II.随T↑，再结晶，硬度大大↓，
且随T↑，再结晶的体积％↑，HB↓；
Ⅲ.随温度↑，晶粒长大，晶界对位错运动阻碍↓，故HB进—步↓。
低碳钢（0．1％C）板经大变形量冷轧后，进行了再结晶退火，对其进行拉伸实验，拉伸至延伸率为8％时卸载，若：
（1）卸载后立即拉伸；
（2）卸载后室温下放置10天后拉伸；
（3）卸载后700℃退火1小时，空冷至室温后再拉伸；
（4）卸载后在900℃退火保温10分钟，空冷至室温后再拉伸。
试分别画出上述4种情况下的应力一应变曲线，并简要说明之。
（1）卸载后立即拉伸，溶质原子来不及在位错附近聚集，故无钉扎作用，所以无上、下屈服点；且因加工硬化的作用，屈服强度较第一次拉伸时有所提高；
（2）经过室温时效，溶质原子在位错附近聚集又形成气团，钉扎位错，需要在较高应力下才能屈服；一旦溶质原子脱钉，应力将下降，所以有上、下屈服点。
同样，由于加工硬化的作用，屈服强度较第一次拉伸时有所提高；
3）对低碳钢，ε＝8％接近临界变形量，因此在700℃（高于再结晶温度）退火后晶粒粗大，强度较低；
（4）900℃保温时发生重结晶，冷却后晶粒细小，因此强化提高。
第九章钢的热处理原理
一、记忆类
热处理：
将钢在固态下加热到预定的温度，并在该温度下保持一段时间，然后以一定的速度冷却下来，让其获得所需要的组织结构和性能的一种热加工工艺。
重点内容：
转变产物（P、B、M）特征，性能特点：
片状P体，片层间间距越小，强度越高，塑形、韧性也越好；粒状P体，Fe3C颗粒越细小，分布越均匀，合金的强度越高。
第二相的数量越多，对塑性的危害越大；片状与粒状相比，片状强度高，塑形、韧性差；上贝氏体为羽毛状，亚结构为位错，韧性差；下贝氏体为黑针状或竹叶状，亚结构为位错，位错密度高于上贝氏体，具有良好的综合机械性能；低碳马氏体为板条状，亚结构为位错，具有良好的机械性能；高碳马氏体为片状，亚结构为孪晶，强度硬度高，塑形和韧性差。
填空
关于等温、连续C-曲线
1、下图是共析钢的C曲线示意图，说明下图中各点的组织，并说明五条冷却曲线各相当于何种热处理工艺。
1、A冷+P；2、A冷+S；3、A冷＋T4、T＋M＋A残5、A冷；6、A冷+B下；7、A残+M；
Ⅰ、退火；Ⅱ、正火；Ⅲ、油中淬火；Ⅳ、等温淬火；Ⅴ、水淬。
3、在共析钢C曲线图中按给定顺序填出各区域组织名称。
4、
（1）奥氏体
（2）奥氏体+珠光体
（3）珠光体（4）奥氏体+索氏体
（5）索氏体（6）奥氏体+屈氏体
（7）屈氏体（8）奥氏体+上贝氏体
（9）上贝氏体（10）奥氏体+下贝氏体
（11）下贝氏体（12）马氏体
3、说明共析钢的等温转变曲线图中各条线、各个区的物理意义，并指出图中各冷却曲线冷却到室温所得到的组织。
第一十章钢的热处理工艺
一、记忆类
淬透性，淬硬性，热应力，组织应力，回火脆性，回火稳定性的概念；退火，正火，淬火，回火的目的和工艺方法；
淬透性：
是表征钢材淬火时获得马氏体的能力的特性。
淬硬性：
指淬成马氏体可能得到的硬度。
热应力：
工作在加热（或冷却）时，由于不同部位的温度差异，导致热胀（或冷缩）的不一致所引起的应力称为热应力。
组织应力：
由于工作不同部位组织转变不同时性而引起的内应力。
回火稳定性：
淬火钢对回火时发生软化过程的抵抗能力。
退火目的：
均匀钢的化学成分及组织；细化晶粒；调整硬度，改善钢的成形及切削加工性能；消除内应力和加工硬化；为淬火做好组织准备。
工艺方法：
完全退火（将钢件或钢材加热到Ac3以上20-30℃，经保温后缓慢冷却以获得近于平衡组织的热处理工艺），均匀化退火（将钢加热到Ac3或Accm以上150-300℃），不完全退火（将钢加热到Ac1-Ac3亚共析钢或Ac1-Accm过共析钢之间），球化退火（将钢加热到Ac1以上20-30℃），
再结晶退火，去应力退火（不超过Ac1点，一般在500-600℃）。
正火目的：
改善钢的切削加工性能；细化晶粒，消除热加工缺陷；消除过共析钢的网状碳化物，便于球化退火；提高普通结构零件的机械性能。
工艺方法：
