工业上用于焊接的有紫铜、黄铜和青铜。与低碳钢相比，焊接性较差，其焊接特点如下。(1)难熔合  铜及铜合金的导热性很强，焊接时热量很快从加热区传导出去，导致焊件温度难以升高，金属难以熔化，填充金属与母材不能良好熔合。另外，由于流动性好，造成焊缝成形能力差。(2)易变形开裂  铜及铜合金的线膨胀系数及收缩率都较大，并且由于导热性好，使焊接热影响区变宽，导致焊件易产生较大的变形。另外，铜及铜合金在高温液态下极易氧化，生成的氧化铜与铜形成低熔点共晶体沿晶界分布，使焊缝的塑性和韧性显著

大多数热处理过程，首先必须把钢加热到奥氏体状态，然后以适当的方式冷却以获得所期望的组织和性能。通常把钢加热获得奥氏体的转变过程称为“奥氏体化”。加热时形成的奥氏体的化学成分、均匀化程度及晶粒大小以及加热后溶入奥氏体中的碳化物等过剩相的数量和分布状况，直接影响钢在冷却后的组织和性能。因此，研究钢在加热时的组织转变规律，控制加热规范以改变钢在高温下的组织状态，对于充分挖掘钢材性能潜力、保证热处理产品质量具有重要意义。共析钢中奥氏体的形成由下列四个基本过程组成：奥氏体形核、奥氏体长大、剩余渗碳体溶

(1)合金元素对过冷奥氏体等温转变图的影响  大多数合金元素（除钴外）均能溶入奥氏体，使原子的扩散速度降低，奥氏体稳定性增大，使等温转变图位置右移，临界冷却速度减小，钢的淬透性提高。通常合金钢采用冷却能力较低的淬火冷却介质淬火（如油冷），就可以得到马氏体组织，从而减小零件的淬火变形和开裂倾向。合金元素不仅使等温转变图位置右移，而且对等温转变图形状也有影响。含有非碳化物形成元素及弱碳化物形成元素的低合金钢，其等温转变图形状与碳素钢相似，具有一个鼻尖。当碳化物形成元素溶入奥氏体后，由于它们对推迟珠光

钢的热处理工艺就是通过加热、保温和冷却的方法改变钢的组织结构以获得工件所要求性能的一种热加工技术。钢在加热和冷却过程中的组织转变规律为制定正确的热处理工艺提供了理论依据，为使钢满足性能要求，其热处理工艺参数的确定必须符合钢的组织转变规律。根据加热、冷却方式及获得的组织和性能的不同，热处理工艺可分为普通热处理（退火、正火、淬火和回火）、表面热处理（表面淬火和化学热处理）及形变热处理等。按照热处理在零件整个生产工艺过程中位置和作用的不同，热处理工艺又分为预备热处理和最终热处理。退火和正火是生产上应用很广泛的预备热处理工

1、加热温度的确定淬火加热温度的选择应以得到细小均匀的奥氏体晶粒为原则，以便淬火后获得细小的马氏体组织。淬火温度主要根据钢的临界点确定，亚共析钢通常加热至Ac3以上30~50℃，共析钢、过共析钢加热至Ac1以上30~50℃。亚共析钢淬火加热温度若在Ac1～Ac3之间，则淬火组织中除马氏体外，还保留一部分铁素体，使钢的硬度和强度降低。但淬火温度也不能超过Ac3点过高，以防奥氏体晶粒粗化。对于低碳钢、低碳低合金钢，如果采用加热温度略低于Ac3点的亚温淬火，则可获得铁素体加马氏体(5%~20%)双相组织，既可保证钢的一定

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正火是将钢加热到Ac3（或Accm）以上适当温度，保温以后在空气中冷却得到珠光体型组织（一般为索氏体）的热处理工艺。与完全退火相比，二者的加热温度相同，但正火冷却速度较快，转变温度较低。因此，相同钢材正火后，铁素体量较少，珠光体组织较细，钢的强度、硬度也较高，塑性、韧性较好，综合力学性能较高.  正火过程的实质是完全奥氏体化加伪共析转变。当钢中碳的质量分数为wc=0.6%~1. 4%时，正火组织中不出现先共析相，只有伪共析珠光体或索氏体。碳的质量分数wc小于0.6%的钢，正火后除了伪共析体外，还有少量铁素

