金属材料及热处理PPT课件

这是一个关于金属材料及热处理PPT课件，主要介绍工程材料的分类、金属材料的性能、铁碳合金和铁碳相图、铁碳合金和铁碳相图。精品课程金属材料与热处理工程材料的分类 当今社会科学技术突飞猛进，新材料层出不穷，但到目前为止，在机械工业中使用最多的材料仍然是金属材料，其主要原因是因为它具优良的使用性能和加工工艺性能。概述 1.在实际工业中，广泛使用的不是前述的单组元材料，而是由二组元及以上组元组成的多元系材料。多组元的加入，使材料的凝固过程和凝固产物趋于复杂，这为材料性能的多变性及其选择提供了可能。 2.二元系相图是研究二元体系在热力学平衡条件下，相与温度、成分之间关系的工具，它已在金属、陶瓷，以及高分子材料中得到广泛的应用. 3.在多元系中，二元系是最基本的，也是目前研究最充分的体系。第3章 铁碳合金和铁碳相图本章课程目的要求 通过讲授铁碳合金相图，使学生掌握：合金相图是表示在极缓慢冷却 (或加热)条件下，不同成分的铁碳合金在不同的温度下所具有的组织或状态的一种图形。从中可以了解碳钢和铸铁的成分(含碳量)，组织和性能之间的关系。它不仅是我们选择材料和判定有关热加工工艺的依据，而且是钢和铸铁热处理的理论基础。铁碳合金和铁碳相图 3.1 铁碳合金中的组元和基本相 3.2 Fe-Fe3C相图 3.3 典型铁碳合金的平衡结晶过程及组织 3.4 铁碳合金的成分－组织－性能关系 3.5 铁碳相图在工业中的应用铁碳合金中的组元和基本相 渗碳体：铁和碳的金属化合物（即Fe3C）属于复杂结构的间隙化合物，硬而脆，强度很低，耐磨性好，是一个亚稳定的化合物，在一定温度下可分解为铁和石墨 珠光体（P）：铁素体和渗碳体的机械混合物，是两者呈层片相间的组织，即层片状组织特征，可以通过热处理得到另一种珠光体的组织形态 Fe-Fe3C相图恒温转变线包晶反应： HJB水平线 LB＋H（1495°） AJ 包晶反应仅可能在含碳量0.09～0.53％的铁碳合金中，其结果生成生成奥氏体 主要转变线 GS线－不同含碳量的合金，有奥氏体开始析出铁素体（冷去时）或铁素体全部溶于奥氏体（加热时）的转变线，常用A3表示 ES线－碳在奥氏体中的固溶体，欢迎点击下载金属材料及热处理PPT课件哦。

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精品课程金属材料与热处理工程材料的分类 当今社会科学技术突飞猛进，新材料层出不穷，但到目前为止，在机械工业中使用最多的材料仍然是金属材料，其主要原因是因为它具优良的使用性能和加工工艺性能。概述 1.在实际工业中，广泛使用的不是前述的单组元材料，而是由二组元及以上组元组成的多元系材料。多组元的加入，使材料的凝固过程和凝固产物趋于复杂，这为材料性能的多变性及其选择提供了可能。 2.二元系相图是研究二元体系在热力学平衡条件下，相与温度、成分之间关系的工具，它已在金属、陶瓷，以及高分子材料中得到广泛的应用. 3.在多元系中，二元系是最基本的，也是目前研究最充分的体系。第3章 铁碳合金和铁碳相图本章课程目的要求 通过讲授铁碳合金相图，使学生掌握：合金相图是表示在极缓慢冷却 (或加热)条件下，不同成分的铁碳合金在不同的温度下所具有的组织或状态的一种图形。从中可以了解碳钢和铸铁的成分(含碳量)，组织和性能之间的关系。它不仅是我们选择材料和判定有关热加工工艺的依据，而且是钢和铸铁热处理的理论基础。