第2章金属材料组织和性能的控制☆老师提示：重点内容热处理将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却，以改变材料整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺。热处理作用：大幅度地改善金属材料的工艺性能和使用性能。绝大多数机械零件必须热处理。如：45钢热轧钢板硬度18HRC℃加热，水冷，硬度55HRCT10钢℃加热，炉冷，硬度20HRC℃加热，水冷，硬度65HRC为什么热处理后材料性能会改变？热处理后材料内部的微观结构和组织发生变化，使材料性能改变。问题1：加热、冷却时金属材料内部的微观结构和组织如何变化？问题2：工程实际中应用的热处理工艺有哪些？钢加热奥氏体化后，冷却的方式有两种：(1)等温处理将钢迅速冷却到临界点以下的给定温度，进行保温，恒温转变。(2)连续冷却钢以某种速度从高温到低温连续冷却，在临界点以下变温转变。2.4.1钢在加热时的转变一、奥氏体的形成1、钢在加热时的临界温度大多数热处理工艺将钢加热到临界温度以上，获得全部或部分奥氏体组织，进行奥氏体化。实际热处理，加热时相变温度偏高，冷却时偏低。加热和冷却速度愈大偏差愈大。加热时为Ac1、Ac3、Accm冷却时为Ar1、Ar3、Arcm2、钢在加热时的组织转变共析钢加热到Ac1以上时，珠光体将转变为奥氏体。四个过程：奥氏体晶核形成、奥氏体晶核长大、剩余渗碳体溶解、奥氏体成分均匀化。亚共析钢加热到Ac3以上获得单一的奥氏体组织。过共析钢加热到Accm以上获得单一的奥氏体组织。二、影响奥氏体转变速度的因素1、加热温度随加热温度的提高,奥氏体化速度加快。2、加热速度加热速度越快，发生转变的温度越高，转变所需的时间越短。3、钢中碳含量碳含量增加，铁素体和渗碳体的相界面增大，转变速度加快。4、合金元素钴、镍等加快奥氏体化过程。铬、钼、钒等减慢奥氏体化过程。硅、铝、锰等不影响奥氏体化过程。合金元素的扩散速度比碳慢得多，合金钢的热处理加热温度一般较高，保温时间更长。5、原始组织原始组织中渗碳体为片状时奥氏体形成速度快，渗碳体间距越小，转变速度快。
三、钢的奥氏体晶粒度钢的奥氏体晶粒大小根据标准晶粒度等级图确定。标准晶粒度分为8级。1～4级为粗晶粒度，5～8级为细晶粒度。标准晶粒度等级放大倍1、实际晶粒度和本质晶粒度实际晶粒度：某一具体热处理或热加工条件下的奥氏体的晶粒度。它决定钢的性能。本质晶粒度：钢加热到℃±10℃、保温8小时、冷却后测得的晶粒度反映奥氏体晶粒长大的倾向。本质细晶粒钢：晶粒细小。本质粗晶粒钢：晶粒粗大。2、影响奥氏体晶粒度的因素(1)加热温度和保温时间加热温度升高，晶粒逐渐长大。温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒越粗大。(2)钢的成分●奥氏体中碳含量增高，晶粒长大倾向增大。未溶碳化物则阻碍晶粒长大。●钛、钒、铌、锆、铝有利于得到本质细晶粒钢。碳化物、氧化物和氮化物弥散分布在晶界上,能阻碍晶粒长大。●锰、磷促进晶粒长大。2.4.2钢在冷却时的转变当温度在A1以上时,奥氏体是稳定的。过冷A是不稳定的，会转变为其它的组织。钢在冷却时的转变，实质上是过冷A的转变。当温度降到A1以下后，奥氏体即处于过冷状态，这种奥氏体称为过冷奥氏体。一、过冷奥氏体的等温转变1、共析钢过冷奥氏体的等温转变等温转变曲线(TTT曲线、C曲线)来分析。