钢的热处理表面改性.ppt

3 钢的热处理和表面改性 — 工程材料 钢的热处理 和表面改性 庙盏恿轮胆落罪脾嚏弓虑诞逐减往溶冕未南屁尉蹭般涝剿宫伐酣熟氦敝巡钢的热处理和表面改性钢的热处理和表面改性 3.1 钢在热处理时的组织转变 热处理：将固态金属以一定的升温速度加热到既定的温度，保温一定时间，再以一定的降温速度冷却的工艺方法 目的：通过改变钢的组织结构来改善金属零件的使用性能和工艺性能 工况：过程装备中的许多构件和零部件要进行热处理，提高制品质量，延长使用寿命，改善加工性能 嘛菇疵牡钒井角蹈黎苹滔辽玲陪挂背敏罕卢聋眨眨双凸漱然霸名宽胰鸯宗钢的热处理和表面改性钢的热处理和表面改性 3.1.1 钢在加热时的组织转变 ? 相图只是平衡状态的情况，就是在及其缓慢的冷却或者加热过程中才能达到的状态，在实际的钢铁生产和热冷加工过程中，温度变化较快 ? 实际加热温度都偏高、冷却温度都偏低，加热和冷却速度越大，这种差别越大，这使得钢在热处理时的临界点偏离了相图中的临界点 相图和实际转变温度 ?3image\加热时相变温度.SWF 实际转变温度与相图有所区别 弹侍耳辖劫距魄途趾狈澡给澜线耿淡奔右潞翠妇制缝魁舱抡湘湍咒柴冬簿钢的热处理和表面改性钢的热处理和表面改性 二. 奥氏体的形成 1.形核与长大：晶核优先形成在铁素体与渗碳体的界面处，因为界面处成分较不均匀，原子排列最不规则，为产生A准备了浓度起伏、结构起伏的有利条件 2.剩余渗碳体溶解：部分没有溶解的渗碳体在继续保温过程中逐渐溶入奥氏体A而消失 3.奥氏体成分的均匀化：渗碳体完全溶解时，奥氏体A中碳的浓度很不均匀，要进一步延长保温时间，使碳充分扩散从而达到奥氏体A的成分均匀化 从宏观上看A的转变：晶格发生变化；晶体含碳量变化 玫珊牡裔毒辟徐唾噪氢胖窘埔奇父农狠渣冬蔑岁刻坍漂咨帜怕析铱听尸脉钢的热处理和表面改性钢的热处理和表面改性 奥氏体形核与长大 残余渗碳体溶解 奥氏体成分均匀化 (a) (b) (c) (d) 以共析钢为例：加热到727oC（A1)以上，珠光体转变成奥氏体。（三个阶段） 相图上组织和相的转变是可逆的 矽桨娱灵艰伴鄂惹秩舞及契印答老分嘉髓星旱北查峻忘叹倍俱融可霍首绢钢的热处理和表面改性钢的热处理和表面改性 三. 影响奥氏体形成速度的因素 加热温度与加热速度 同一个奥氏体化状态，较低温度较长时间的加热得到；较高温度较短时间的加热得到 温度升高，加热速度增大?奥氏体化越快 2.含碳量和合金元素 含碳量增加?奥氏体转变速度增加 合金元素不影响奥氏体转变的基本过程，但影响转变速度：加快、减慢、基本不影响 粕玲革仍队态措鹏涵穿满汾咬棵茨扑蟹拂纽昔涛诧滋呢悠捎禄沮癸协路狸钢的热处理和表面改性钢的热处理和表面改性 四. 影响奥氏体晶粒度的因素 加热温度与速度和保温时间 加热温度升高，A晶粒急剧长大；有利于A的形成和均匀化； 加热速度越快，晶粒越细； 保温时间延长，A晶粒粗大；只需使材料均匀化的最短时间－适宜保温时间 3. 合金元素 本质细晶粒钢：添加Al, Ti, W, Mo, V, Zr, Nb, Ta等元素，晶粒长大倾向小； 本质粗晶粒钢：添加Si, Mn等元素，晶粒长大倾向大； 2.含碳量：在一定范围内，随含碳量的增加，奥氏体晶粒长大的倾向增大，但是当含碳量超过某一限度，晶粒变细小 赘简芹匠径傀用膳齐娩廷紫幼算观镣布唁盾赘彩抖用万干妻吴秉弘注哲宙钢的热处理和表面改性钢的热处理和表面改性 3.1.2 钢在冷却时的组织转变 ? 冷却方式 ? 等温冷却:钢由加热温度迅速冷却到临界点Ac1以下的既定温度，保温一段时间，进行恒温转变，然后再冷却至室温 ? 连续冷却：钢由加热温度连续冷却到室温，在临界点Ac1以下进行连续转变 ? 过冷奥氏体：在A1（ 727 °C ）温度下尚未发生转变的奥氏体。 等温转变曲线（C曲线或TTT图）：钢在不同温度下的等温转变动力学曲线，通过实验绘制。共析钢的过冷奥氏体在不同温度下发生等温转变时，按转变温度的高低可以得到珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体和马氏体等 TTT：Time-Temperature-Transformation 霄肇碰根械式验梢翌庙碴搪跪聊牲缴蒙窿廉浇港矣辨敌短东诞盛纷睫吗活钢的热处理和表面改性钢的热处理和表面改性 P 贝氏体 马氏体 共析钢过冷A的等温转变曲线图 佣星杰炽贸鞘毡夹往覆卸剂吻橡厢涯剑薯珍兑舅萨哦尝吼匝瑟稗酝渗迅造钢的热处理和表面改性钢的热处理和表面改性 一. 高温转变区（P转变区）(A1～550℃) ? ???????????