铁碳合金和铁碳相图 3.1 铁碳合金中的组元和基本相 3.2 Fe-Fe3C相图 3.3 典型铁碳合金的平衡结晶过程及组织 3.4 铁碳合金的成分－组织－性能关系 3.5 铁碳相图在工业中的应用铁碳合金中的组元和基本相 渗碳体：铁和碳的金属化合物（即Fe3C）属于复杂结构的间隙化合物，硬而脆，强度很低，耐磨性好，是一个亚稳定的化合物，在一定温度下可分解为铁和石墨 珠光体（P）：铁素体和渗碳体的机械混合物，是两者呈层片相间的组织，即层片状组织特征，可以通过热处理得到另一种珠光体的组织形态 Fe-Fe3C相图恒温转变线包晶反应： HJB水平线 LB＋H（1495°） AJ 包晶反应仅可能在含碳量0.09～0.53％的铁碳合金中，其结果生成生成奥氏体 主要转变线 GS线－不同含碳量的合金，有奥氏体开始析出铁素体（冷去时）或铁素体全部溶于奥氏体（加热时）的转变线，常用A3表示 ES线－碳在奥氏体中的固溶体。常用A cm表示，含碳量大于0.77％的铁碳合金，自1148°冷至727°从奥氏体析出渗碳体，称二次渗碳体 PQ线－碳在铁素体中的固溶线，铁碳合金由727°冷却至室温时，将从铁素体析出渗碳体，称为三次渗碳体典型铁碳合金的平衡结晶过程及组织 按组织分区的铁碳合金相图铁碳合金的成分－组织－性能 关系 3.5 铁碳相图在工业中的应用 第4章 金属及合金的塑性变形与再结晶金属及合金的塑性变形与再结晶金属与合金的塑性变形 单晶体金属的塑性变形 （1）滑移的概念切应力作用下原子面之间相对错动一个原子间距 （2）滑移线和滑移带滑移留下的痕迹 （3）滑移系滑移面数与滑移方向数的乘积：晶体滑移总是沿原子最密集排列的晶面和晶向进行。不同的晶体结构中最密集排列的晶面和晶向是不同的: BCC：是（110）<111> 滑移系数 6×2＝12 FCC: 是（111）<110> 4×3＝12 HCP：是（0001）<1120> 1×3＝3 滑移系数目越多，晶体越容易变形同滑移系数目，则滑移方向越多越容易变形 孪生多晶体的塑性变形 晶界原子排列较不规则，阻碍位错运动，使形抗力增大。 　晶粒小 → 晶界多 → 变形抗力大 → 强度，硬度↑（细晶强化） 　晶粒小 → 变形分散，应力集中小 → 塑性↑，韧性↑ 晶粒大小与屈服强度的关系： σs=σi+kyd(-1/2) _____霍尔配奇公式 合金的塑性变形合金的塑性变形 1.单相固溶体的塑性变形：溶质原子的溶入导致晶格畸变，从而产生固容强化 2.两相合金的塑性变形： 1）脆性相在塑性相界面上分布导致合金强度、塑性下降；（网状二次渗碳体） 2）脆性相以片层状在塑性相基体上分布导致合金强化（珠光体）； 3）脆性相以颗粒状在塑性相基体上弥散分布导致合金强化。 4.2 塑性变形对金属组织和性能的影响 对内能的影响——产生残余内应力 对性能的影响 金属与合金的回复与再结晶回复再结晶 预变形度的影响晶粒长大回复退火与再结晶退火金属的热加工热加工对金属组织和性能的影响热加工金属晶粒组织控制第5章 钢的热处理钢的热处理 5.1　钢在加热时的转变 1．奥氏体的形成 —— Fe，C原子扩散和晶格改变的过程。影响A转变速度的因素 5.2　钢在冷却时的转变： 1. 过冷A的等温转变高温P转变过程 —— 晶格改变和Fe，C原子扩散。 P 型组织 —— F + 层片状 Fe3C 中温转变（550℃ ~ MS） —— C原子扩散， Fe原子不扩散 马氏体（M）转变特点 M 的形态 M 的性能亚（过）共析钢过冷A的等温转变 2. 