火焰淬火法是将氧乙炔或氧煤气的混合气体燃烧的火焰，喷射在零件表面上，进行快速加热，当达到淬火温度后，立即喷水或用乳化液进行冷却的一种方法，如图所示。火焰淬火适用于碳质量分数为0. 3%~0.7%的钢，常用的有35钢、45钢，以及合金结构钢，如40Cr、65Mn等。如果含碳量太低，淬火后硬度低，而碳和合金元素含量过高，则容易淬裂。火焰淬火的淬透层深度一般为2~ 6mm。火焰淬火的设备简单、淬火速度快、变形小，适用于局部磨损的工件，如轴、齿轮、轨道、行车走轮等，用于特大件，更为经济有利。但火焰淬火容易过热，淬火效果不稳

正确选择制造金属型各部分的材料，是提高金属型寿命及降低制造成本的主要手段。制造金属型的材料一般应具有下列条件：1)具有足够的高温强度，即在高温下不易被软化、变形。2)具有一定的热稳定性，包括高温下组织的抗生长性、抗氧化性、耐蚀性及高温下不与铸造合金熔接等性能。3)具有一定的抗疲劳强度，即在交变温度作用下内应力要小，不易产生翘曲、变形以及裂纹等缺陷。4)具有足够的强度和韧性，能可靠地承受各种机械力的作用。5)铸造性能及机械加工性能要好。6)材料来源广泛，价格便宜。

奥氏体晶粒越细小，单位体积内晶界面积越大，奥氏体分解时形核率越高，越会降低奥氏体的稳定性，等温转变图左移。铸态原始组织不均匀，存在成分偏析，而经轧制后，组织和成分变得均匀。因此在同样的加热条件下，铸锭形成奥氏体很不均匀，而轧材形成的奥氏体则比较均匀，不均匀的奥氏体分解，使等温转变图左移。奥氏体化温度越低，保温时间越短，奥氏体晶粒越细，未溶第二相越多，奥氏体碳含量和合金元素浓度越不均匀，越会促进奥氏体在冷却过程中的分解，使等温转变图左移。

随着铸铁的广泛应用，对铸铁性能的要求也越来越高。不但要求铸铁具有更高的力学性能，还要求其具有某种特殊的性能（如耐热、耐磨、耐蚀等）。为满足要求可在常用灰铸铁或球墨铸铁中加入一定量的合金元素，这些铸铁称为特殊性能铸铁，又叫合金铸铁。特殊性能铸铁是在腐蚀介质中、高温条件下或剧烈摩擦、磨损等场合使用的铸铁。与相似条件下使用的合金钢相比，熔炼铸造更简便，成本低廉，且有良好的使用性能。缺点是力学性能比合金钢低，脆性较大，容易破裂。根据特殊性能铸铁的特性，可将其分为抗磨铸铁、耐热铸铁和耐蚀铸铁。加热炉炉底板、马弗罐、废气管道、

金属型常用的材料有铸铁、铸钢和铜合金。(1)铸铁铸铁是制造金属型的主要材料，其优点是成本低廉，铸造和机械加工性能好，生产工艺简单。缺点是导热性、强度、伸长率较差，特别是在高温下（425℃以上）的晶粒长大现象，导致力学性能下降，易产生裂纹及烧伤。在灰铸铁中加入一定量的铬、铜、钼等合金元素，可提高其性能和使用寿命。任何情况下制作金属型的灰铸铁都不应含有一次渗碳体。孕育铸铁具有较高的力学性能和热稳定性，组织均一性好，同时对铸件壁厚变化敏感性低。球墨铸铁具有良好的耐热和耐蚀性能，比片状石墨铸铁金属型产生裂纹的可能性小，蠕墨

常用冷作模具钢的牌号、化学成分、热处理及用途如下。1)低合金冷作模具钢。这类钢的优点是价格便宜，加工性能好，能基本上满足模具的工作要求。其中应用较广泛的钢号有9Mn2V、9SiCr、CrWMn和GCr15等，与碳素工具钢相比，低合金模具钢具有较高的淬透性、较好的耐磨性和较小的淬火变形，因其耐回火性较好而可在稍高的温度下回火，故综合力学性能较佳，常用来制造尺寸较大、形状较复杂、精度较高的模具。2) Cr12型冷作模具钢。Cr12型模具钢是目前较常用的冷作模具钢，相对于碳素工具钢和低合金工具钢来说，这类钢具有更高的淬透

蠕墨铸铁的力学性能，介于基体组织相同的优质灰铸铁和球墨铸铁之间。当化学成分一定时。这类铸铁的强度比灰铸铁高，破坏时应变较大，具有一定的韧性。又由于石墨是相连接的，因此强度和韧性都不如球墨铸铁。蠕墨铸铁对断面的敏感性较灰铸铁要小。有资料表明，当断面增厚到200mm时，蠕墨铸铁的抗拉强度虽然下降了20%~30%，但其绝对值仍有300MPa左右，但当普通灰铸铁或高强度灰铸铁的断面增厚到100mm时，强度便要下降50%，其绝对值更低。蠕墨铸铁的抗拉强度对碳当量变化的敏感性比普通灰铸铁要小得多，甚至当珠光体或铁素体蠕墨铸铁的

