后高溫回火的熱處理方法。高溫回火是指在500-650℃之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機械性能。調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體?；鼗鹚魇象w(tempered sorbite)是馬氏體于回火時形成的，在光學(xué)鏡相顯微鏡下放大500~600倍以上才能分辨出來，其為鐵素體基體內(nèi)分布著碳化物（包括滲碳體）球粒的復(fù)合組織。它也是馬氏體的一種回火組織，是鐵素體與粒狀碳化物的混合物。此時的鐵素體已基本無碳的過飽和度，碳化物也為穩(wěn)定型碳化物。常溫下是一種平衡

1)質(zhì)管部門負(fù)責(zé)執(zhí)行質(zhì)量檢驗工作，在熱處理車間（工段或小組）設(shè)立檢驗站，進(jìn)行日常質(zhì)量檢驗工作。2)質(zhì)檢工作以專業(yè)檢驗員為主，與生產(chǎn)工人的自檢、互檢相結(jié)合。3)在承接業(yè)務(wù)時，應(yīng)首先對零件進(jìn)行外觀目測檢驗，有無裂紋、碰傷、銹蝕斑點。還應(yīng)調(diào)查制件的原材料，預(yù)先熱處理、鑄造工藝是否恰當(dāng)，制件尺寸及加工余量是否與圖樣相符合，有變形要求的要檢查來時的原始變形情況。經(jīng)修復(fù)的模具（堆焊、補焊、砂光等）等制件，應(yīng)說明修復(fù)情況并檢查登記備查，必要時應(yīng)進(jìn)行探傷檢查等。4)檢驗人員應(yīng)按照圖樣技術(shù)條件、標(biāo)準(zhǔn)、工藝文件、規(guī)定的檢驗項目與方法等

滲碳件熱處理工序的檢驗項目及要求如下：1)試樣應(yīng)與零件材料相同，批次相同。試樣直徑> 10mm，表面粗糙度應(yīng)在Ra3.2μm以下。有吊裝小孔的，對于批量較小件，亦可直接用工件檢驗。2)滲碳層深度。按產(chǎn)品圖樣規(guī)定，滲碳層深度包括共析層、共析層過渡（亞共析層），其中過共析層+共析層為滲層總深度的50%～70%。測量方法：合金鋼：從試樣表面測至心部組織處；碳素鋼：從試樣表面測至過渡區(qū)1/2處。3)滲碳層組織。平衡狀態(tài)下，滲碳的顯微組織為珠光體+少量網(wǎng)狀碳化物，網(wǎng)狀碳化物不超過4級（按20Cr鋼滲碳網(wǎng)狀碳化物標(biāo)準(zhǔn)評定

在實際生產(chǎn)中，設(shè)計人員有時只注意到如何使零件的結(jié)構(gòu)、形狀及尺寸適合部件機構(gòu)的需要，而往往忽視了零件在熱處理過程中因其結(jié)構(gòu)和加工工藝不合理給熱處理工序帶來的不便，以致引起淬火變形甚至開裂，使零件報廢。因此，在機械設(shè)計時，必須充分考慮淬火零件的結(jié)構(gòu)、形狀及各部分的尺寸以及加工工藝與熱處理工藝性的關(guān)系。1)在設(shè)計淬火零件的結(jié)構(gòu)、形狀及尺寸時，應(yīng)掌握以下原則：在零件設(shè)計過程中，要在尖角、棱角地方倒角，如圖1所示。因為尖角、棱角部分是淬火時應(yīng)力最為集中地方，往往成為淬火裂紋的起點。圖1  開工藝孔避免淬火變形、開裂

金屬材料常見滲氮缺陷及其原因主要有以下幾方面：(1)硬度偏低。生產(chǎn)實踐中，工件滲氮后其表面硬度有時達(dá)不到工藝規(guī)定的要求，輕者可以返工，重者則造成報廢。造成硬度偏低的原因通常有：1)設(shè)備方面。如系統(tǒng)漏氣造成氧化。2)材料方面。如材料選擇不合理。3)前期熱處理。如基體硬度太低，表面脫碳嚴(yán)重等。4)工件預(yù)處理不徹底。如進(jìn)爐前的清潔方式不當(dāng)及清潔度不夠。5)工藝方面。如滲氮溫度過高或過低，時間短或氮濃度不足等。(2)硬度和滲層不均勻。主要原因有：裝爐方式不合理，氣壓調(diào)節(jié)不當(dāng)，滲氮處理期間溫度不均勻，爐內(nèi)氣流不合理。(3)滲