过冷A的连续冷却转变连续冷却 转变产物亚共析钢 连续冷却转变过共析钢 连续冷却转变转变温度 对共析钢 硬度 和 韧性 的影响　钢的普通热处理 1．退火 扩散退火　　 加热至略低于固相线 目的：使成分、组织均匀再结晶退火： 　　 加热温度 TR + 30～50℃ 目的：消除加工硬化去应力退火 　　 加热温度＜ Ac1 ， 　 　一般为 500～650℃ 目的：　消除冷热加工后的内应力 ２．正火 3．淬火（蘸火）冷却介质钢的淬透性 4．回火回火产物的组织形态比较 回火时性能的变化 　钢的表面热处理表面淬火 　钢的化学热处理钢的渗 C —— 气体、固体渗 C 渗碳后的的热处理 钢的氮化小结 “ 钢的热处理 ” 练习题 “ 钢的热处理 ” 练习题 第6章 合金钢合金钢 6.2 合金钢的分类和编号 6.2.1.3 按平衡状态或退火组织分类 6.2.2　合金钢的牌号表示方法 6.2.2.2 合金工具钢的牌号表示方法 6.3 合金元素在钢中的作用 6.3.1 合金元素在钢中存在的形式 （1）一部分合金元素可溶于铁素体中形成合金铁素体（2）一部分合金元素则会溶于渗碳体中形成合金渗碳体（3）与碳相互作用形成碳化物 一般将合金元素分为非碳化物形成元素和碳化物形成元素两类： 碳化物形成元素有（按强弱次序排列）：钛、锆、铌、钒、钨、钼、铬、锰、铁。 非碳化物形成元素有：镍、硅、铝、钴等， （4）以游离形式存在（Cu、Pb等） 6.3.1.1 合金元素对铁素体的影响由于合金元素与铁在原子尺寸和晶格类型等方面存在着一定的差异，所以当合金元素溶人时，会使铁素体的晶格发生不同程度的畸变，使其塑性变形抗力明显增加，强度和硬度提高。合金元素与铁的原子尺寸和晶格类型相差愈大，引起的晶格畸变愈大，产生的固溶强化效应愈大。此外，合金元素常常分布在位错附近，降低了位错的可动性，增大了位错的滑移抗力，也提高了强度和硬度。 6.3.1.2 合金元素对渗碳体和特殊碳化物的影响 合金元素是溶人渗碳体，还是形成特殊碳化物，是由它们与碳亲和能力的强弱程度所决定的。 （1）强碳化物形成元素钛、锆、铌、钒等，倾向于形成特殊碳化物。 （2）中强碳化物形成元素钨、钼、铬等，可形成渗碳体类型碳化物，又可形成特殊碳化物。 （3）弱碳化物形成元素锰，一般形成合金渗碳体 6.3.2 合金元素对Fe—Fe3C相图的影晌 6.3.2.1 合金元素对r相区的影响 6.3.2.2 合金元素对S点和E点的影响 扩大r区元素锰、镍等会使S点和E点向左下方移动；缩r区元素铬、硅等会使S点和E点向左上方移动， 6.3.3 合金元素对钢在加热和冷却时转变的影响 6.3.3.1 合金元素对钢在加热转变时的影响 (1)对奥氏体化的影响强碳化物形成元素钛、铌、锆延缓奥氏体化过程。非碳化物形成元素镍、钴等促进奥氏体转变。 (2)对奥氏体晶粒尺寸的影响 除锰以外的大多数合金元素都有阻碍奥氏体晶粒长大的趋势强碳化物形成元素钛、锆、铌、钒的作用尤为明显 非碳化物形成元素硅、镍、铜等对奥氏体晶粒长大影响不大 6.3.3.2 含金元素对过冷奥氏体转变的影响 （1）对“C”曲线的影响： 除钴以外的大多数合金元素都不同程度地使C曲线右移，增大过冷奥氏体的稳定性，提高钢的淬透性（只有当合金元素完全溶人奥氏体中才会产生以上的作用）。 （2）对Ms点的影响： 除钴、铝以外，大多数合金元素溶人奥氏体中会降低钢的Ms点，增加了钢中的残余奥氏体的数量 6.4 合金结构钢 6.4.1 普通低合金结构钢 6.4.2 易切削钢 6.4.3 渗碳钢用来制造渗碳零件的钢称为渗碳钢 6.4.4 调质钢 6.4.5 弹簧钢 6.4.6 滚动轴承钢 6.5 合金工具钢 6.5.1 刃具钢高合金工具钢 （高速钢）高速钢的碳含量较高，一般为(0.70％-1.50％)C。合金含量超过15%。典型钢号：W18Cr4V，W6Mo5Cr4V2 热处理特点 ：高速钢淬火后要在560℃回火三次。淬火温度接近熔点性能特点：高硬度高红硬性、高耐磨性能应用：制造车刀、铣刀、拉刀等刃具工艺流程：下料→锻造→球化退火→粗加工→最终热处理→精加工 6.5.2 模具钢低合金冷作模具钢低合金工具钢 ：低合金工具钢碳的平均质量分数大都在(0.75％-1.5％)C之间，合金元素：Cr、Si、Mn、W 。典型钢号：9SiCr、9Mn2V、CrWMn、GCr15 热处理特点 ：预先热处理采用球化退火，最终热处理一般是淬火+低温回火。 性能特点：高硬度、高耐磨性能应用：制造形状简单，承载小的冷作模具工艺流程：下料→锻造→球化退火→粗加工→最终热处理→精加工 高合金冷作模具钢高合金工具钢 ：高合金工具钢碳的平均质量分数大都在(0.75％-1.5％)C之间，合金元素：Cr、V、Mo 。典型钢号：Cr12、Cr12MoV 热处理特点 ：预先热处理采用球化退火，最终热处理一般是淬火+低温回火。 性能特点：高硬度、高耐磨性能应用：制造形状复杂，承载大的冷作模具工艺流程：下料→锻造→球化退火→粗加工→最终热处理→精加工 低合金热作模具钢低合金热作模具 ：平均质量分数大都在(0.4％-0.5％)C之间，合金元素：Cr、Ni、Mn、Mo 。典型钢号：5CrNiMo、5CrMnMo 热处理特点 ：预先热处理采用退火，最终热处理一般是淬火+高温回火。 性能特点：高强度、高热疲劳性能应用：制造热锻模具工艺流程：下料→锻造→退火→粗加工→最终热处理→精加工 6.5.3 量具钢 6.6　特殊性能钢 第7章 铸 铁 铸 铁 7.1　概 述 （2）组织：铸铁中C、Si含量较高，C大部分、甚至全部以游离状态石墨（G）形式存在。 （3）性能：铸铁的缺点是由于石墨的存在，使它的强度、塑性及韧性较差，不能锻造，优点是其接近共晶成分，具有良好的铸造性；由于游离态 石墨存在，使铸铁具有高的减摩性、切削加工性和低的缺口敏感性。目前，许多重要的机械零件能够用球墨铸铁来代替合金钢。 2.分类根据C的存在形式，可以将铸铁分为：（1）白口铸铁：C全部以渗碳体形式存在，如共晶铸铁组织为Ld′，断口白亮，硬而脆，很少应用；（2）灰口铸铁：C大部分或全部以石墨形式存在，如共晶铸铁组织为F+G、F+P+G、P+G，断口暗灰，广泛应用；（3）麻口铸铁：C大部分以渗碳体形式存在，少部分以石墨形式存在，如共晶铸铁组为Ld′+P+G，断口灰白相间，硬而脆，很少应用。 根据石墨形态，灰口铸铁可以分为： （1）普通灰口铸铁：G呈片状； （2）孕育铸铁：G呈细片状； （3）可锻铸铁：G呈团絮状； （4）蠕墨铸铁：G呈蠕虫状； （5）球墨铸铁：G呈球状。根据金属基体组织不同，灰口铸铁又可分为：F、F+P及P灰口铸铁。 7.1.2 铸铁的石墨化 1. Fe-G相图 下图为Fe-C双重相图 G为六方晶格如右图。