1．热膨胀系数热膨胀系数应该很小以减小热应力，这主要取决于金相组织的类型。组织为马氏体、贝氏体和铁素体的所有钢通常具有相同的热膨胀系数，而奥氏体钢的热膨胀系数要大得多。2．导热性高的导热性可减小温度梯度，从而减小热应力。3．热屈服强度热屈服强度决定着塑性变形的大小，由于热裂是由热疲劳造成的，而塑性变形控制着疲劳破坏的程度，所以热屈服强度高，意味着塑性变形小，从而热疲劳破坏的程度低。具有较高热屈服强度的模具材料能很好地抵抗热裂纹的产生。4．抗回火性如果模具材料开始时热屈服强度较高，使用时由于接触高温逐渐软化，这样塑性

高速工具钢碳的质量分数为0.7%~1.65%，可以保证形成足够的合金碳化物，淬火加热时部分碳化物溶于奥氏体，保证了马氏体的高硬度，另一部分未溶碳化物则可阻碍奥氏体晶粒长大。高速工具钢中加入的钨、铝、铬、钒、钻等合金元素，可提高淬透性、热硬性及耐磨性。钨是提高热硬性的主要元素，它在高速工具钢中形成很稳定的合金碳化物( Fe4W2C)，淬火后形成含有大量钨（及其他合金元素）的马氏体，提高了马氏体的耐回火性；并且在560℃的回火过程中钨又以弥散的特殊碳化物(W2C)析出，可造成二次硬化，使钢具有高的热硬性；未溶的合金碳化

2017年5月18日及19日下午，青岛丰东热处理有限公司组织全体员工外出进行拓展，活动旨在通过春游让大家在春的季节放飞心情，远离紧张的工作压力，与大自然亲密接触，激发对工作和生活的热情。夏初全国各地都已经开启30多度的烧烤模式了，青岛依然是20度左右的宜人天气，正是公司组织户外活动的好时节。下午1点，几辆满载着公司员工的车从公司出发，去往活动第一站——仰口。崂山仰口湾，碧浪轻拍金沙滩。海底美玉绿如墨，白帆点点海云间。这里金灿灿的沙滩平坦细软，坡度平缓。拓展活动在这里举行。首先，主持人的指导下

对于承受交变应力、对综合力学性能要求较高的球墨铸铁件，如连杆、曲柄等可采用调质处理。淬火加热温度为880~ 920℃，保温后一般采用油淬火得到细片马氏体，再经550~600℃回火，其组织为回火索氏体加球状石墨，调质处理后不仅强度高，抗拉强度可达800~ 1000MPa，而且塑性、韧性比正火状态好，但仅适用于小型铸件，尺寸过大时，内部淬不透，调质效果不好。球墨铸铁淬火后硬度可达到58~60HRC，但脆性大，必须进行回火，球墨铸铁的回火也分为低温回火(140~250℃)、中温回火(350~500℃)和高温回火(500~

耐热钢是指在高温下具有较好的抗氧化性并兼有高温强度的钢。它主要用于制造动力机械（如内燃机、汽轮机、燃气轮机），锅炉，石油、化工设备及航空航天设备中某些在高温下工作的零件或构件。(1)高温抗氧化性  金属的高温抗氧化性是指在高温下金属表面能迅速氧化形成一层致密的氧化膜，使金属不再继续氧化。一般钢铁材料在570℃以上的温度下表面容易氧化，这主要是由于在较高温度下钢表面生成疏松多孔的FeO，氧原子容易通过FeO向钢的内部进行扩散，使其不断被氧化，温度越高，氧化速度越快，致使零件被破坏。为了提高钢材在高

钢从奥氏体状态冷至Ms点以下所用的冷却介质叫做淬火冷却介质。淬火冷却介质冷却能力越大，钢的冷却速度越快，越容易超过钢的临界冷却速度，则工件越容易淬透，淬透层的深度越深。但是，冷却速度过大将产生巨大的淬火应力，易于使工件产生变形或开裂。650℃以上应当缓慢冷却，以尽量降低淬火热应力。650~400℃之间应当快速冷却，以通过过冷奥氏体最不稳定的区域，避免发生珠光体或贝氏体转变。在400℃以下Ms点附近的温度区域，应当缓慢冷却以尽量减小马氏体转变时产生的组织应力。常用淬火冷却介质有水、盐水或碱水溶液及各种矿物油等，其冷却

