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热处理工艺：通过加热，保温和冷却的方法使金属和合金内部组织结构发生变化，以获得工件使用性能所要求的组织结构，这种技术称为热处理工艺。热处理工艺的分类：（1）普通热处理（退火、正火、回火、淬火）(2)化学热处理（3）表面热处理（3）复合热处理影响热处理工件加热的因素：（1）加热方式的影响，加热速度按随炉加热、预热加热、到温入炉加热、高温入炉加热的方向依次增大；（2）加热介质及工件放置方式的影响：①加热介质的影响；②工件在炉内排布方式的影响直接影响热量传递的通道；③工件本身的影响：工件的几何形状、表面积与体积之比以及工件材料的物理性质等直接影响工件内部的热量传递及温度场。半脱碳层组织特点;自表面到中心组织依次为珠光体加铁素体逐渐过渡到珠光体，再至相当于该钢件未脱碳时的退火组织。全脱碳层组织特点：表面为单一的铁素体区，向里为铁素体加珠光体逐渐过渡到相当于钢原始含碳量缓冷组织碳势：即纯铁在一定温度下于加热炉气中加热时达到既不增碳也不脱碳并与炉气保持平衡时表面的含碳量。退火：将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度，保持一定时间，然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的热处理工艺称为退火。退火的目的在于均匀化学成分，改善机械性能及工艺性能，消除或减少内应力，并为零件最终热处理准备合适的内部组织。正火：是将钢材或钢件加热到Ac3(或Accm)以上适当温度，保温适当时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。目的是获得一定的硬度，细化晶粒，并获得比较均匀的组织和性能。扩散退火:将金属铸锭，铸件或锻坯，在略低于固相线的温度下长期加热，消除或减少化学成分偏析及显微组织（枝晶）的不均匀性，以达到均匀化目的的热处理工艺称为扩散退火，又称均匀化退火。完全退火：将钢件或钢材加热到Ac3点以上，使之完全奥氏体化，然后缓慢冷却，获得接近于平衡组织的热处理工艺称为完全退火。不完全退火：将钢件加热到Ac1和Ac3之间，经保温并缓慢冷却，以获得接近平衡组织。球化退火：使钢中的碳化物球状化，或获得“球状珠光体”退火工艺称为球化退火。球化退火的目的：①降低硬度，改善切削性能。②获得均匀组织，改善热处理工艺性能③经淬火，回火后获得良好的综合机械性能。各类铸件在机械加工前应进行消除应力处理。一般正火加热温度为Ac1+(30-50℃)。正火时应考虑的问题：（1）低碳钢正火的目的之一是为了提高切削性能（2）中碳钢的正火应该根据钢的成分及工件尺寸来确定冷却方式,方便（3）高碳钢，一般是为了消除网状碳化物淬火：把钢加热到临界点Ac1或Ac3以上，保温并随之以大于临界冷却速度冷却，以得到介稳状态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法称为淬火。目的:①提高工具，渗碳零件和其他高强度耐磨机器零件等的硬度，强度和耐磨性；②结构钢通过淬火和回火之后获得良好的综合机械性能；③改善钢的物理和化学性能。实现淬火过程的必要条件：（1）加热温度必须高于临界点以上，以获得奥氏体组织（2）其后的冷却速度必须大于临界冷却速度，而淬火得到的组织是马氏体或下贝氏体在有物态变化的淬火介质中淬火冷却时，钢件冷却过程分为3个阶段：蒸气膜阶段，沸腾阶段，对流阶段。钢的淬透性是指钢材被淬透的能力，或者说钢的淬透性是指表征钢材淬火时获得马氏体能力的特性，主要取决于钢的临界淬火冷速的大小。钢的淬硬性是指钢在理想条件下淬火所能达到的最高硬度来表征的材料特征，它主要与淬火加热时固溶于A中的碳含量有关。可硬性指淬成M可能得到的硬度，主要和钢中含碳量有关。影响钢的淬透性的因素：（1）钢的化学成分（除Ti,Zr,Co外，所有合金元素都提高钢的淬透性）（2）奥氏体晶粒度（增大，增大）（3）奥氏体化温度（增大，晶粒增大，淬透性增大）。过共析钢，碳含量小于1时，随碳含量增多淬透性升高。