基面上原子以共价键结合，基面之间原子以范氏键结合，因此铸铁的强度、硬度、塑性及韧性极低。从热力学讲，G为稳定态，而Fe3C为亚稳态。在冷却速度非常缓慢或加入石墨化元素，可促使碳按石墨转变。但是，当冷却速度较快时，由于成分起伏及结构起伏（L、A和Fe3C的成分更接近）的原因，也可析出渗碳体。 2. 铸铁石墨化过程铸铁中G的形成过程称为石墨化过程，大致分为两个阶段。（1）第一阶段：从L相中析出的一次石墨（GⅠ）和共晶转变形成的共晶G，以及Fe3CⅠ和共晶Fe3C分解出的G；（2）第二阶段：在共晶温度至共析温度之间析出的二次石墨（GⅡ）和共析G以及Fe3CⅡ和共析Fe3C分解出的G。高温时，石墨化过程进行比较完全；低温时，若冷却速度较快，石墨化过程将部分或全部被抑制。因此，灰口铸铁在室温下将可能得到P+G、F+P+G、F+G等组织。 3. 影响铸铁石墨化因素主要化学成分、冷却速度及铁水处理等因素。 （1）化学成分合金元素可以分为促进石墨化元素和阻碍石墨化元素，顺序为：Al、C、Si、Ti、Ni、P、Co、Zr、Nb、W、Mn、S、Cr、V、 Fe、Mg、Ce、B等。其中，Nb为中性元素，向左促进程度加强，向右阻碍程度加强。C和Si是铸铁中主要的强烈促进石墨化元素，为综合考虑它们的影响，引入碳当量CE = C% + 1/3Si%，一般CE≈4%，接近共晶点。S是强烈阻碍石墨化元素，降低铸铁的铸造和力学性能，控制其含量。 （2）冷却速度 冷速越快，不利于铸铁的石墨化，这主要取决于浇注温度、铸型材料的导热能力及铸件壁厚等因素。冷速过快，第二阶段石墨化难以充分进行。 右图给出C、Si总量和冷却速度对铸铁组织的影响，称为Greiner组织图，分析之。 7.1.3石墨与基体对铸铁性能的影响 1.G的数量、大小、形状及分布（1）数量：G破坏基体连续性，减小承载面积，是应力集中和裂纹源，故G越多，抗拉强度、塑性及韧性越低； （2）大小：越粗，局部承载面积越小，越细，应力集中越大，均使性能下降，故有适合尺寸（长度0.03~0.25mm）； （3）分布：越均匀，性能越好； （4）由片状至球状，强度、塑性及韧性均提高。 2.基体 F基体塑性和韧性好，P基体强度、硬度及耐磨性高。 3. G对其他性能的影响（如前）。 7.2 常用铸铁 7.2.1灰口铸铁 灰口铸铁中的G呈片状分布，分为普通灰口铸铁和孕育铸铁。 1.灰口铸铁的牌号、成分与组织（1）牌号：新标准GB5612-85，HT（灰铁）+三位数字（最低σb），表7-1。其中，HT100为F基，HT150为F+P基，HT200~250为P基，HT250~350为孕育铸铁。（2）成分：2.5~3.6%C，1.1~2.5%Si，0.6~1.2%Mn及少量S和P。（3）组织：G呈片状，按基体分为F、F+P及P灰口铸铁，分别适用于低、中、较高负荷，如下图。 2.灰口铸铁的性能与应用 由于粗大片状的G存在，灰口铸铁的抗拉强度、塑性及韧性低，但其铁水流动性好、凝固收缩小、缺口敏感性小、抗压强度高、切削加工性好，并且具有减摩及消震作用。 3.灰口铸铁的孕育处理 加入0.3~0.8%硅铁，经孕育剂处理的孕育铸铁具有更高的性能，用于制造承受高载荷的另构件。 4.灰口铸铁的热处理 只能改变基体，而不能改变G的形态和分布，强化效果不如钢和球墨铸铁。