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热处理工艺学 PPT内容： 确定加热规范的一般原则 一、加热温度的确定：相图、相变临界点、再结晶温度。 二、加热速度的确定：与材料的成分、工件的尺寸与形状、加热温度有关。 三、加热时间的确定：透热时间、组织转变时间。 钢的加热缺陷及其控制 1、欠热：重新加热，予以消除。 2、过热：可通过先退火、正火，重新加热处理，从而消除组织缺陷。 3、过烧：发生了过烧，工件就无法挽回了。 4、变形与开裂：严重变形及开裂，工件报废。 5．氧化脱碳：严重氧化脱碳，工件报废。 第一章 退火与正火 §1 钢的退火工艺 定义：将金属或合金加热到一定的温度，保温适当时间，然后缓慢冷却，使其组织结构达到或接近平衡状态的热处理工艺，称之为退火。 1．改善切削加工性能，提高塑性，降低硬度 2．改善机械性能 3．增加塑性或恢复经冷加工硬化钢的塑性 4．消除化学成分的不均匀性 5．为淬火做好组织准备 6．消除内应力 一、完全退火 完全退火主要适用于：亚共析钢：碳钢和合金钢的铸、锻、焊构件。 1、加热温度：AC3+20－30℃ 2、保温时间：工件透烧+组织转变 3、冷却方法：炉冷，一般冷至300℃后出炉空冷，冷却速度缓慢。 4、组织：F+P 5、缺点：生产同期长 三、球化退火 目的：使钢中碳化物球状化 球化退化：主要是用于过共析，共析成份的碳钢及合金钢 1、加热温度：AC1+20－30℃ 2、τ=k+1，k：（有效厚度） 碳钢：1分半/mm 合金钢：2分/mm 3、Fe3C+P球 球化原理 1、Fe3C的自发球化 2、不均匀成分奥氏体中高碳区形核及核长大 四、再结晶退火 将经冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，保温适当的时间，使形变晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒，以消除形变强化和残余应力的退火工艺叫再结晶退火。 T再 T AC1 一般钢材再结晶退火温度在600-700℃，保温1-3h炉冷或空冷。 五、去应力退火 去应力退火是指为了去除由于塑性变形加工、锻造，焊接等造成及铸件内存在的残余应力而进行的退火统称为去应力退火。 去应力退火的温度不能高于前一道热处理工序的温度。 六、去氢退火 七、扩散退火 钢的正火工艺 正火的目的： 1．消除工件内部过大的应力； 2．细化晶粒，均匀组织； 3．消除或改善不合理的组织； 4．可以作为最终热处理 。 1、加热温度：AC3+30－50℃或（30－80℃） Acm+30－50℃ 2、保温时间，以工件透烧为准 3、V冷↑在空气中冷却，有风冷和喷雾冷却 4、组织细密（S或T），性能↑ 5、生产同期↓，经济效益提高↑ 正火的特殊应用 1．用于改善低碳钢的切削加工性 2．对于次要中碳钢构件或大件作为最终 热处理 3．过共析钢消除网状渗碳体的正火 4．消除低碳深冲钢板“离异共析”的正火 5．多重正火能消除过热引起的粗大晶粒 退火、正火后的组织与性能 1、正火的P珠光体片间距小，P团的直径小； 2、正火的冷速较快，先共析相的析出量较平衡析出的量少； 3、正火时网状碳化相的析出受到抑制，从而得到全部细珠光体组织； 4、正火比退火的硬度、强度都高，但塑性较低。 退火与正火工艺的选择 1．目的：改善切削加工性能 2．从使用性能来考虑 3. 从经济效益考虑 退火、正火后的缺陷（同学们自学） 淬火与回火 1. 淬火的定义、目的；淬火过程的必要条件：对淬火介质的要求；淬火介质的冷却作用；常用淬火介质及其特性。 2. 钢的淬透性：淬透性的基本概念、实验测定方法。 3. 确定淬火工艺规范的原则，淬火工艺方法与应用。 4. 淬火应力、变形及开裂。 5. 钢的回火。 6. 常见淬火、回火缺陷及其预防补救方法。 §1 淬火的定义及分类 将合金加热到相变点以上某一温度、保持一定 时间，然后以大于临界冷却速度Vc的速度快速冷却，以便获得M或B组织，使钢得到强化和硬化的工艺称之为淬火。 二、淬火目的 1．主要目的是提高材料强度，硬度和耐磨性。 2．淬火后，再经不同温度的回火，能够获得不同的强度与塑性的配合。 三、淬火分类 §2．钢的淬透性一、淬透性的基本概念 淬透性：钢在淬火时，获得M的能力。 影响淬透性的因素： 1．C的影响：当含碳量1%时，随着C%↑，Vc↓,淬透性↑，C%1%，淬透性↓。 合金元素的影响：大部分合金元素（除Co外）在溶入A中，都增大过冷A的稳定性，降低Vc，淬透性↑ 2．奥氏体晶粒度：随着奥氏体晶粒尺寸↑，Vc↓,淬透性提高. 3．奥氏体化温度：提高奥氏体化温度，能使A晶粒增大，同时能促使碳化物及其它非金属夹杂物A中并使奥氏体成分均匀，这都会提高过冷A的稳定性，提高淬透性。 影响淬硬性的因