在淬火冷却过程中可能产生两种内应力：一种是热应力，即工件在加热或冷却时，由于不同部位的温度差异，导致热涨或冷缩的不一致所引起的应力，另一种是组织应力，即由于工件不同部位组织转变不同时性而引起的内应力。影响淬火应力的因素：①含碳量的影响②合金元素的影响③工件尺寸的影响淬火加热温度，主要根据钢的相变点来确定。对亚共析钢，一般选用淬火加热温度为Ac3+（30-50℃），过共析钢则为Ac1+（30-50℃）。确定淬火加热温度时，尚应考虑工件的形状，尺寸，原始组织，加热速度，冷却介质和冷却方式等因素。等温淬火法：工件淬火加热后，若长期保持在下贝氏体转变区的温度，使之完成奥氏体的等温转变，获得下贝氏体组织，这种淬火称为等温淬火。进行等温淬火的目的是为了获得变形少，硬度较高并兼有良好韧性的工件。回火的目的是减少或消除淬火应力，提高韧性和塑性，获得硬度，强度，塑性和韧性的适当配合，以满足不同工件的性能要求。低温回火（1）工具和量具的回火（2）精密量具（3）低碳马氏体（4）渗碳钢淬火回火中温回火得到回火屈氏体组织，主要用于处理弹簧钢高温回火（1）调质处理。即淬火加高温回火，以获得回火索氏体组织。这种处理称为调质处理，主要用于中碳碳素结构钢或低合金结构钢以获得良好的综合机械性能。（2）二次硬化型钢的回火（3）高合金渗碳钢的回火。表面淬火是指被处理工件在表面有限深度范围内加热至相变点以上，然后迅速冷却，在工件表面一定深度范围内达到淬火目的的热处理工艺。表面淬火的目的：在工件表面一定深度范围内获得马氏体组织，而其心部仍保持着表面淬火前的组织状态（调质或正火状态），以获得表面层硬而耐磨，心部又有足够塑性，韧性的工件。感应加热表面淬火是利用感应电流通过工件产生的热效应，使工件表面局部加热，继之快速冷却，获得马氏体组织的工艺。火焰淬火。火焰分为氧化焰，还原区和中性焰，其中还原区温度最高，应尽量利用这个高温区加热工件。化学热处理：化学热处理的结果是改变了金属表面的化学成分和性能。简言之，所谓金属的化学热处理就是改变金属表面层的化学成分和性能的一种热处理工艺。常见的化学热处理方法有渗碳，渗氮，碳氮共渗，渗硫等渗碳的目的是使机器零件获得高的表面硬度，耐磨性及高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。根据所用渗碳剂在渗碳过程中聚集状态的不同，渗碳方法可以分为固体渗碳法，液体渗碳法及气体渗碳法三种。碳氮共渗：在钢的表面同时渗入碳和氮的化学热处理工艺称为碳氮共渗。球化退火球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢（如制造刃具，量具，模具所用的钢种）。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。过热：加热温度过高或在高温下保温时间过长，引起奥氏体晶粒粗化称为过热。过烧现象加热温度过高，不仅引起奥氏体晶粒粗大，而且晶界局部出现氧化或熔化，导致晶界弱化，称为过烧。影响加热速度的因素有哪些？为什么？答：（1）加热方法（加热介质）的不同。（2）工件在炉内排布方式的影响。工件在炉内的排布方式直接影响热量传递的通道（3）工件本身的影响。工件本身的几何形状、工件表面积与其体积之比以及工件材料的物理性能（C、λ、γ等）直接影响工件内部的热量传递及温度，从而影响加热速度。20GrMnTi钢拖拉机传动齿轮，锻后要进行车内孔，拉花键及滚齿等机械加工，然后进行渗碳淬火，回火。问锻后和机械加工前是否需要热处理？若需要，应进行何种热处理？主要工艺参数如何选择？锻后和机械加工前需要正火处理，这样可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），可以细化精粒,均匀组织,为后续的渗碳与淬火提供良好的组织状态;二则应该是把硬度调整到利于切削加工的硬度正火工艺：正火加热温度为Ac3以上120~150（即在960℃左右），其原则是在不引起晶粒粗话的前提下尽量采用高的加热温度，以加速合金碳化物的溶解和奥氏体的均匀化,然后风冷5分钟左右,接着在640℃等温适当时间后空冷，硬度在HB180左右，利于切削加工。