共析钢过冷A的等温转变曲线图(1)高温转变珠光体转变区（A1～℃）：过冷奥氏体转变产物为珠光体型组织。共析钢过冷奥氏体等温转变(a)珠光体倍(b)索氏体倍(c)屈氏体倍珠光体型组织是铁素体和渗碳体的机械混合物。渗碳体呈层片状分布在铁素体基体上。转变温度越低，层间距越小。按层间距大小分为:珠光体(P)、索氏体(S)、屈氏体(T)奥氏体转变为珠光体是扩散型转变,通过碳、铁的扩散和晶体结构的重构来实现的。(2)中温转变贝氏体转变区（℃～Ms）：过冷奥氏体的转变产物为贝氏体型组织。贝氏体:渗碳体分布在碳过饱和的铁素体基体上的两相混合物。上贝氏体（上B)℃～℃之间转变产物。呈羽毛状,小片状的渗碳体分布在成排的铁素体片之间。上贝氏体强度、韧性都较差。
(a)光学显微照片×(b)电子显微照片0×上贝氏体形态下贝氏体(下B)在℃～Ms之间转变产物。光学显微镜下：黑色针状。电子显微镜下：铁素体针内沿一定方向分布细小的碳化物(Fe2.4C)颗粒。(a)光学显微照片倍(b)电子显微照片倍下贝氏体形态下贝氏体硬度高，韧性好，具有较好的强韧性。奥氏体向贝氏体的转变属于半扩散型转变，铁原子不扩散而碳原子有一定扩散能力。2、亚共析钢过冷奥氏体的等温转变转变曲线多一条过冷奥氏体转变为铁素体的转变开始线。亚共析钢随着碳含量的增加，C曲线位置往右移，同时Ms、Mf线住下移。高温转变区过冷奥氏体一部分转变为铁素体。剩余的过冷奥氏体再转变为珠光体型组织。亚共析钢过冷奥氏体的等温转变3、过共析钢过冷奥氏体的等温转变过共析钢过冷A的C曲线的上部为过冷A中析出二次渗碳体开始线。当加热温度为Ac1以上30～50℃时，过共析钢随着碳含量的增加,C曲线位置向左移,同时Ms、Mf线往下移。过共析钢的过冷A在高温转变区,先析出Fe3CII,其余的过冷A再转变为珠光体型组织。过共析钢过冷奥氏体的等温转变二、过冷奥氏体的连续冷却转变1、共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变(1)共析钢过冷A的连续冷却转变曲线共析钢过冷A的连续冷却转变曲线（CCT曲线)中，共析钢以大于Vk速度冷却时,得到的组织为马氏体(含少量残余A）。冷却速度小于Vk′钢将全部转变为珠光体型组织。共析钢过冷A在连续冷却转变时得不到贝氏体。与共析钢的TTT曲线相比,共析钢的CCT曲线稍靠右靠下。可用TTT曲线分析连续转变过程。共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变(2)过冷奥氏体低温转变☆老师提示：重点内容马氏体转变区转变温度在Ms～Mf之间。过冷A快速冷却，转变为马氏体。马氏体转变观察①马氏体转变特点:a.过冷A转变为M是一种非扩散型转变铁和碳原子都不进行扩散。铁原子沿奥氏体一定晶面,集体地按一定角度进行切变,使面心立方晶格改组为体心正方晶格。碳原子原地不动，过饱和地留在新组成的晶胞中，增大了其正方度c/a。马氏体晶格：体心正方晶格马氏体本质碳在α-Fe中的过饱和固溶体。过饱和碳使α-Fe的晶格发生很大畸变,产生很强的固溶强化。b.马氏体的形成速度很快