控制轧制和控制冷却工艺是一项节约合金，简化工序，节约能源消耗的先进轧钢技术。它能通过工艺手段充分挖掘钢材潜力，大幅度提高钢材综合性能。由于它具有形变强化和相变强化的综合作用，所以既能提高钢材强度又能改善钢材的韧性和塑性。控制轧制( Controlled rolling)是在热轧过程中通过对金属加热制度、变形制度和温度制度的合理控制，使热塑性变形与固态相变结合，以获得细小晶粒组织，使钢材具有优良的综合力学性能的轧制新工艺。对于低碳钢、低合金钢来说，采用控制轧制工艺主要是通过控制工艺参数，细化变形奥氏体晶粒，经过奥氏体

(1)力学性能 灰铸铁的组织相当于以钢为基体再加片状石墨。基体中含有比钢更多的硅、锰等元素，这些元素可溶入铁素体而使基体强化，因此其基体的强度与硬度不低于相应的钢。片状石墨的强度、塑性、韧性几乎为零，可近似地把它看成是一些微裂纹，它不仅割裂了基体组织的连续性，缩小了基体承受载荷的有效截面，而且在石墨的尖端容易产生应力集中，当铸铁件受拉力或冲击力作用时容易产生脆断。因此，灰铸铁的抗拉强度、疲劳强度、塑性、韧性远比相同基体的钢低很多。铸铁中石墨片的数量越多、石墨片越粗大、分布越不均匀，对基体的割裂作用和应力集

铸铁中的碳原子以石墨形式析出的过程称为石墨化。铸铁的石墨化可以按照Fe-G相图，由液态和固态中直接生成石墨；也可以按照Fe-Fe3C相图结晶出渗碳体，随后渗碳体在一定条件下分解出石墨。现以过共晶合金的铁液为例，当它以极缓慢的速度冷却，并全部按Fe-G相图进行结晶时，铸铁的石墨化过程可分为以下三个阶段。第一阶段石墨化。是指从过共晶铁液中析出一次石墨和在共晶转变时析出共晶石墨，以及由一次渗碳体及共晶渗碳体在高温下分解析出石墨的过程。第二阶段石墨化。从共晶结晶至共析结晶阶段，称二次结晶阶段。包括奥氏体沿E′S

铸铁是碳质量分数大于2.11%的铁合金，是将铸造生铁（部分炼钢生铁）在炉中重新熔化，并加入铁合金、废钢、回炉铁调整成分而得到的。铸铁由于其生产设备、熔炼工艺简单，且价格低廉，并具有优良的铸造性能、可加工性、减摩性及减振性等一系列性能特点，因此，是目前应用最广泛的铸造合金。特别是近年来由于稀土镁球墨铸铁的发展，更进一步打破了钢与铸铁的使用界限，不少过去是使用碳素钢和合金钢制造的零件如今已成功地用球墨铸铁来代替，这不仅节约了大量的优质钢材，同时还大大降低了生产成本，从而使铸铁的应用范围更为广泛。铸铁中的碳是以化合态的渗

某些机器零件在复杂应力条件下工作时，表面和心部承受不同的应力状态，往往要求零件表面和心部具有不同的性能。为此，除上述整体热处理外，还发展了表面热处理技术，其中包括只改变工件表面层组织的表面淬火工艺和既改变工件表面层组织，又改变表面化学成分的化学热处理工艺。表面淬火是将工件快速加热到淬火温度，然后迅速冷却，仅使表面层获得淬火组织的热处理方法。齿轮、凸轮、曲轴及各种轴类等零件在扭转、弯曲等交变载荷下工作，并承受摩擦和冲击，其表面要比心部承受更高的应力。因此，要求零件表面具有高的强度、硬度和耐磨性，要求心部具有一定的强度

为了提高钢的耐蚀性主要采取以下三种措施。(1)形成钝化膜在钢中加入大量的合金元素（常用铬），使金属表面形成一层致密的、牢固的氧化膜（如Cr2O3等），使钢与外界隔绝而阻止进一步氧化。(2)提高电极电位在钢中加入大量合金元素，使钢基体（铁素体、奥氏体、马氏体）的电极电位显著提高，从而提高其抵抗电化学腐蚀的能力。常加入的合金元素有铬、镍、硅等。(3)形成单相组织在钢中加入大量铬或铬合金元素，使钢能形成单相的铁素体或奥氏体组织，以阻止形成微电池，从而显著提高其耐蚀性。

铜和铜合金的焊接可用焊条电弧焊、气焊、埋弧焊、氩弧焊、气体保护焊、等离子弧焊、电子束焊等方法进行。由于铜的电阻很小，不宜采用电阻焊方法。焊接紫铜和青铜时，采用氩弧焊能有效地保证质量。因为氩弧焊能保护熔池不被氧化，而且热源热量集中，能减少变形，并保证焊透。焊接时，可用特制的含硅、锰等脱氧元素的紫铜焊丝进行焊接，也可用一般的紫铜丝或从焊件上剪料作焊丝，但此时必须使用熔剂来溶解铜的氧化物，以保证焊接质量。焊接紫铜和锡青铜所用熔剂主要成分为硼砂和硼酸，焊接铝青铜时所用溶剂主要成分是氯化物和氟化物。气焊时应采用严格的中性焰，