45钢普通车床传动齿轮，其工艺路线为锻造---热处理---机械加工----高频淬火—回火。试问锻后应进行何种热处理，为什么？常用淬火介质及冷却特性；进行正火处理，45钢市中碳钢，正火后其硬度接近于最佳切削加工的硬度。对45钢，虽然碳含量较高，硬度稍高，但由于正火生产率高，成本低，随意采用正火处理写出20Cr2Ni4A钢重载渗碳齿轮的冷，热加工工序安排，并说明热处理工序所起的作用。（1）渗碳件的加工路线一般为：下料一锻造一正火一机械粗加工、半精加工一局部渗碳时，不渗碳部位镀铜(或留防渗余量)一渗碳一淬火、低温回火一磨削碳势：纯铁在一定温度小于加热炉气中加热时既不增碳也不脱碳并与炉气保持平衡时表面的含碳量。氮势：温度一定时，与炉气平衡的钢中氮的活度成正比，故可作为这种气氛渗氮能力的度量，并把它定义为氮势，用r表示，即放热式气体：原料气与较充足的空气混合，仅靠其本身的不完全燃烧所放出的热量就能维持其反应时，所制成的气体加热方式。1.随炉加热：工件装入炉中，随着炉子升温而加热，直至所需加热温度。2.预热加热：工件先在已升温至较低温度的炉子中加热，到温后再转移至预定工件加热温度的炉中加热至工件达到所要求的温度。3.到温入炉加热：又称热炉装料加热，先把炉子升到工件要求的加热温度，然后再把工件装入炉内进行加热。4.高温入炉加热：工件装入较工件要求加热温度高的炉内进行加热，直至工件达到要求渗碳缓冷后从表层到心部的组织分布？过共析组织→共析组织→亚共析组织→基体组织。渗碳层淬火后从表层到心部的组织分布？由表面到心部，M、A残和K——M和A残——M渗碳后的热处理种类（1）直接淬火（2）一次加热淬火渗氮，以提高工件表面硬度、耐磨性及疲劳强度等为主要目的热处理加热方式根据热处理目的不同有随炉加热，预热加热，到温入炉加热和高温入炉加热等实现淬火过程的必要条件是加热温度必须高于临界点以上获得奥氏体组织，其后的冷却速度必须大于临界冷却速度得到马氏体，或下贝氏体组织热流:单位时间内由高温物体传给低温物体的热量叫热流耐火度：是耐火材料抵抗高温作用的性能，表示材料受热后软化到一定程度时的温度。黑体：辐射能全部被吸收的物体称为黑体集肤效应：当交流电流通过导体时，在导体表面电流最大，越向内部电流密度越小的现象。邻近效应：两个通过交流电流的导体彼此相距很近时，则每个导体内的电流将重新分布，电流瞬时方向相反时，则最大电流密度就出现在两导体相邻的面，当导体内的电流瞬时方向相同，则最大电流密度将出现在两导体相背的一面，这种电流向一侧集中的现象叫临近效应热震稳定性：也叫耐急冷急热性，表示材料抵抗温度急剧变化而不破坏的性能单位表面负荷:元件单位表面积上所发出的功率，单位w/cm3热处理电阻炉功率的计算方法有哪两种。各有何特点答：计算方法有热平衡计算法和经验计算法。1）热平衡计算法,是根据炉子的输入总功率应等于各项能量消耗总和的原则确定炉子功率的方法。圆环效应，当交流电流通过环形导体时，电流在导体横截面上的分布将发生变化，此时电流仅集中在圆环的内侧。4）尖角效应，当感应器与工件间距的距离相同，但在工件尖角处的加热强度远较其他光滑部位强烈，往往会造成过热。可控气氛热处理炉的特点：1、炉膛密封良好，2、炉内保持正压3、炉内气氛均匀4、装设安全装置5、炉内构件抗气氛侵蚀。炉子的提高热效率的途径有哪些减少烟气带走的热量,有效地利用烟气余热：实际供应空气量与理论空气量的比值，称为空气过剩系数热处理加热时间包括两部分：一是工件达到热处理规范所要求温度的时间（整体热处理应为工件芯部达到要求温度的时间）；另一部分是完成组织转变及其他热处理目的所要求的组织结构状态变化所需要的时钢在非平衡加热时的相变特点(1)一定的加热速度范围内，临界点随加热速度的增加而提高；(Ac3和Accm极限1130℃)（2）奥氏体成分不均匀性随着加热速度的增加而增大3）提高加热速度可显著细化奥氏体晶粒（4）快速加热对过冷奥氏体的转变及马氏体回火有明显影响化学热处理的基本过程大致分为三个阶段：分解阶段：渗剂中的化学反应分解出渗入元素2.吸收阶段：活性原子被金属表面吸收3.扩散阶段：渗入原子在金属基体内达到一定浓度后从工件表面向内部扩散渗碳后热处理1、直接淬火渗碳后，预冷到一定温度，立即进行淬火冷却，这种方法适合于