奥氏体冷却到Ms点以下后,无孕育期,瞬时转变为马氏体。随着温度下降，过冷A不断转变为马氏体，是一个连续冷却的转变过程。c.马氏体形成时体积膨胀体积膨胀在钢中造成很大的内应力,严重时导致开裂。d.马氏体转变不彻底总要残留少量奥氏体。残余奥氏体的含量与MS、Mf的位置有关。奥氏体中的碳含量越高，则MS、Mf越低，残余A含量越高。碳质量分数少于0.6%时,残余A可忽略。奥氏体碳质量分数与MS、Mf的位置关系碳质量分数与残余A量的关系②马氏体的形态●碳质量分数小于0.25%：板条马氏体（低碳马氏体）。金相显微镜下：平行排列的细板条。透射电镜下：板条马氏体内有大量位错缠结的亚结构，也称位错马氏体。低碳马氏体高碳马氏体●碳质量分数大于1.0%：针状马氏体（高碳马氏体）。光学显微镜下：凸透镜状，互成60°角。透射电镜下：针状马氏体内有大量孪晶也称孪晶马氏体。●碳质量分数在0.25～1.0%之间：板条马氏体和针状马氏体的混和组织。马氏体形态与碳质量分数的关系③马氏体的特点a.硬度很高硬度随马氏体的碳质量分数的增加而增加。b.马氏体的塑性和韧性与碳含量密切相关●低碳马氏体不仅强度高，塑性、韧性也较好。●高碳马氏体硬而脆，塑性、韧性极差。晶粒细化得到的隐晶马氏体有一定的韧性。c.马氏体的物理性能变化●马氏体的比容比奥氏体大。当奥氏体转变为马氏体时，体积会膨胀。●马氏体是铁磁相，而奥氏体为顺磁相。●马氏体晶格畸变严重，因此电阻率高。2、亚共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变亚共析钢过冷A在高温时有一部分将转变为F。在中温转变区会有少量贝氏体（上B）产生。亚共析钢过冷奥氏体的连续冷转变油冷的产物为F+T+上B+M。F和上B量很少，可忽略。3、过共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变过冷A在高温区先析出二次渗碳体,后转变为其它组织。过共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变奥氏体中碳含量高，油冷、水冷后组织中有残余奥氏体。连续冷却过程中无贝氏体转变。4、共析钢转变产物性能硬度韧性老师提示过冷奥氏体转变产物为：高温转变产物：珠光体、索氏体、屈氏体中温转变产物：上贝氏体、下贝氏体低温转变产物：马氏体
2.4.3钢的普通热处理退火正火淬火回火一、退火将钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般为随炉冷却）的热处理工艺叫做退火。钢的退火有：完全退火等温退火球化退火扩散退火去应力退火1、完全又称重结晶退火，把钢加热至Ac3以上20℃～30℃,保温后缓慢冷却(随炉冷却或埋入石灰和砂中冷却),以获得接近平衡组织的热处理工艺。●使中碳以上的钢得到接近平衡状态的组织，降低硬度，改善切削加工性能。●消除内应力。目的：通过完全重结晶，使热加工造成的粗大、不均匀的组织均匀化和细化。2、等温退火将钢件加热到高于Ac3(或Ac1)的温度,保温后,较快地冷却到珠光体区的某一温度保温,奥氏体等温转变，然后缓慢冷却的热处理工艺。与完全退火相同,能获得均匀的组织。对于奥氏体较稳定的合金钢,可缩短退火时间。3、球化退火使钢中碳化物球状化的热处理工艺。主要用于共析钢和过共析钢。球化退火的加热温度略高于Ac1。球化退火需要较长的保温时间来保证二次渗碳体的自发球化。保温后随炉冷却。组织：球化退火后的显微组织叫球化体，在铁素体基体上分布着细小均匀的球状渗碳体。球化体目的：(1)使二次渗碳体及珠光体中的渗碳体球状化，降低硬度，改善切削加工性能。(2)为以后的淬火作组织准备。4、扩散退火把钢锭、铸件或锻坯加热到固相线以下℃～℃的温度，长时间保温（10h～15h）并进行缓慢冷却的热处理工艺，称为扩散退火或均匀化退火。