5 热处理.ppt

拉伸标准试样 材料的塑性 压头为钢球时，布氏硬度用符号HBS表示，适用于布氏硬度值在450以下的材料。 压头为硬质合金球时，用符号HBW表示，适用于布氏硬度在650以下的材料。 布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。 缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件 及比压头还硬的材料。 适于测量退火、正火、调质钢, 铸铁及有色金属的硬度。 材料的?b与HB之间的经验关系： 对于低碳钢: ?b(MPa)≈3.6HB 对于高碳钢：?b(MPa)≈3.4HB 对于铸铁： ?b(MPa)≈1HB或 ?b(MPa)≈ 0.6(HB-40) 符号HR前面的数字为硬度值，后面为使用的标尺。 是指材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。 热处理是一种重要的加工工艺，在制造业被广泛应用。在机床制造中约60~70%的零件要经过热处理。 依加热、冷却方式等不同，将热处理工艺分类如下： 钢的普通热处理 一般零件生产的工艺路线: 5.3 钢的普通热处理 将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却(一般为随炉冷却)，以获得接近平衡状态组织的热处理工艺叫做退火。 退火目的 退火的种类很多，常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、再结晶退火。 1） 完全退火 2） 等温退火 亚共析钢加热到Ac3+30~50℃, 共析、过共析钢加热到Ac1+30~50℃，保温后快冷到Ar1以下的某一温度下停留，待相变完成后出炉空冷。等温退火可缩短工件在炉内停留时间，更适合于孕育期长的合金钢. 3）球化退火 球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺。 4)扩散退火 为减少钢锭、铸件或锻坯的化学成分和组织不均匀性，将其加热到略低于固相线的温度，长时间保温并进行缓慢冷却的热处理工艺，称为扩散退火或均匀化退火 。 扩散退火后钢的晶粒很粗大，因此一般再进行完全退火或正火处理 5)去应力退火 为消除铸造、锻造、焊接和机加工、冷变形等冷热加工在工件中造成的残留内应力而进行的低温退火，称为去应力退火。去应力退火是将钢件加热至低于Ac1的某一温度(一般为500～650℃)，保温，然后随炉冷却，这种处理可以消除约50％～80％的内应力而不引起组织变化。 5.3 钢的普通热处理 钢材或钢件加热到Ac3(对于亚共析钢)、Ac1(对于共析钢)和Accm(对于过共析钢)以上30～50℃，保温适当时间后，在自由流动的空气中均匀冷却的热处理称为正火。正火后的组织：亚共析钢为F+S，共析钢为S，过共析钢为S+Fe3CⅡ。 1)作为最终热处理 正火可以细化晶粒，使组织均匀化，减少亚共析钢中铁素体，使珠光体增多并细化，从而提高钢的强度、硬度和韧性。对于普通结构钢零件，力学性能要求不很高时，可作为最终热处理。 2)作为预先热处理 截面较大的合金结构钢件，在淬火或调质处理(淬火加高温回火)前常进行正火，以消除魏氏组织和带状组织，并获得细小而均匀的组织。对于过共析钢可减少二次渗碳体，并使其不形成连续网状，为球化退火做组织准备。 3)改善切削加工性能 低碳钢或低碳合金钢退火后硬度太低，不便于切削加工。正火可提高其硬度，改善其切削加工性能。 5.3 钢的普通热处理 淬火就是将工件加热到Ac1或Ac3以上30～50℃，保温一定时间，然后快速冷却(一般为油冷或水冷)，从而得到马氏体的一种的热处理工艺 1）淬火的目的：获得马氏体，提高钢的强度和硬度。但淬火必须和回火相配合，否则淬火后得到了高硬度、高强度，但塑性、韧性低，不能得到优良的综合机械性能。 (1)淬火加热温度的选择 为了使淬火后得到细小而均匀的马氏体，首先要在淬火加热时得到细小而均匀的奥氏体。因此，加热温度不宜太高，只能在临界点以上30～50℃。 亚共析钢：淬火温度为Ac3+30~50℃； 共析钢和过共析钢：Ac1以上30～50℃。 （2）淬火冷却介质 理想的冷却曲线应只在C曲线鼻尖处快冷，而在Ms附近尽量缓冷，以达到既获得马氏体组织， ①水 在650～550℃范围内冷却能力较大，是冷却介质中最常用的，但要注意使用温度，水温不能超过30～40℃，否则冷却能力下降。主要用于形状简单、大截面碳钢零件的淬火。 ②盐水 5％～10％NaCl或NaOH等水溶液，其冷却能力比水更强，在300～200 ℃温度范围时，其冷却能力仍很强，同样对减少变形不利，只能用于形状简单、截面尺寸较大的碳钢工件。 ③油 是应用广泛的冷却介质，各种矿物油。例如机油、锭子油、变压器油和柴油等。油在300～200℃范围内冷却能力低，有利于减少工件的变形和开裂。但在650～550℃时冷却能力差，不利于碳钢的淬火。主要用于合金钢和小尺寸碳钢工件的淬火。 ④熔融盐、碱 为了减少零件淬火时的变形和开裂，常用盐