[热处理工艺的制订规范.ppt

项目五 热处理工艺的制订规范 机械零件的一般加工工艺为： ⑵ 正火是将亚共析钢加热到Ac3+30~ 50℃，共析钢加热到Ac1+30~50℃，过共析钢 加热到Accm+30~ 50℃保温 后空冷的工艺。 正火比退火冷却速度大。 1、正火后的组织： ● 0.6%C时，组织为F+S； ● ?0.6%C时，组织为S 。 2、正火的目的 ⑴ 对于低、中碳钢(≤0.6C%)，目的与退火的相同。 ⑵ 对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。 ⑶ 普通件最终热处理。 要改善切削性能，低碳钢用正火，中碳钢用退火或正火,高碳钢用球化退火. 三、 钢的淬火 淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于Vk速度冷却，使奥氏体转变为马氏体或贝氏体的热处理工艺. 1、淬火温度 碳钢 （1） 亚共析钢 亚共析钢淬火组织： ?0.5%C时为M ?0.5%C时为M+A’。 在Ac1~ Ac3之间的加热淬火称亚温淬火。 （2）共析钢 淬火温度为Ac1+30-50℃；淬火组织为M+A’。 ⑶ 过共析钢 淬火温度: Ac1+30-50℃. 温度高于Accm，则奥氏体晶粒粗大、含碳量高,淬火后马氏体晶粒粗大、A’量增多。使钢硬度、耐磨性下降，脆性、变形开裂倾向增加。 淬火组织: M+Fe3C颗粒+A’。(预备组织为P球) 合金钢 由于多数合金元素(Mn、P除外)对奥氏体晶粒长大有阻碍作用，因而合金钢淬火温度比碳钢高。 ⑴ 亚共析钢淬火温度为Ac3+ 50~100℃。 ⑵ 共析钢、过共析钢淬火温度为Ac1+50~100℃。 2、淬火介质 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，又减小内应力的目的。但目前还没有找到理想的淬火介质。 油在低温区冷却能力较理想，但高温区冷却能力太小，使用于合金钢和小尺寸的碳钢件。 熔盐作为淬火介质称盐浴，冷却能力在水和油之间,用于形状复杂件的分级淬火和等温淬火。 聚乙烯醇、硝盐水溶液等也是工业常用的淬火介质. 3、淬火方法 采用不同的淬火方法可弥补介质的不足。 1）单液淬火法 加热工件在一种介质中连续冷却到室温的淬火方法。 操作简单，易实现自动化。 2）双液淬火法 工件先在一种冷却能力强的介质中冷，却躲过鼻尖后，再在另一种冷却能力较弱的介质中发生马氏体转变的方法。如水淬油冷，油淬空冷. 优点是冷却理想，缺点是不易掌握。用于形状复杂的碳钢件及大型合金钢件。 3）分级淬火法 在Ms附近的盐浴或碱浴中淬火，待内外温度均匀后再取出缓冷。可减少内应力，用于小尺寸工件。 4）等温淬火法 将工件在稍高于 Ms 的盐浴或碱浴中保温足够长时间，从而获得下贝氏体组织的淬火方法。 经等温淬火零件具有良好的综合力学性能，淬火应力小. 适用于形状复杂及要求较高的小型件。 第六节 钢的淬透性 淬透性是钢的主要热处理性能。 是选材和制订热处理工艺的重要依据之一。 1、淬透性的概念 淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力。其大小是用规定条件下淬硬层深度来表示。 2、淬透性与淬硬层深度的关系 同一材料的淬硬层深度与工件尺寸、冷却介质有关。工件尺寸小、介质冷却能力强，淬硬层深。 淬透性与工件尺寸、冷却介质无关。它只用于不同材料之间的比较，是通过尺寸、冷却介质相同时的淬硬层深度来确定的。 3、影响淬透性的因素 钢的淬透性取决于临界冷却速度Vk， Vk越小，淬透性越高。 Vk取决于C曲线的位置，C 曲线越靠右，Vk越小。 不同冷却条件下的转变产物 四、钢的回火 回火目的 回火时的性能变化 回火时力学性能变化总的趋势是随回火温度提高，钢的强度、硬度下降，塑性、韧性提高。 （3）回火脆性 淬火钢的韧性并不总是随温度升高而提高。 在某些温度范围内回火时，会出现冲击韧性下降的现象，称回火脆性。 1）第一类回火脆性 又称不可逆回火脆性。是指淬火钢在250-350℃回火时出现的脆性。 2、第二类回火脆性 又称可逆回火脆性。是指淬火钢在500-650℃范围内回火后缓冷时出现的脆性. 回火后快冷不出现，是可逆的。 防止办法： ⑴ 回火后快冷。 ⑵ 加入合金元素W (约1%)、 Mo(约0.5%)。该法更适用于大截面的零部件。 （四）、回火种类 根据钢的回火温度范围，可将回火分为三类： 弹簧热处理 五 钢的表面淬火 表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织情况下，利用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 表面淬火目的： ① 使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限; ② 心部在保持一定的强度、硬度的条件下，具有足够的塑性和韧性。即表硬里韧。 适用于：承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件。 1、表面淬