目的：减少钢锭、铸件、锻坯的化学成分和组织的不均匀性。扩散退火后钢的晶粒很粗大，要再进行完全退火或正火处理。5、去应力退火将钢件加热至低于Ac1的某一温度(一般为℃～℃)，保温后炉冷却。以消除内应力的低温退火。目的：消除铸造、锻造、焊接和机加工、冷变形等加工在工件中造成的残留内应力。不引起组织变化。二、正火钢加热到Ac3(对于亚共析钢)、Ac1(对于共析钢)、Accm(对于过共析钢)以上30℃～50℃,保温后,在自由流动的空气中均匀冷却的热处理。正火后的组织：●亚共析钢为F+S●共析钢为S●过共析钢为S+Fe3CII正火应用(1)作为最终热处理
细化晶粒，组织均匀，减少亚共析钢中铁素体含量，珠光体含量增多并细化提高钢的强度、硬度和韧性。用于不重要的零件。(2)作为预先热处理合金结构钢件在淬火前进行正火，消除魏氏组织和带状组织，均匀、细化组织。对于过共析钢可减少二次渗碳体量，不形成连续网状，为球化退火作组织准备。(3)改善切削加工性能适当提高低碳钢的硬度，改善切削加工性能。三、淬火1、淬火工艺将钢加热到相变温度以上（亚共析钢Ac3以上30℃～50℃；共析钢和过共析钢Ac1以上30℃～50℃），保温一定时间后快速冷却获得马氏体的热处理工艺称为淬火。常用的冷却介质是水和油。为了减少零件淬火时的变形，可用盐浴作冷却介质。淬火工艺2、钢的淬透性☆老师提示：重点内容钢淬火时形成马氏体的能力叫做钢的淬透性。用末端淬火法测定。用末端淬火法测定钢的淬透性钢的淬透性值用JXX-d表示。J：末端淬火的淬透性d：距水冷端的距离XX：该处的硬度(洛氏硬度或维氏硬度）淬透性曲线试棒末端淬火后测得试样沿长度方向上的硬度变化曲线。例如：淬透性值J42-15,表示距水冷端15mm处的硬度为42HRC。淬透性值JHV-10,表示距水冷端10mm处的硬度为HV30。淬火试样断面上马氏体量和硬度的变化淬透层深度：从试样表面至半马氏体区(马氏体和非马氏体组织组成物各占一半)的距离。在同样淬火条件下,淬透层深度越大,则反映钢的淬透性越好。淬火工件淬透层深度的测定影响淬透性的因素(1)碳含量对于碳钢：亚共析钢随碳含量增加，C曲线右移，淬透性提高。过共析钢随碳含量增加，C曲线左移，淬透性降低。共析钢的临界冷速最小，淬透性最好。(2)合金元素除钴以外，其余合金元素溶于奥氏体后，降低临界冷却速度，使C曲线右移，淬透性提高。合金钢往往比碳钢的淬透性要好。(3)奥氏体化温度提高奥氏体化温度，使奥氏体晶粒长大、成分均匀，减少珠光体的形核率，降低钢的临界冷却速度，增加其淬透性。(4)钢中未溶第二相钢中未溶入奥氏体中的碳化物、氮化物及其它非金属夹杂物，成为奥氏体分解的非自发核心。使临界冷却速度增大，降低淬透性。老师提示钢的淬透性主要决定于钢中合金元素的种类和含量。3、钢的淬透性曲线的应用(1)比较不同钢种的淬透性
淬透性是钢材选用的重要依据之一。用半马氏体硬度曲线和淬透性曲线，找出钢的半马氏体区所对应的距水冷端距离。该距离越大，则淬透性越好。40Cr钢的淬透性比45钢要好。(2)钢材截面性能分析调质处理后,淬透性好的钢棒整个截面是回火索氏体,力学性能均匀,强度高,韧性好。淬透性差的钢表层为回火索氏体，心部为片状索氏体+铁素体,心部强韧性差。直径为30mm的40钢心部强韧性较差。如：直径为30mm的40CrNiMo钢棒整个截面性能均匀,强度高,韧性好。(3)选材截面较大、形状复杂以及受力较苛刻的螺栓、拉杆、锻模、锤杆等工件，要求截面机械性能均匀，应选用淬透性好的钢。