真空熱處理技術(shù)是近些年發(fā)展起來的一種新型的熱處理技術(shù)，它所具備的特點，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加熱氧化和脫碳，真空脫氣或除氣，消除氫脆，從而提高模具零件的塑性、韌性和疲勞強度。真空加熱緩慢、零件內(nèi)外溫差較小等因素，決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等。按采用的冷卻介質(zhì)不同，真空淬火可分為真空油冷淬火、真空氣冷淬火、真空水冷淬火和真空硝鹽等溫淬火。模具真空熱處理中主要應(yīng)用的是真空油冷淬火、真空氣冷淬火和真空回火。為保持工件真空加熱的優(yōu)良特性，淬火介質(zhì)和冷卻工藝的選擇及制訂非常重要，模具淬火過程主要采用油

真空熱處理爐有如下特點：(1)嚴(yán)格的真空密封。金屬零件進(jìn)行真空熱處理均在密閉的真空爐內(nèi)進(jìn)行，因此，獲得和維持爐子原定的漏氣率，保證真空爐的工作真空度，對確保零件真空熱處理的質(zhì)量非常重要。所以真空熱處理爐的一個關(guān)鍵問題，就是要有可靠的真空密封結(jié)構(gòu)。為了保證真空爐的真空性能，在真空熱處理爐結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須遵循一個基本原則，就是爐體必須采用氣密焊接，同時在爐體上盡量少開或者不開孔，少采用或者避免采用動密封結(jié)構(gòu)，以盡量減少真空泄漏的可能性。安裝在真空爐體上的部件、附件，例如水冷電極、熱電偶導(dǎo)出裝置等也都必須設(shè)計密封結(jié)構(gòu)。(2

汽車、拖拉機齒輪主要分裝在變速器和差速器中。在變速器中，通過齒輪改變發(fā)動機、曲軸和主軸齒輪的速比；在差速器中，通過齒輪來增大扭轉(zhuǎn)力矩并調(diào)節(jié)左右兩車輪的轉(zhuǎn)速，通過齒輪將發(fā)動機的動力傳到主動輪，驅(qū)動汽車、拖拉機運行。汽車、拖拉機齒輪的工作載荷比機床齒輪要大得多，因此對其耐磨性、疲勞強度、心部強度和沖擊韌度等方面的要求均比機床齒輪高。實踐證明，汽車、拖拉機齒輪選用滲碳鋼制造并經(jīng)滲碳處理后使用是較為合適的。以JN-150型載貨汽車（載重量為8000kg）變速器中第二軸的二、三檔齒輪為例進(jìn)行分析。(1)選擇用鋼。汽車、拖拉機

過共析碳鋼，高碳合金工具鋼在退火熱處理時加熱溫度過高，冷卻速度太慢，會沿奧氏體晶界析出網(wǎng)狀滲碳體（碳化物）。毛坯始鍛溫度太高，鍛后冷卻速度太慢也會出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物。在目前生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)控加熱溫度和冷卻速度。出現(xiàn)網(wǎng)狀組織可加熱到Accm以上保溫，然后空冷后正火消除，若正火后晶粒還粗大，應(yīng)進(jìn)行球化退火。也可以在調(diào)質(zhì)后重新退火消除。亞共析鋼網(wǎng)狀鐵素體也是由于加熱溫度高，緩冷時在晶界析出而形成。45鋼完全退火時若溫度高，時間過長，鐵素體會沿晶界分布，同時還會有針狀或塊狀鐵素體向晶界內(nèi)分布，形成魏氏組織狀態(tài)的網(wǎng)狀組織。除采取工藝措

材料的工藝性能表示材料加工的難易程度。便于加工是設(shè)計機械零件時也必須遵守的一個原則。零件是否便于加工直接關(guān)系到零件的成本和制造時間。金屬材料的工藝性能主要包括以下幾方面。(1)鑄造性能。包括流動性、收縮性、疏松及偏析傾向、吸氣性、熔點高低等。(2)壓力加工性能。指材料的塑性和變形抗力等。(3)焊接性能。包括焊接應(yīng)力，變形及晶粒粗化傾向，焊縫脆性，裂紋、氣孔及其他缺陷傾向等。(4)可加工性。指切削抗力、零件表面粗糙度、排除切屑難易程度及刀具磨損量等。(5)熱處理性能。指材料的熱敏感性，氧化、脫碳傾向，淬透性，回火脆性