将钢加热到Ac3（或Accm）以上适当温度，保温以后在空气中冷却得到珠光体类组织。
淬火的目的：
使奥氏体化后的工件获得尽量多的马氏体，然后配以不同温度回火获得各种需要的性能。
工艺方法：
将钢加热到临界点Ac3或Ac1以上一定温度，保温以后以大于临界冷却速度的速度冷却得到马氏体（或下贝氏体）。
回火目的：
减少或消除淬火应力，保证相应的组织转变，提高钢的韧性和塑性，获得硬度、强度、塑性和韧性的适当配合，以满足各种用途工件的性能要求。
工艺方法：
将淬火钢在A1以下温度加热，使其转变为稳定的回火组织，并以适当方式冷却到室温的工艺过程。
淬火加热缺陷及其防止措施。
①淬火工件的过热和过烧。
工件在淬火加热时，由于温度过高或者时间过长造成奥氏体晶粒粗大的缺陷叫做过热。
过热的工件在淬火后得到粗大马氏体组织，容易引起淬火裂纹，导致强度和韧性降低，甚至产生脆性断裂。
轻微的过热可用延长回火时间来补救。
严重的过热则需进行一次细化晶粒退火，然后再重新淬火。
淬火加热温度太高，使奥氏体晶界出现局部熔化或者发生氧化的现象叫做过烧。
过烧是严重的加热缺陷，工件一旦过烧就无法补救，只能报废。
②淬火加热时的氧化和脱碳。
淬火加热时，钢件与周围加热介质相互作用往往会产生氧化和脱碳等缺陷。
钢件氧化使工件尺寸减小，表面粗糙度值升高，并严重影响淬火冷却速度，最后导致淬火工件出现软点或硬度不足等新的缺陷。
工件表面脱碳会降低淬火后钢的表面硬度、耐磨性，并显著降低其疲劳强度。
因此，淬火加热时，在获得均匀化奥氏体的同时，必须注意防止氧化和脱碳现象。
③淬火冷却畸变与开裂。
淬火冷却时因淬火应力，使工件的尺寸、形状发生变化的现象称为淬火冷却畸变。
当淬火应力过大，超过材料的抗拉强度时，在工件上形成裂纹的现象，称为淬火冷却开裂。
畸变的工件可通过校正减小变形，开裂的工件只能报废。
④硬度不足与软点。
钢件淬火后，局部区域表面硬度偏低称为软点，淬火工件的整体硬度都低于淬火要求的称为硬度不足。
产生硬度不足和软点的原因有：
淬火冷却时起始温度过低，淬火介质冷却能力不足或表面脱碳。
一般可通过重新淬火来消除（淬火前要进行一次退火或正火处理）。
重点内容：
淬透性及影响因素：
是表征材料淬火时获得马氏体的能力的特性。
例：
合金元素的影响，Cr的作用。
（1）淬透性的概念钢的淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火时获得淬硬层（也称为淬透层）深度的能力，其大小用钢在一定条件下淬火获得的淬硬层深度来表示。
（2）影响淬透性的因素影响淬透性的主要因素是化学成分，除Co以外，所有溶于奥氏体中的合金元素都提高淬透性。
另外，奥氏体的均匀性、晶粒大小及是否存在第二相等因素都会影响淬透性。
回火脆性：
钢在一定的温度范围内回火时，其冲击韧性显著下降，这种脆化现象叫做钢的回火脆性。
球化退火工艺：
球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。
将钢加热到Ac1以上20-30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。
例如，T10钢制造的锉刀，采用的球化退火工艺为920℃退火，正确吗？
会出现什么问题？
第十一章工业用钢
基本内容：
材料强化方法；钢的分类和编号；典型零件的材料，成分，热处理工艺及组织。
重点内容：
材料强化方法。
形变强化：
随变形程度的增加，材料的强度、硬度升高，塑性、韧性下降的现象叫形变强化或加工硬化。
机理：
随塑性变形的进行，位错密度不断增加，因此位错在运动时的相互交割加剧，结果即产生固定的割阶、位错缠结等障碍，使位错运动的阻力增大，引起变形抗力增加，给继续塑性变形造成困难，从而提高金属的强度。
规律：
变形程度增加，材料的强度、硬度升高，塑性、韧性下降，位错密度不断增加，根据公式Δσ=αbGρ1/2，可知强度与位错密度（ρ）的二分之一次方成正比，位错的柏氏矢量（b）越大强化效果越显著。
方法：
冷变形（挤压、滚压、喷丸等）。