承受弯曲或扭转载荷的轴类零件、外层受力较大，心部受力较小，可选用淬透性较低的钢种。4、钢的淬硬性钢的淬硬性：钢淬火后能够达到的最高硬度。刃具、冷作模具要求有很高的淬硬性。淬硬性主要决定于M的碳质量分数。T12钢淬火后硬度为62HRC-65HRC45钢淬火后硬度为55HRC-58HRC☆练习比较T10、20CrMnTi、40Cr三种钢的淬透性和淬硬性的高低。四、回火回火钢件淬火后,为了消除内应力并获得所要求的组织和性能,将其加热到Ac1以下某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。1、低温回火回火温度：℃～℃。低温回火时，淬火马氏体内部会析出碳化物薄片（Fe2.4C),马氏体的过饱和度减小。低温回火后组织：●亚共析钢淬火、低温回火后组织回火马氏体(回火M)●过共析钢淬火、低温回火后组织回火马氏体＋碳化物＋残余奥氏体目的：降低淬火应力，提高工件韧性，保证淬火后的高硬度(58HRC～64HRC)和高耐磨性。应用：锉刀、锯条等工具。2、中温回火回火温度：℃～℃组织：回火屈氏体(回火T)。铁素体基体与弥散分布的细粒状渗碳体的混合组织。铁素体仍保留马氏体的形态，碳化物比回火马氏体中的碳化物粗。回火T具有高的弹性极限和屈服强度、一定的韧性。硬度一般为35HRC～45HRC。应用：弹簧3、高温回火回火索氏体回火索氏体综合力学性能最好。强度、塑性和韧性都比较好。硬度一般为25HRC～35HRC。回火温度：℃～℃组织：回火索氏体(回火S)粒状渗碳体和铁素体基体的混和组织。淬火加高温回火称为调质处理。
应用：螺栓、连杆淬火钢回火时马氏体的碳质量分数、残余奥氏体量、内应力及碳化物尺寸随温度的变化40钢力学性能与回火温度的关系40钢冲击韧度与回火温度的关系回火脆性：钢在℃～℃和℃～℃两个温度区间回火后,钢的冲击韧度明显下降。2.4.4钢的表面热处理仅对钢的表面加热、冷却而不改变其成分的热处理工艺称为表面热处理,也表面淬火。实际生产中常用感应加热表面淬火。一、感应加热表面淬火原理感应圈通交流电，内部产生交变磁场。工件置于磁场中，工件内部产生感应电流，电阻的作用工件被加热。感应加热表面淬火感应加热表面淬火示意图交流电集肤效应，工件表面的电流密度大，表面温度快速升高到相变点以上。中心电流密度几乎为零，温度仍在相变点以下。用水或聚乙烯醇水溶液喷射，表面被淬火。感应加热表面淬火二、感应加热表面热处理的特点(1)感应加热时，钢的奥氏体化在较大的过热度（Ac3以上80℃～℃)进行，晶核多。时间短，晶粒细。(2)表面层淬得马氏体后,体积膨胀，表面造成较大的残余压应力,提高工件的疲劳强度。(3)加热速度快，时间短，工件氧化脱碳少。内部未加热，工件的淬火变形小。(4)加热温度和淬硬层厚度容易控制。感应加热表面淬火组织：表面为马氏体，心部组织不变。如先经调质处理，心部组织为回火索氏体。工程应用：用于中碳钢和中碳低合金钢,如45、40Cr、40MnB钢等。用于齿轮、主轴、曲轴等零件的表面硬化，提高耐磨性。低温回火：淬火后进行℃～℃低温回火。表面为回火马氏体，降低淬火应力，保持高硬度和高耐磨性。心部为回火索氏体。保证强韧性。2.4.5钢的化学热处理化学热处理将钢件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表面，改变其化学成分和组织，达到改进表面性能，满足技术要求的热处理过程。