3.钢的热处理.ppt

Q * Ch3钢的热处理 整体热处理：退火、正火、淬火、回火 表面热处理：表面淬火+回火，PVD、CVD等 化学热处理：渗碳、渗氮等 * 加热温度的确定 * 转变步骤 奥氏体形核 奥氏体核长大 残余渗碳体溶解 奥氏体成分均匀化 奥氏体化过程——晶格改组和铁碳原子的扩散过程 * 晶粒度的评定 ★晶粒度——晶粒大小的量度，常用晶粒平均直径或晶粒度级别表示。 ◆起始晶粒度：钢在加热A化时，F→A转变刚刚完成时的晶粒度；较细小 ◆实际晶粒度：某一具体的热处理后或热加工条件下，所得到的A晶粒度 ◆本质晶粒度 —— 钢在加热时，奥氏体晶粒长大的倾向 加热到930 10℃保温8h冷却下来后钢的晶粒大小 * 共析钢的过冷奥氏体等温转曲线 奥氏体在冷却时的转变 1、等温转变曲线——C曲线、TTT曲线 * * 贝氏体 转变 等温淬火工艺曲线示意图 * * 贝氏体抗拉强度与形成温度的关系 贝氏体组织的冲击韧性与形成温度的关系 * 亚共析20钢淬火组织 低碳马氏体 马氏体(M)相变 片状马氏体 板条马氏体 * 奥氏体中的碳含量对马氏体转变温度的影响 马氏体转变的特点： 瞬间 不完全 转变在一定温度范围内完成 体积膨胀 * 马氏体的硬度与碳含量的关系 * 含碳量对奥氏体等温转变曲线的影响 * 共析钢过冷奥氏体连续冷却转变示意图 应用TTT曲线分析过冷奥氏体的连续冷却转变 奥氏体连续冷却转变 * * 合金元素对C曲线的影响 * 钢的淬火和回火 * 理想淬火介质的冷却特性 强冷、亮 盐水 弱冷，变形小 矿物油 融盐、融碱 热 * 淬透性的概念 * 淬火的分类 单液淬火 双液淬火 分级淬火 等温淬火 表面淬火 局部淬火 冷处理 * 回火 回火目的 ? ◆ 消除淬火应力，降低脆性。 ? ◆ 稳定工件尺寸（使 M 和 A R转变为稳定组织） ? ◆ 获得所需的强度、硬度、塑性、韧性 淬火钢回火时的组织和性能变化 ? 室温～200℃ —— M 分解 → M ’，晶格畸变降低，淬火应力下降 ? 200～300 ℃ —— A R分解 → M’ →硬度↑ ? 300～400 ℃ —— ε碳化物重新溶入α－Fe→ 细粒状 Fe3C→回火T（T ’） ? ＞400℃ —— 针状铁素体α再结晶→多边形；粒状Fe3C粗化——回火S（ S ’） * 低碳马氏体回火力学性能的变化 回火时硬度与冲击韧性的变化 回火脆性 * 淬火钢硬度随回火温度的变化 * 回火的分类 低温回火 中温回火 高温回火 退火、正火工艺 * T12钢两种球化退火工艺的比较 * T12钢球化退火组织 F+Fe3C T8 钢退火组织 P * 钢的化学热处理 渗碳 锻造→正火→机械加工→渗碳→淬火+低温回火→精加工 渗氮 锻造→正火（或退火） →粗加工→调质→精加工→去应力退火→粗磨→氮化→精磨或研磨 碳氮共渗（氰化） 渗金属 * 热处理应力与变形开裂 淬火冷却应力 热应力，相变应力 淬火冷却变形 →合理选材，改进结构设计，选择合适的锻造和预先热处理工艺，合理选择热处理工艺 淬火冷却开裂 思考题 为什么在一般钢中，应严格控制杂质元素S、P的含量？ 对普通灰铸铁进行淬火热处理强化是否具有工程实际意义？为什么？ 对一般结构钢的成分设计时，要考虑其MS点不能太低，为什么? * 为什么比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿上机器的轴类，大型发电机转子等都必须用合金钢制造？ 在具体选材时，钢的淬透性和淬硬性的主要应用意义各是什么？ 二者应兼顾。要求综合力学性能侧重淬透性；无需改善心部性能时（渗碳、表面淬火）可侧重淬硬性。选用淬透性好的钢，可缓冷减少变形 Q