形变强化的实际意义（利与弊）：
形变强化是强化金属的有效方法，对一些不能用热处理强化的材料可以用形变强化的方法提高材料的强度，可使强度成倍的增加；是某些工件或半成品加工成形的重要因素，使金属均匀变形，使工件或半成品的成形成为可能，如冷拔钢丝、零件的冲压成形等；形变强化还可提高零件或构件在使用过程中的安全性，零件的某些部位出现应力集中或过载现象时，使该处产生塑性变形，因加工硬化使过载部位的变形停止从而提高了安全性。
另一方面形变强化也给材料生产和使用带来麻烦，变形使强度升高、塑性降低，给继续变形带来困难，中间需要进行再结晶退火，增加生产成本。
固溶强化
随溶质原子含量的增加，固溶体的强度硬度升高，塑性韧性下降的现象称为固溶强化。
强化机理：
一是溶质原子的溶入，使固溶体的晶格发生畸变，对滑移面上运动的位错有阻碍作用；二是位错线上偏聚的溶质原子形成的柯氏气团对位错起钉扎作用，增加了位错运动的阻力；三是溶质原子在层错区的偏聚阻碍扩展位错的运动。
所有阻止位错运动，增加位错移动阻力的因素都可使强度提高。
固溶强化规律：
①在固溶体溶解度范围内，合金元素的质量分数越大，则强化作用越大；②溶质原子与溶剂原子的尺寸差越大，强化效果越显著；③形成间隙固溶体的溶质元素的强化作用大于形成置换固溶体的元素；④溶质原子与溶剂原子的价电子数差越大，则强化作用越大。
方法：
合金化，即加入合金元素。
3、第二相强化
钢中第二相的形态主要有三种，即网状、片状和粒状。
①网状特别是沿晶界析出的连续网状Fe3C，降低的钢机械性能，塑性、韧性急剧下降，强度也随之下降；
②第二相为片状分布时，片层间距越小，强度越高，塑性、韧性也越好。
符合σs=σ0＋KS0-1/2的规律，S0片层间距。
③第二相为粒状分布时，颗粒越细小，分布越均匀，合金的强度越高，符合
的规律，λ粒子之间的平均距离。
第二相的数量越多，对塑性的危害越大；
④片状与粒状相比，片状强度高，塑性、韧性差；
⑤沿晶界析出时，不论什么形态都降低晶界强度，使钢的机械性能下降。
第二相无论是片状还是粒状都阻止位错的移动。
方法：
合金化，即加入合金元素，通过热处理或变形改变第二相的形态及分布。
4、细晶强化
细晶强化：
随晶粒尺寸的减小，材料的强度硬度升高，塑性、韧性也得到改善的现象称为细晶强化。
细化晶粒不但可以提高强度又可改善钢的塑性和韧性，是一种较好的强化材料的方法。
机理：
晶粒越细小，位错塞集群中位错个数（n）越小，根据
，应力集中越小，所以材料的强度越高。
细晶强化的强化规律：
晶界越多，晶粒越细，根据霍尔-配奇关系式σs=σ0＋Kd-1/2晶粒的平均直（d）越小，材料的屈服强度（σs）越高。
细化晶粒的方法：
结晶过程中可以通过增加过冷度，变质处理，振动及搅拌的方法增加形核率细化晶粒。
对于冷变形的金属可以通过控制变形度、退火温度来细化晶粒。
可以通过正火、退火的热处理方法细化晶粒；在钢中加入强碳化物物形成元素。
钢的编号
钢种
分类
编号原则
钢种举例
常用热处理
应用举例
碳钢
普通碳钢
Q表示屈服点的字母，用最低屈服强度数值表示
Q235A
／
钢筋
优质碳钢
优质碳素结构钢
两位数字代表含碳量的万分数
45
调质或正火
小轴
（优质）碳素工具钢
T表示碳素工具钢，数字代表含碳量的千分数
T13
淬火后低温回火
锉刀
铸铁
灰口铸铁
HT表示灰口铸铁，数字表示最小抗拉强度
HT150
／
端盖
球墨铸铁
QT表示球墨铸铁，第一组数字表示最小抗拉强度，第二组数字表示最低延伸率
QT600-3
调质
曲轴
蠕墨铸铁
RuT表示蠕墨铸铁，数字表示最低抗拉强度
RuT420
／
可锻铸铁
KT表示可锻铸铁，第一组数字表示最低抗拉强度，第二组数字表示最低延伸率
KTH350-06
／
桥梁
合金钢
合金结构钢
低合金结构钢
数字表示含碳量的万分数，化学元素符号表示主加元素，后面的数字表示所加元素的百分数
16Mn
／
桥梁
渗碳钢
20Cr
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