渗碳氮化碳氮共渗渗硫渗铝渗铬一、渗碳1、工艺为了增加表层的碳含量和获得一定碳浓度梯度,钢件在渗碳介质中加热和保温，使碳原子渗入表面的工艺称为渗。低碳钢零件在渗碳炉中，加热到℃～℃，滴入煤油、甲醇等有机液体，或通入煤气、石油液化气，产生活性碳原子。钢件表面渗碳。表面获得高浓度碳（碳质量分数约1.0%）。低碳钢渗碳缓冷后的显微组织低碳钢（20钢）渗碳缓冷后的显微组织表面珠光体+二次渗碳体过渡区珠光体心部珠光体+铁素体表面心部(1)淬火a.直接淬火：渗碳温度高,奥氏体晶粒长大,淬火后马氏体较粗,残余奥氏体较多,耐磨性较低,变形较大。为了减少淬火时的变形,渗碳后常将工件预冷到℃～℃后淬火。2、渗碳后的热处理b.一次淬火：渗碳缓冷后,重新加热到临界温度以上保温后淬火。●受载不大但表面性能要求较高的零件,淬火温度Ac1以上30℃～50℃,使表层晶粒细化。●心部组织要求高时，淬火加热温度略高于Ac3。(2)低温(℃～℃)回火以消除淬火应力和提高韧性。3、钢渗碳、淬火、回火后的组织与性能组织：表面回火M(高碳）+碳化物+残余A
心部（淬透）回火M(低碳）心部（未淬透）回火M(低碳）+F+T性能：(1)表面硬度高表面硬度58HRC～64HRC以上,耐磨性好。心部硬度30HRC～45HRC，心部强韧。(2)疲劳强度高表层体积膨胀大，心部体积膨胀小，表层中造成压应力，零件的疲劳强度提高。实际应用：20、20Cr、20CrMnTi等低碳钢和低碳合金钢制造的齿轮、轴销二、氮化氮化向钢件表面渗入氮的工艺。氮化的目的：更大地提高钢件表面的硬度和耐磨性，提高疲劳强度和抗蚀性。常用氮化钢:35CrAlA38CrMoAlA38CrWVAlA1、工艺(1)氮化前预处理先调质处理，获得回火索氏体组织,改善机加工性能，保证较高的强度和韧性。形状复杂或精度要求高的零件，精加工后要进行消除内应力退火，减少氮化时的变形。38CrMoAl钢氮化工艺曲线图(2)氮化工艺气体氮化介质：氨。加热分解：2NH3→3H2+2[N]。氮原子被钢吸收，溶入表面,向内扩散,形成渗氮层。氮化温度:℃～℃。氮化时间:一般为20h～50h。2、组织和性能：●组织外层：白色ε或γ′相的氮化物薄层。很脆，用精磨磨去。中间：暗黑色含氮共析体（α＋γ′）层。心部：原始回火索氏体组织。●性能(1)氮化后硬度很高(0HV～1HV),在℃～℃不下降,具有很高的耐磨性和热硬性。(2)渗氮层体积增大,造成表面压应力,疲劳强度大大提高。(3)氮化温度低,零件变形小。(4)表面形成化学稳定性较高的ε相层,耐蚀性好,在水中、过热蒸气和碱性溶液中很稳定。实际应用：丝杠、镗床主轴三、碳氮共渗碳氮共渗：同时向零件表面渗入碳和氮的化学热处理工艺，也称氰化。高温碳氮共渗低温碳氮共渗低温碳氮共渗以氮为主，称为软氮化。1、高温碳氮共渗工艺加热温度：℃～℃介质：滴入煤油，通入氨气。保温时间：1h～2h共渗层厚度：0.2mm～0.5mm渗碳为主。氮使渗碳加速，共渗温度降低和时间缩短。碳氮共渗后淬火,再低温回火。2、碳氮共渗后的性能、应用(1)共渗并淬火后,得到含氮马氏体,耐磨性比渗碳的更好。(2)共渗层具有比渗碳层更高的压应力,疲劳强度更高,耐蚀性也较好。实际应用：齿轮、凸轮轴2.4.6其它热处理技术