晶粒粗大常出現(xiàn)在退火和淬火板材，沖壓成形時表面會出現(xiàn)“桔皮”狀和開裂缺陷。淬火、退火溫度過高，保溫時間過長，特別是緩慢加熱極易造成粗晶。不能通過熱處理強化的防銹鋁，退火溫度稍高就會出現(xiàn)粗晶。材料成分不均勻，如Mn形成晶內(nèi)偏析，使同一零件再結(jié)晶溫度不一致，在相同退火溫度下，Mn含量較高的區(qū)域成核率少，晶粒粗大。塑性變形在臨界變形中，退火后的晶粒急劇長大。鋁合金型材軋制溫度過低，各處變形不均勻。變形量小的部位熱處理后形成粗晶，變形量過小，使制品內(nèi)外變形不一，形成局部或全部粗晶。對于擠壓鋁件，外表

中碳鋼、中碳合金鋼、高碳鋼退火熱處理后硬度過高的原因是奧氏體化溫度低，保溫時間短。以上原因使先共析相溶解不充分，爐冷速度過快、退火出爐溫度高或空冷速度過快導(dǎo)致片狀珠光體過多。同時，球化退火不充分，碳化物彌散度過大，也會使硬度偏高。等溫退火的等溫溫度過低、保溫時間短也會使零件硬度偏高。低碳鋼、低碳合金鋼的冷擠壓件、冷鐓件和冷鉚件經(jīng)常出現(xiàn)退火熱處理后硬度偏高或冷擠冷鐓開裂現(xiàn)象?？捎玫陀贏c1以下20~30℃的溫度保溫3~6h來降低硬度，經(jīng)過重復(fù)退火后，使硬度控制在130HBW以下，金相組織是均勻分布的球化體和鐵素體。生

金屬對各種加工工藝方法所表現(xiàn)出來的適應(yīng)性稱為工藝性能，主要有以下四個方面：（1）切削加工性能：反映用切削工具（例如車削、銑削、刨削、磨削等）對金屬材料進(jìn)行切削加工的難易程度。（2）可鍛性：反映金屬材料在壓力加工過程中成型的難易程度，例如將材料加熱到一定溫度時其塑性的高低（表現(xiàn)為塑性變形抗力的大小），允許熱壓力加工的溫度范圍大小，熱脹冷縮特性以及與顯微組織、機械性能有關(guān)的臨界變形的界限、熱變形時金屬的流動性、導(dǎo)熱性能等。（3）可鑄性：反映金屬材料熔化澆鑄成為鑄件的難易程度，表現(xiàn)為熔化狀態(tài)時的流動性、吸氣性、氧化性、熔

長期運行于高溫、高速工況下的軸承，需要滿足高可靠性要求。因此，這類軸承所用材料的清潔度遠(yuǎn)好于普通軸承鋼。這種潔凈鋼材能抵抗起源于內(nèi)部非金屬夾雜物擴(kuò)展導(dǎo)致的剝落，可獲得更長的壽命。不幸的是，軸承并不總是使用潔凈的油進(jìn)行潤滑，在污染潤滑條件下軸承運行工況可能非?？量?。在這種苛刻的工況下，內(nèi)部剝落發(fā)生之前，污染物就會在軸承滾道上造成凹陷，而凹陷會為剝落提供擴(kuò)展點。在這樣苛刻的情形下，軸承壽命低于內(nèi)部剝落擴(kuò)展模式的壽命，而且會受污物數(shù)量以及污物尺寸和硬度等各種因素的影響。當(dāng)軸承由于外部污物而失效，故障的發(fā)生總是很突然的、不

產(chǎn)品經(jīng)淬火熱處理后，通常會形成裂紋，主要有縱向裂紋、橫向裂紋（弧形裂紋）、網(wǎng)狀裂紋、剝離裂紋。下面就分別介紹如何控制淬火裂紋的形成?？v向裂紋：1．檢查原材料的非金屬夾雜物，帶狀組織，晶粒大小，鍛造或軋制流線折疊，原材料缺陷超過標(biāo)準(zhǔn)時不宜繼續(xù)淬火，淬火裂紋在金相組織觀察中，裂紋兩邊應(yīng)無脫碳現(xiàn)象。2．采用分級等溫淬火，使工件不完全被淬透，以減少切向斷裂應(yīng)力，也可以用水淬油冷。3．避免淬裂敏感區(qū)的尺寸范圍，碳鋼一般為8~15mm，低合金鋼油淬為25~40mm。橫向裂紋：1．零件預(yù)熱后，再加熱到淬火溫度淬火，淬火前預(yù)冷可減