生产上退火和正火热处理工艺的选择应当根据钢种，冷、热加工工艺，零件的使用性能及经济性综合考虑。碳质量分数wc<0.25%的低碳钢，通常采用正火代替退火。因为较快的冷却速度可以防止低碳钢沿晶界析出游离的三次渗碳体，从而提高冲压件的冷变形性能，用正火可以提高钢的硬度，改善低碳钢的可加工性。wc=0.25%~0.5%的中碳钢也可用正火代替退火，虽然接近上限碳含量的中碳钢正火后硬度偏高，但尚能进行切削加工，而且正火成本低、生产率高。wc=0.5%~0.75%的钢，因含碳质量分数较高，正火后的硬度显著高于退火的情况，难

工业使用的钢铁材料中非合金钢占有重要地位。碳质量分数在0.0218%~2.11%范围内的铁碳合金为碳素钢。碳素钢除以铁、碳为主要元素外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等常存杂质。由于碳素钢容易冶炼，价格低廉，工艺性好，具有较好的使用性能，能满足许多场合的需要，因而在机械工程领域得到广泛应用。钢是通过铁矿石、生铁或废铁冶炼而来的，由于原料和冶炼工艺的原因，碳素钢中除铁与碳两种元素外，不可避免地还存有杂质元素。对钢的性能影响较大的杂质元素有锰、硅、硫、磷等四种，称为常存杂质。它们对钢的性能有一定影响，尤其是后两种，是生产中

1)氧化和脱碳及其防止措施。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。氧化使工件尺寸减小，表面粗糙度增大，并严重影响淬火冷却速度，进而使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。在空气介质炉中加热时，防止氧化和脱碳最简单的方法是在炉子升温加热时向炉内加入无水分的木炭，以改变炉内气氛，减少氧化和脱碳。此外，采用盐炉加热、用铸铁屑覆盖工件表面，或是在工件表面热涂

(1)足够高的屈服强度及良好的塑性、韧性  采用普通低合金结构钢的主要目的是，减轻金属结构的重量，提高可靠性。因此，要求其有较高的屈服强度，较低的脆性转折温度，良好的室温冲击韧度和塑性。在普通低合金钢中加入合金元素（主要是锰、硅）强化铁素体，加入铝、钒、钛等细化铁素体晶粒，增加珠光体量，以及加入能形成碳化物、氮化物的合金元素（钒、铌、钛），使细小化合物从固溶体中析出，产生弥散强化作用。所以低合金高强度结构钢在热轧或正火后具有高的强度，其屈服强度一般在300MPa以上，当锰的质量分数WMn<

在碳素钢的基础上，有目的地在冶炼的过程中加入一定量的合金元素。含有合金元素的钢叫做合金钢。常用的合金元素有：锰（wMn>1.0%）、硅（wSi>0.5%）、铬、镍、钼、钨、钒、钛、锆、铝、硼、稀土( RE)等。根据我国资源情况，富产元素有硅、锰、钼、钨、钒、钛、硼及稀土元素。选用合金时，应优先考虑采用我国资源丰富的钢种。合金钢与碳素钢相比，具有较高的综合力学性能、良好的热处理工艺性能，并具有特殊的物理、化学性能。虽然合金钢的生产工艺过程复杂、成本较高，但由于其具有优良的性能，能够满足不同工作条件下的产品

钢的热处理多数是在连续冷却条件下进行的，因此连续冷却转变图对热处理生产具有直接指导作用。1)从连续冷却转变图上可以获得真实的钢的临界淬火速度。钢的临界淬火速度与连续冷却转变图的形状和位置有关。若某钢连续冷却转变图中珠光体转变孕育期较短，而贝氏体转变孕育期较长，那么该钢的临界淬火速度可用与珠光体开始转变线相切的冷却曲线对应的冷却速度表示。反之，对于珠光体转变孕育期比贝氏体长的钢件，其临界淬火速度可用与贝氏体开始转变线相切的冷却曲线表示。对于亚共析钢、低合金钢及过共析钢，临界淬火速度则取决于抑制先共析铁素体或抑制先共析

(1)钢的碳氮共渗  向钢件表层同时渗入碳和氮的过程称为碳氮共渗。碳氮共渗方法有液体和气体碳氮共渗两种。液体碳氮共渗使用的介质氰盐是剧毒物质，污染环境，故逐渐为气体碳氮共渗所替代。根据共渗温度不同，碳氮共渗可分为高温( 900~950℃)、中温(700~ 880℃)及低温(500~ 570℃)三种。目前工业上广泛应用的是中温和低温气体碳氮共渗。其中低温气体碳氮共渗主要是提高耐磨性及疲劳强度，而硬度提高不多，故又称为软氮化，多用于工模具。中温气体碳氮共渗多用于结构零件。(2)钢的渗硼 &