一、可控气氛热处理可控气氛热处理：在炉气成分可控制的炉内进行的热处理。燃料气（天然气、煤气）+空气，燃烧反应制成可控气氛。甲醇、乙醇、丙酮等滴入热处理炉内得到可控气氛。应用：渗碳、碳氮共渗、软氮化、保护气氛淬火和退火等。二、真空热处理在真空炉中进行的热处理称为真空热处理。真空退火、真空淬火真空回火、真空化学热处理●减少变形在真空中加热，升温速度很慢，工件变形小。●净化表面在真空中,氧化物、油污发生分解,工件可得光亮的表面,提高耐磨性、疲劳强度。防止工件表面氧化。●脱气作用有利于改善钢的韧性，提高工件的使用寿命。三、离子渗扩热处理真空室中介质气体在电场的作用下被电离，离子轰击工件并渗入工件表面的热处理。离子渗扩热处理原理1、离子氮化介质：一般为氨气压强：1.3×Pa～1.3×Pa温度：℃～℃,渗层组织：Fe2N、Fe4N等氮化物，具有很高的耐磨性、耐蚀性和耐疲劳性。不锈钢活塞环表面渗氮离子氮化的优点：渗速是气体渗氮的3～4倍。渗层具有一定的韧性。处理后变形小,表面银白色,质量好。能量消耗低,渗剂消耗少,对环境几乎无污染。工程应用：用于轻载、高速条件下工作的需要耐磨耐蚀的零件及精度要求较高的细长杆类零件。镗床主轴，精密机床丝杠、阀杆、阀门2、离子硫氮碳共渗共渗介质：NH3+CS2+酒精混合液蒸汽,温度：+10℃,时间：15～30分钟。工件表层获得氮碳化合物和硫化物的复合渗层,降低了摩擦系数,提高了抗咬合性能,耐磨性好,提高工件的寿命。W18Cr4V钢制梅花板手冲头,经离子S-N-C共渗后,可冲3～件。使用寿命比常规处理提高1～1.5倍。1、温度-时间的计算机自动控制升温、保温、降温全程控制。2.4.7计算机技术在热处理中的应用一、热处理工艺的计算机自动控制2、化学热处理渗剂流量及炉内气氛的计算机自动控制渗碳炉、渗氮炉渗剂的流量控制。炉内碳势、氨分解率的测定及控制。3、真空炉、离子炉、离子镀设备真空度的计算机自动控制真空度的检测、控制阀的开通、闭合。根据零件的形状、尺寸、材料成分、导热系数、炉温、冷却介质等参数，计算机模拟获得组织分布。用于大型轴类、轧辊、叶片、齿轮等零件的热处理工艺制订，组织分布的分析。如45钢调质处理后感应加热表面淬火温度场分布的计算机模拟。二、热处理的计算机模拟钢铁材料国家标准数据库国内外钢号对照数据库钢号--热处理工艺--力学性能数据库常用钢号C曲线数据库金相检验国家标准数据库
三、热处理数据库人员管理模块工资管理模块生产流程管理模块企业热处工艺数据库模块热处理工艺记录模块产品质量检测模块库房管理模块企业资金管理模块等四、热处理企业信息管理系统热处理信息交流热处理技术交流热处理数据库查询热处理企业推介热处理人才交流热处理设备、产品介绍计算机技术在热处理中的应用大有可为。在热处理行业中积极开发、推广、使用计算机技术将取得显著的经济效益。五、热处理专业网站实例1:螺栓的热处理汽车车轮固定螺栓用45钢制造。需要强度高，韧性好，具有很好的综合力学性能。2.4.8热处理的工程应用最终热处理工艺：℃～℃加热、保温，用水淬火。℃～℃回火，回火后油冷。组织为回火S。抗拉强度大于MPa，冲击吸收能量大于39J。本节小结1、过冷奥氏体的转变产物(1)高温转变产物：珠光体（P）、索氏体（S）、屈氏体（T）(2)中温转变产物：上贝氏体（上B）、下贝氏体（下B）(3)低温转变产物：马氏体（低碳M、高碳M）(4)其他转变产物：铁素体（F）、二次渗碳体（Fe3CII）2、钢的热处理工艺(1)退火完全退火、等温退火、球化退火扩散退火、去应力退火(2)正火(3)淬火(4)回火低温回火、中温回火、高温回火(5)表面淬火(6)化学热处理渗碳、氮化、碳氮共渗(7)可控气氛热处理(8)真空热处理(9)离子渗扩热处理