7 钢的热处理2.ppt

/32 一、 钢的退火 退火是将钢加热到适当温度并保温一定时间。然后随炉缓慢冷却的热处理工艺。 1、退火的目的： 1）降低硬度，改善切削加工性。170HB-250HB。 2）消除残余内应力，稳定尺寸，减少变形与开裂倾向。 3）细化晶粒，改善组织，消除组织缺陷,为最终热处理作组织准备。 2、钢的退火种类 （1）完全退火 又称重结晶退火，一般简称退火。它是把钢加热至Ac3以上30-50C，并保温一定时间，然后随炉缓冷。 完全退火的“完全”是指工件被加热到临界点以上获得完全的奥氏体组织。它主要用于亚共析钢和合金钢，目的是使热加工造成的粗大、不均匀组织均匀细化；或使中碳以上的碳钢及合金钢降低硬度、改善切削加工性能；由于冷却缓慢，还可消除残余应力。主要适用于亚共析钢。 （2）等温退火 等温退火的目的及加热过程与完全退火相同，其特点是在工件保温后，较快地冷却到珠光体区的某一温度，在这一温度下使奥氏体转变为珠光体组织，然后空冷。等温退火适用于降低硬度的碳钢和合金钢。转变较易控制，对于某些奥氏体比较稳定的合金钢，可以大大缩短工艺周期。右图为高速钢普通退火与等温退火的比较。 主要用于高碳钢、合金工具钢和高合金钢。 （3）球化退火 球化退火属于不完全退火。主要用于共析或过共析成分的碳钢及合金工具钢。??? 将钢件加热将到Ac1以上30～50℃，保温一定时间后，再冷至Ar1以下20℃左右，等温一定时间后，随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)。其目的是使二次渗碳体及珠光体中的片状渗碳体球化，以降低硬度，改善切削加工性能，并为以后的淬火做好组织准备。过共析钢球化退火的显微组织是在铁素体基体上分布着细小均匀的球状渗碳体(右图)。 （4）去应力退火 又称低温退火。是以缓慢的速度将钢加热到500~650℃，保温一定时间后缓慢冷却。在去应力退火过程中，钢的组织不发生变化。主要用来消除钢件在铸造、锻造、焊接或切削加工过程中残留的内应力，以避免在使用或随后的加工过程中产生变形或开裂。? 二、钢的正火 将钢加热到Ac3(对于亚共析钢)或ACcm(对于过共析钢)点以上30-50℃，保温一定时间后，在空气中冷却，从而得到珠光体类组织的热处理工艺称为正火。正火实质上是退火的一种特殊形式。 正火与完全退火的主要区别是冷却速度较快，得到的组织较细，能获得更高的强度和硬度；同时生产周期较短，成本较低。正火常用于以下几方面： (1)作为低、中碳结构钢的预先热处理，可获得合适的硬度，改善切削加工性，为淬火作组织准备。 (2)消除过共析钢中的网状二次掺碳体，为球化退火作组织淮备。 (3)作为普通结构零件的最终热处理，使组织细化，提高钢的强度、硬度和韧性。 第六节 钢的淬火与回火 1、淬火的目的 一般都是为了获得马氏体（或下贝氏体），以提高钢的强度、硬度和耐磨性。例如各种工具、量具、模具和滚动轴承等都需通过淬火来提高硬度和耐磨性，(齿轮(心部)、轴类、结构件等重要机器零件，都要求具有良好的综合力学性能，即高强度和高韧度，一般用中、低碳钢制造并淬火得到马氏体，再进行高温回火）获得优异的综合力学性能。 2、淬火工艺 （1）淬火加热温度的选择 可利用铁碳合金相图来确定碳钢的淬火温度，如右图所示。 对亚共析钢，适宜的淬火加热温度为Ac3以上30—50℃，淬火后可获得细小均匀的马氏体组织。如果淬火加热温度不足(Ac3)，则淬火后的组织中将会出现铁素体，造成硬度不足、强度降低。若淬火加热温度过高，淬火后获得粗大的马氏体组织，零件的性能变坏，同时容易引起零件变形和开裂。 对过共析钢，适宜的淬火加热温度为Ac1以上30—50℃，淬火后可获得细小均匀的马氏体和粒状渗碳体的混合组织(右图)，残留奥氏体比较少，钢的硬度和耐磨性都比较高。如果淬火加热温度过高(ACcm)，将获得粗大的马氏体组织，同时引起较严重的变形或开裂，而且由于二次渗碳体全部溶解，使奥氏体的碳的质量分数过高，从而降低了Ms点，增加了淬火钢中的残留奥氏体数量，使钢的硬度和耐磨性降低。 对合金钢，也可参考其临界点的温度，用类似的方法确定淬火加热温度。由于合金碳化物难于溶解，所以合金钢的淬火加热温度要相应地提高，有时可达临界温度以上70-100℃。 （2）加热时间的确定 加热保温时间是受钢的化学成分、工件尺寸形状、加热炉类型等多种因素的影响。一般来说，在保证工件透热和内部组织充分转变的前提下，应尽量缩短加热保温时间，以提高生产率、降低能源消耗、减少氧