钢的热处理)浅析.ppt

钢的热处理 教学目的和要求： 1．掌握有几种热处理工艺。 2．掌握各种热处理工艺有何异同，如何操作，及其目的。 热处理 整体热处理 退火、正火、淬火、回火 表面热处理 火焰加热法 感应加热法 激光加热法 化学、物理气相沉积 化学热处理 渗碳、渗氮、多元共渗 保温 临界点 冷却 加热 时间 温度 一 、钢的退火 将工件加热到一定温度并保温，然后再随炉缓慢冷却的一种热处理工艺。 根据钢的成分和退火目的不同应采用不同的退火方法，常用的退火方法有：完全退火（普通退火）；球化退火（不完全退火）；去应力退火（低温退火）等。 退火 完全退火 球化退火 去应力退火 方法：将亚共析钢加热到AC3线以上30—50℃，保温一定时间后缓慢冷却（随炉冷却）。 方法：将共析钢或过共析钢加热到AC1线以上20—30℃，保温后缓慢冷却。 方法：将钢加热到AC1线以下，保温后缓慢冷却。 退火 完全退火 球化退火 去应力退火 目的：细化晶粒，均匀组织，降低硬度，消除应力。同时也是为切削加工和最终热处理做准备 目的：消除网状或片状渗碳体，降低硬度，提高韧性。同时也是为切削加工和最终热处理做准备 目的：消除铸件、焊件中的内应力，稳定尺寸。 主要应用于：亚共析钢的铸件、锻件和轧件 主要应用于：共析、过共析钢和合金工具钢 主要特点：没有组织变化 二 、正火 方法：是将钢件加热到AC3或ACm以上30～50℃，保温一定时间后，从炉中取出在空气中冷却。 主要应用于以下几方面: ② 改善低碳钢的可切削性 。 ③ 作为中碳钢的预备热处理（可以替代部分退火热处理）。 ① 对机械性能要求不高的零件的最终热处理。 注意：正火和普通退火属于同一类型的热处理工艺。都是将钢加热到奥氏体状态。所不同的是正火在空气中冷却，而退火是随炉冷却。 三 、淬火 方法： 将钢加热到AC3(亚共析钢)或ACcm(共析钢或过共析钢)以上30～50℃，保温一定时间使其奥氏体化，然后在冷却介质(水/盐水或油水)中迅速冷却。 目的： 是获得均匀细小的马氏体组织，再经过回火处理，提高钢的力学性能。 注意： ①淬火的关键是：确定淬火温度和冷却方式。 ②它是最常用的一种热处理，是决定产品质量的关键。 四 、回火 方法： 将淬火钢加热到AC1以下某一温度，经过保温，然后以一定的冷却方法冷到室温。 目的： 减少或消除淬火应力，防止钢件变形与开裂；稳定组织和尺寸；获得所需要的组织和性能。 注意： ①淬火钢不经过回火一般不能直接使用。 ②淬火钢的回火转变 ：马氏体分解和残余奥氏体的分解 。 回火种类及应用： （1）低温回火（150—250℃），目的是降低淬火钢的内应力和脆性，并保持高硬度（56—64HRC)和耐磨性。如模具、刃具等。 （2）中温回火（350—500℃），目的是使钢获得高弹性，并保持较高硬度（35—50HRC)和一定的韧性。如弹簧、锻模等。 （3）高温回火—调质处理（500—650℃)目的是获得得强度及韧性等综合力学性能较好。如连杆、曲轴、齿轮等。 有些零件，采用表面热处理可以获得表面高硬度和心部高韧性。 五 钢的表面热处理 一、表面淬火 表面淬火的特点是快速加热，使工件要求淬硬的表面迅速升至淬火温度，而心部仍保持AC1以下温度，再迅速冷却，结果工件表面层被淬硬为马氏体组织，心部仍为原来的组织，保持了良好的韧性。再经过适当的低温回火，就能获得要求的性能。 根据加热方法不同，表面淬火方法可分为三种： 1．火焰加热表面淬火法 　　 淬深为2～6mm需凭经验难以把握。 2．感应加热表面淬火法 　 利用电流的集肤效应对工件表面迅速加热 ，而心部则几乎未被加热。 ① 高频感应加热 电流频率为（f=200～300）KHZ 淬深为0.5～2mm 。主要用于淬硬层较浅的中、小 型零件加热，如小轴、小模数齿轮等。 高频淬火齿轮的工艺路线为： 锻造→正火或退火→粗加工→调质→精加工→高频淬火→低温回火→磨削。 二、化学热处理 化学热处理是把工件放在特定介质中加热和保温，使一种或几种元素渗入工件表面，以改变表层成份和组织。使用工件表面与心部具有不同的机械性能或特殊的物理、化学性能。 原理：将要渗的活性元素加热分解，即所谓激活，然后被工件表面吸收，进而向工件内部扩散。 常用的化学热处理方法有： 1．渗碳 钢的表面吸收碳原子的过程，称为渗碳。 目的：使零件表面获得高硬度（HRC58～64），心部获得较高的强度和韧性。