球化退火工藝主要用于低碳鋼、中碳鋼、低碳合金結(jié)構(gòu)鋼中碳合金結(jié)構(gòu)鋼的冷鐓、冷擠壓前的預(yù)先熱處理。其目的是降低硬度，增大基體塑性指標(biāo)，防止冷鐓和冷擠壓時零件開裂。目前在螺紋緊固件和中小型滲碳件、碳氮共滲件的初始成形中運用較多。對于高碳鋼及高碳合金工具鋼，球化退火可用來降低硬度，便于切削加工，提高表面精度。并能減少最終熱處理的變形開裂。球化不均勻的原因是：退火加熱溫度低，保溫時間短，最終生成細(xì)片狀珠光體和點狀碳化物；加熱溫度高，加熱時間過長，產(chǎn)生大顆粒碳化物及粗片狀珠光體；球化退火前用正火消除網(wǎng)狀組織或大塊狀碳化物。退火

鋁合金熱處理一般在硝鹽爐或真空爐中進(jìn)行。常常會引起零件表面的腐蝕、甚至出現(xiàn)黑點和孔洞。鋁及鋁合金的腐蝕形態(tài)主要是點蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、剝層腐蝕等。不管是什么形態(tài)腐蝕，除了與材質(zhì)本身有關(guān)外，都與熱處理和環(huán)境因素有關(guān)。在硝鹽浴中加熱的鑄件，表面常有疏松和腐蝕斑痕。常在鋁件的螺紋、溝槽和小孔內(nèi)形成腐蝕斑痕。因此要控制浴爐氯離子含量小于0.5%，硝鹽浴的雜質(zhì)總量小于2%，堿中碳酸鈉總量小于1%。若發(fā)現(xiàn)零件有腐蝕現(xiàn)象，應(yīng)向爐中加入占鹽浴總質(zhì)量的3%左右的重鉻酸鉀，將重鉻酸鉀與硝鹽按1：5混合后烘干，在鹽浴400℃左右加入

鐵素體不銹鋼的Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在17%~30%，它的主要缺點是脆性大，冷脆轉(zhuǎn)化溫度高、室溫下沖擊韌度很低。該類鋼在400~540℃范圍內(nèi)長時間加熱會提高鋼的強度、硬度，沖擊韌度和塑性指標(biāo)則大大降低。最高脆化溫度接近475℃，故又叫475℃脆性。產(chǎn)生脆性的原因是回火或時效時富鉻相（80% Cr和20% Fe）析出，富鉻相具有體心立方點陣，與母相保持共格關(guān)系。富鉻相在母相{100}晶面析出，當(dāng)產(chǎn)生塑性變形時產(chǎn)生孿晶，成為斷裂的成核地點。高鉻相常在位錯上析出，阻止位錯運動，使滑移難以進(jìn)行、因而引起脆性。475℃脆性具有還原

    銅元素在地殼中的儲量較小，但是銅及其合金卻是人類史上應(yīng)用最早的金屬。歷史學(xué)家曾以銅器具為標(biāo)志來劃分人類社會的發(fā)展階段——銅器時代?，F(xiàn)代工業(yè)上使用的銅及銅合金，主要有工業(yè)純銅、黃銅和青銅，白銅應(yīng)用較少。    工業(yè)純銅（簡稱純銅）呈玫瑰紅色，表面氧化膜呈紫色，故又稱紫銅，其純度wCu=99. 5%~99. 9%，相對密度為8.96，熔點為1083℃，固態(tài)下具有面心立方晶格。純銅具有僅次于銀的優(yōu)良導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，是理想

冷作模具鋼的性能要求與刃具鋼相似，但要求熱處理后的變形要小，而對熱硬性的要求不高。因此，冷作模具鋼的化學(xué)成分和熱處理特點與刃具鋼也相似。下面以Cr12鋼為例介紹冷作模具鋼的熱處理特點。Cr12鋼也屬于萊氏體鋼，因此，需要經(jīng)過反復(fù)鍛造來破碎網(wǎng)狀共晶碳化物，并消除其分布的不均勻性。鍛造后應(yīng)進(jìn)行等溫球化退火。Cr12鋼在不同溫度淬火后，在不同溫度下回火時，其硬度的變化不同。提高這種類型鋼的硬度有兩種熱處理方法。(1)一次硬化法。采用較低的淬火溫度和較低的回火溫度。如Cr12鋼加熱到980℃保溫后油中淬火，然后在170℃低