（1）消除内应力退火（人工时效） 为消除内应力引起的变形或开裂，将铸件缓慢加热（60~100℃/h）至500~550℃保温一点时间（每10mm保温2h），然后随炉缓冷（20~40℃/h）至150~200℃出炉空冷。（2）高温石墨化退火 为消除表面或薄壁处的白口组织，降低硬度，改善切削加工性，将铸件加热至850~950℃保温1~4h（A+G），使部分渗碳体分解为G，然后随炉缓冷至400~500℃以下出炉空冷。高温退火得到F或F+P基灰口铸铁。 （3）正火 为消除白口和提高强度、硬度及耐磨性，将铸件加热至850~950℃，保温1~3h，然后出炉空冷，最后得到P基灰口铸铁。 （4）表面淬火 为提高表面强度、硬度、耐磨性及疲劳强度，通过表面淬火使铸件表层得到细M和石墨的硬化层。一般选用孕育铸铁，基体最好为P组织。 7.2.2可锻铸铁 由一定成分的白口铸铁经石墨化退火使渗碳体分解为团絮状G的一种高强度灰口铸铁，分为黑心可锻铸铁（F基）、珠光体可锻铸铁（P基）及白心可锻铸铁（表层氧化脱碳，少用）。可锻铸铁的强度、韧性，特别是塑性高于普通灰口铸铁，实际不能锻造。 1.可锻铸铁的牌号、成分与组织（1）牌号： 按GB978-67，KT（可铁）+ H、Z、B（黑心、珠光体、白心）+ 三位数字（最低σb）+ 二位数字（最低δ）。（2）成分： 可锻铸铁由两个矛盾的工艺组成，即先得到白口铁，再经石墨化退火得到可锻铸铁。因此，要适当降低石墨化元素C、Si和增加阻碍石墨化元素Mn、Cr，化学成分为：2.4~2.8%C，0.8~1.4%Si，0.3~0.6%Mn（珠光体可锻铸铁1.0~1.2%）。 （3）组织：基体为F和P，G为团絮状，如下图 2.可锻铸铁的石墨化退火（1）黑心可锻铸铁： 将白口铁加热至950~1000℃，保温约15h，共晶Fe3C→A+团絮状G。从高温冷却至720~750℃，A→GⅡ，在这个温度区间以3~5℃/h速度通过共析温区，A→F+团絮状G；也可在略低于共析温度保温15~20h，共析Fe3C→F+团絮状G，最后得到F可锻铸铁。 （2）P可锻铸铁：加热后冷却至800~860℃，A→GⅡ，然后出炉空冷使共析Fe3C不分解，最后得到P可锻铸铁，如下图 3.可锻铸铁的性能与应用 F可锻铸铁塑性及韧性较好，P可锻铸铁强度、硬度及耐磨性较高。 7.2.3球墨铸铁 始于1948年，我国于1950年开始研制镁石墨铸铁。由于G呈球状分布，球墨铸铁的性能远优于其他铸铁，应用甚广。 1.球墨铸铁的牌号、成分与组织（1）牌号： 按GB1348-78，QT（球铁）+ 三位数字（最低σb）+ 两位数字（最低δ）。 （2）成分： 强烈石墨化元素C、Si含量较高，CE≈4.5~4.7%，属于过共晶，含碳量过低，球化不良，含碳量过高，G漂浮。一般采取“高碳低硅原则”。阻碍石墨化元素Mn，有利与形成P基体，含量较低。S、P限制很严。由球化剂残留的微量Mg及RE。化学成分一般为：3.6~3.9%C，2.0~3.0%Si，0.6~0.7%Mn。 （3）组织： G呈球状分布于金属基体中，每个球是由若干个锥形石墨单晶体组成，这些单晶体是由共同的结晶核心沿径向生长而成。基体有F、F+P、P或通过热处理得到S、T、下B、M等，如下图。 2. 球墨铸铁的球化处理与孕育处理 将球化剂加入铁水中（一般放入浇包底部）的操作过程称为球化处理。常用的球化剂有镁、稀土及稀土镁合金。镁和稀土为强烈阻碍石墨化元素，为防止白口，同时进行孕育处理，孕育剂一般选用硅铁。 3. 