CH4-钢的热处理工艺 第10-11讲.ppt

（1）低温回火脆性（250-400℃） 碳化物片沿M晶界析出 避免在此温度回火 （3）高温回火脆性（450-650℃） P等元素在原A晶界偏聚，慢冷时 Cr、Ni等促进偏聚 Mo等抑制偏聚 减少P等杂质元素， 添加Mo等合金元素 二次硬化效应：一些Mo、W、V含量较高的钢回火时，硬度并不随回火温度的升高单调降低，而是在某一温度（约400℃）后反而开始增大，并在另一更高温度（550℃ ）达到峰值。 如图钼钢合金 回火类型 回火温度 组织 性能及应用 组织形态 低温回火 150~250 回火M（M′） 保持高硬度，降低脆性及残余应力，用于工模具钢，表面淬火及渗碳淬火件 过饱和 a-Fe+e 碳化物 中温回火 350-500 回火屈氏体 （T ′ ） 硬度下降，韧性、弹性极限和屈服强度↑，用于弹性元件 保留马氏体针形F+细粒Fe3C 高温回火 500-650 回火索氏体（S′ ） 强度、硬度、塑性、韧性、良好综合机械性能，优于正火得到的组织。中碳钢、重要零件采用。 多边形F+粒状Fe3C 5．回火工艺及其应用 记注：淬火+高温回火→调质处理 应用很多 以45#钢为例的调质工艺曲线： 淬火+高温回火→调质处理 4.3 钢的表面热处理 表面淬火： 不改变表面化学成分，只改变其表面组织的局部 热处理方法。 一、感应加热表面淬火 1．原理 交变磁场→感应电流→工件电阻→加热，集肤效应→ 表面加热 2．分类 a. 高频 200-300KHz，淬硬深度 0.5-2mm 小工件 b. 中频2500-8000Hz 淬硬深度2-5mm 尺寸较大的工件 c. 低频 50Hz ????? 淬硬深度10-15mm 大型工件 d. 超音频 30-40KHz 3．钢种 中碳钢和中碳低合金钢 加热速度快 几秒——几十秒 b. 加热时实际晶粒组小，淬火得到极细马氏体，硬度↑，脆性↓ c. 残余压应力→提高寿命 d. 不易氧化、脱碳、变形小 e. 工艺易控制，设备成本高 4．特点 锻造→退火式正火→粗加工→调度→精加工→表面淬火→低温回火→（粗磨→时效→精磨） 5．工艺路线 4.4 钢的化学热处理 一、渗碳 ：AC3以上；900~950 ℃ ， 低碳钢 1．目的及应用 提高表面硬度，耐磨性，而使心部仍保持一定的强度 和良好的塑性和韧性 2．钢种 低碳钢，低碳合金钢 3．加工工艺路线 锻造→正火→切削加工→渗碳→淬火（直接淬火、一次淬火，二次淬火）→低温回火→喷丸→磨削 （1）直接淬火 （如图a、b曲线） 奥氏体晶粒大，马氏体粗，残余A多，耐磨性低，变形大。 只适用于本质细晶钢或耐磨性要求低和承载低的零件。 （2）一次淬火 （如图c曲线） 心部要求高 AC3以上 表面要求高，AC1以上30-500 ℃ （3）二次淬火 （如图d曲线） 第一次，改变心部组织 AC3以上30-500 ℃ 第二次，细化表面组织 AC1以上30-500 ℃ 4．渗碳工艺-组织-性能关系 加热温度，保温时间→渗碳层厚度 A3钢多元共渗渗层??? ???????? X400 42rMo钢多元共渗组织?? ????????? X400 二、氮化 （含Al, Cr, Mo，V的钢） 它系指在一定温度（一般在AC1）以下，使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺。其目的是使工件表面获得高硬度和良好的耐蚀性能，且因氮化温度低、变形小，因此在工艺中的应用也非常广泛。常用的氮化方法又气体氮化、离子氮化、氮碳共渗（软氮化）等。 气体氮化是将工件放在密封的炉内加热，并通入氮气。渗碳的加热温度低（小于Ac1温度，钢的组织处于铁素体状态），因此工件变形小、氧化脱碳少。 气体氮化的原理： 氨气在300℃以上是便可以受热分解出活性氮原子， 即：2NH3→3H2+2[N] 活性氮原子被钢的表面吸收，形成固溶体和化合物。 气体氮化的温度： 如果渗氮的目的是为了获得高的硬度、高耐磨性和