合金量具钢是用于制造测量工件尺寸的工具（如卡尺、量块、千分尺、卡规、塞规、样板等）所使用的合金钢。量具在使用过程中主要受磨损，因而要求量具有高的硬度和耐磨性，同时还必须有高的尺寸稳定性，良好的磨削加工性能，使量具能有较小的表面粗糙度值，形状复杂的量具还要求热处理变形小。通常合金工具钢如8MnSi、9SiCr、Cr2、W钢等都可用来制造各种量具；高精度、形状复杂的量具，可采用微变形合金工具钢如CrWMn和滚动轴承钢GCr15制造；形状简单、尺寸较小、精度要求不高的量具也可用碳素工具钢T10A、T12A制造，或用渗碳钢

塑料模具钢是指在加热状态下，将细粉或颗粒状塑料压制成形的模具用钢。塑料模具在工作时持续受热、受压，并受到一定程度的摩擦和有害气体的腐蚀，因此，塑料模具钢要求在200℃时具有足够的强度和韧性，并具有较高的耐磨性和耐蚀性。随着塑料工业的迅速发展，塑料模具钢逐渐发展成为一个体系，它涉及了从结构钢到工具钢，从碳素钢到合金钢的许多钢种。根据模具钢的强化方式或服役特性，可将塑料模具钢大体分为渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、耐蚀型塑料模具钢等。渗碳型塑料模具钢主要用于制造承受载荷较

同一钢件经淬火加回火热处理后，可以得到回火托氏体和回火索氏体组织，由过冷奥氏体直接分解也能得到托氏体和索氏体组织。它们都是铁素体加碳化物的珠光体类型组织，但是回火托氏体和回火索氏体中的碳化物是呈颗粒状的，而托氏体和索氏体中的碳化物是片状的。碳化物呈颗粒状的组织使钢的许多性能得到改善。因此，工程上凡是承受冲击并要求优良综合力学性能的工件都要进行淬火加高温回火处理，即调质处理，以得到具有优良综合力学性能的回火索氏体组织。对于具有回火脆性的钢种，进行等温淬火获得的下贝氏体比淬火加低温回火获得回火马氏体的性能优越得多。所以

钢的淬透性是钢的热处理工艺性能，在生产中有重要的实际意义。工件在整体淬火条件下，从表面至中心是否淬透，对其力学性能有重要影响。在拉压、弯曲或剪切载荷下工作的零件，例如各类齿轮、轴类零件，希望整个截面都能被淬透，从而保证这些零件在整个截面上得到均匀的力学性能。选择淬透性较高的钢，即能满足这一性能要求。而淬透性较低的钢，零件截面不能全部淬透，表面到心部力学性能不同，尤其心部的冲击韧度很低。钢的淬透性越高，能淬透的工件截面尺寸越大。对于大截面的重要工件，为了增加淬透层的深度，必须选用过冷奥氏体很稳定的合金钢，工件越大，要

钢在加热、冷却时所发生的相变与原子扩散速度有关。合金钢中存在的合金元素会对原子的扩散速度产生影响。碳化物形成元素使碳的扩散速度减慢，碳化物形成元素不易析出，析出后也较难聚集长大。非碳化物形成元素（除硅外）则有增大碳扩散速度的作用。合金元素都能增大铁原子间的结合力，使铁的扩散速度下降。合金元素在固溶体中的扩散速度也比碳的扩散速度低得多。因此，在其他条件相同时，合金钢扩散型的相变过程比碳素钢缓慢，热处理时应引起注意。(1)合金元素对奥氏体形成速度的影响  合金钢在加热时，合金元素会改变碳的扩散速度，

为进一步提高零件的使用性能和加工零件的质量，降低制造成本，有时还把两种或几种加工工艺混合在一起，构成复合加工工艺。例如把塑性变形和热处理结合一起，形成形变热处理新工艺等。目前在轧钢生产中广泛采用的控制轧制与控制冷却技术从本质上讲也属于形变热处理，即轧制和热处理相结合的复合加工工艺。形变热处理是将塑性变形和热处理有机结合在一起的一种复合工艺。该工艺既能提高钢的强度，又能改善钢的塑性和韧性，同时还能简化工艺，节省能源。因此，形变热处理是提高钢的强韧性的重要手段之一。形变热处理虽有很多优点，但增加了变形工序，设备和工艺条