球墨铸铁的性能与应用 球铁具有优良的机械性能，G的圆整度好、球径小、分布均匀，性能越高。在“以铸代锻，以铁代钢”方面有广泛应用。 4.球墨铸铁的热处理 球铁的机械性能除与G有关外，主要取决于基体。通过热处理可以改变基体组织，提高性能。由于球铁中含有较多的C、Si、Mn等元素，决定了其热处理具有如下特点： （1）G参与了相变过程； （2）共晶（析）温度高于碳钢，奥氏体化温度和时间均高于碳钢； （3）可以大幅度调整F和A的相对量，得到不同比例的F和P基体组织。 （1）退火 （a）消除内应力退火：如前。 （b）高温石墨化退火：将铸件加热至900~950℃保温1~4h（第一阶段石墨化），然后炉冷至600~650℃出炉空冷。 （c）低温石墨化退火：将铸件加热至720~760℃保温3~6h，然后炉冷至600℃出炉空冷。 目的是消除自由渗碳体（高温退火）或共析渗碳体（低温退火）， 得到F球铁，降低硬度，提高切削加工性。 （2）正火 （a）高温正火（完全A化正火）：将铸件加热至Afc1+50~70℃（880~900℃）保温1~3h，使基体全部A化，然后出炉空冷，获得P球铁。冷却时产生内应力，采用550~600℃保温2~4h空冷的回火消除，图7-8。 （b）低温正火（不完全A化正火）：将铸件加热至共析温度区间Asc1~Afc1（820~860℃）保温1~3h，使基体部分A化，然后出炉空冷，获得P+F球铁。若内应力较大，采用同样的回火消除。 目的是细化组织，提高强度、硬度及耐磨性。 （3）调质 将铸件加热至Afc1+30~50℃（860~900℃）保温2~4h，然后油淬，再经550~600℃回火4~6h，获得回火S基体+球状G组织。 目的是提高综合机械性能。 （4）等温淬火 将铸件加热至Afc1+30~50℃（860~900℃）保温一段时间，然后淬入Ms以上某一温度的盐浴中等温一段时间（一般250~350℃，30~90min），使过冷A转变为下B基体组织。 目的是提高综合力学性能。 7.2.4特殊性能铸铁 在普通铸铁基础上加入某些合金元素，形成具有特殊性能的合金铸铁。 1.耐磨铸铁（1）无润滑条件下使用的耐磨铸铁（抗磨铸铁） （a）白口铸铁，强度和韧性差，不能直接使用； （b）合金白口铸铁，包括P合金白口铸铁和M合金白口铸铁； （c）激冷铸铁，形成表面为白口，心部为灰口的组织； （d）稀土镁中锰球墨铸铁，提高了强度和韧性，组织为M或下B+A′+K+球状G，表7-4。Mn的作用：阻碍石墨化元素；扩大γ区元素，降低Ms点；提高淬透性。 （2）有润滑条件下使用的耐磨铸铁（减摩铸铁） 获得P基体组织，而G为良好的润滑剂，主要有高磷铸铁：在普通灰铸铁中加入0.4~0.7%P，形成高硬度呈断续网状分布的磷共晶。 2.耐热铸铁 铸铁耐热性：在高温下铸铁抵抗“氧化”和“生长”的能力。生长是指铸铁在反复加热和冷却时产生的不可逆体积长大现象，原因有氧化性气体沿G片界面或裂纹渗入发生内氧化；渗碳体在高温下分解为G；基体组织发生相变。提高耐热性的主要途径： （1）加入Cr、Al、Si形成氧化膜，获得单相F基体； （2）加入Ni、Mn、Cu获得单相A基体； （3）加入Cr、V、Mo、Mn阻碍石墨化元素，以免高温时渗碳体分解为G； （4）加入球化剂使G球化。耐热合金铸铁主要类型有硅系耐热铸铁，如RT（热铁） Si5.5（5~6%Si）和RQTSi5.5；铝系耐热铸铁；铝硅系耐热铸铁；铬系耐热铸铁。xoB红软基地