布氏硬度应达到230～250HRS；5213表示螺钉尾部进行表面火焰淬火和回火，热处理后的表面硬度应达到42～48HRC。

表2-5 热处理工艺分类及代号

工艺总称 代号 工艺类型 代号 退火 正火 淬火 工艺名称 代号 加热方法 代号 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 加热炉 感应 火焰 电阻 激光 电子束 等离子体 其他 1 2 3 4 5 6 7 8 整体热处理 1 淬火回火 调质 稳定化处理 固溶化处理 固溶化处理和时效 表面淬火和回火 热处理 5 表面热处理 2 物理气相沉答 化学气相沉积 等离子化学气相沉积 渗碳 碳氮共渗 渗氮 化学热处理 3 氮碳共渗 渗其他非金属 渗金属 多元共渗 溶渗 表2-6 加热介质及代号

加热介质 代号 40

固体 S 液体 L 气体 G 真空 V 保护气体 P 可控气氛 C 液态床 F 表2-7 退火工艺及代号

退火工艺 代号 去应力退均匀化退再结晶退石墨化退火 o 火 d 火 r 火 g 去氢退火 球化退火 等温退火 h s n 2.8.2 热处理的工序位置

机械零件的加工是按照一定的加工工艺路线进行的。合理安排热处理的工序位置，对于保证零件的加工质量和改善其性能都具有重要的作用。热处理按其工序位置和目的的不同，可分为预备热处理和最终热处理。预备热处理是指为调整原始组织，以保证工件最终热处理或（和）切削加工质量，预先进行的热处理，包括退火、正火、调质等。最终热处理是指使钢件达到要求的使用性能的热处理，包括淬火和回火、渗碳、渗氮等。下面以车床齿轮为例分析热处理的工序位置和作用。

车床齿轮是传递力矩和转速的重要零件，它主要承受一定的弯曲力和周期性冲击力，转速中等，一般都选择45钢制造，要求齿表面处耐磨，工作过程中平稳，噪音小。其热处理技术条件为：整体调质处理，硬度220～250HBS，齿表面表面淬火，硬度50～54HRC。

车床齿轮的加工工艺路线如下：

下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→高频感应加热淬火和低温回火→精磨

正火的作用是消除锻造时产生的内应力，细化组织，改善切削加工性。调质的主要作用是保证心部有足够的强度和韧性，能够承受较大的弯曲应力和冲击载何，并为表面淬火做好组织准备。高频感应加热淬火的作用是提高齿表面的硬度、耐磨性和疲劳强度；低温回火的目的是消除应力，防止磨削加工时产生裂纹，并使齿面保持高硬度（符合齿轮热处理技术条件）和耐磨性。

2.8.3 热处理零件的结构工艺性

零件在热处理过程中，影响其处理质量的因素比较多，其中零件的结构工艺性就是主要因素之一。零件在进行热处理时，发生质量问题的主要表现形式是变形与开裂，因此，为了减少零件在热处理过程中发生变形与开裂，在进行零件结构工艺性设计时应注意以下几个方面：

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（1）避免截面厚薄悬殊，合理安排孔洞和键槽； （2）避免尖角与棱角结构； （3）合理采用封闭、对称结构； （4）合理采用组合结构。

图2-15列举了几种零件因结构设计不合理导致易开裂的部位以及应该如何正确设计的示意图。

【小结】本章主要介绍了钢的热处理定义、种类、原理及各种工艺的应用范围等内容。在学习之后，第一，要了解钢的热处理定义和种类，以便为学习后续章节遵守基础，如第七章低合金钢与合金钢等章节的学习则与此内容密切相关；第二，要了解钢的热处理原理（即钢在加热与冷却时的组织转变），认识钢的热处理是通过不同的加热温度、保温时间和冷却速度等方式的组织，最终获得所需的组织与性能；第三，初步了解一些热处理工艺在零件生产中的应用，为以后制定零件热处理工艺积累感性经验，如弹簧类零件的一般热处理工艺、一般轴与齿轮类零件的热处理工艺等。这样学习可以做到触类旁通，能提高学习效率。

复习与思考 2-1 名词解释

钢的热处理 等温转变 连续冷却转变 马氏体 退火 正火 淬火 回火 表面热处理 真空热处理 渗碳 渗氮 2-2 指出Ac1、Ac3、Accm；Ar1、Ar3、Arcm及A1、A3、Acm之间的关系。 2-3 简述共析钢过冷奥氏体在A1～Ms温度之间，不同温度等温时的转

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变产物及性能。

2-4 奥氏体、过冷奥氏体与残余奥氏体三者之间有何区别？ 2-5 完全退火、球化退火与去应力退火在加热规范、组织转变和应

用 上有何不同？

2-6 正火和退火有何异同？试说明二者的应用有何不同？ 2-7 现在经退火后的45钢，组织为F+P，在700℃、760℃、840℃

的条件下加热，保温一段时间后水冷，所得到的组织各是什么？2-8 淬火的目的是什么？亚共析钢和过共析钢的淬火加热温度应如

何选择？

2-9 回火的目的是什么？工件淬火后为什么要及时回火？ 2-10 叙述常见的三种回火方法所获得的组织、性能及应用。 2-11 渗碳的目的是什么？为什么渗碳后要进行淬火和低温回火？ 2-12 用低碳钢和中碳钢制造齿轮，为了获得表面具有高的硬度和耐

磨性，心部具有一定的强度和韧性，各采取怎样的热处理？热处理后组织和性能有何差别？

课外讨论题

谈谈热处理工艺在日常生活和生产中的应用，必要时可以生活用吕和生产中的零件为实例，对其材质、热处理工艺及其所需性能进行综合分析，提高对实际问题的分析能力，加深对所学知识的理解。

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