钢的退火、正火、淬火和回火浅析.ppt

2、钢在回火时的转变 淬火钢回火时的组织转变主要发生在加热阶段。随加热温度升高，淬火钢的组织发生四个阶段变化。 网带式回火电炉 回火时组织转变 ①马氏体的分解 ?100℃回火时，钢的组织无变化。 100-200℃加热时，马氏体将发生分解,从马氏体中析出?-碳化物(?- FeXC)，使马氏体过饱和度降低。析出的碳化物以细片状分布在马氏体基体上，这种组织称回火马氏体，用M回表示。 透射电镜下的回火马氏体形貌 回火马氏体 在光镜下M回为黑色，A’为白色。 ? 0.2%C 时，不析出碳化物。只发生碳在位错附近的偏聚。 ②残余奥氏体分解 200-300℃时, 由于马氏体分解，奥氏体所受的压力下降, Ms 上升，A’ 分解为?- 碳化物和过饱和铁素体，即M回。 发生于250-400℃，此时，?-碳化物溶解于F中，并从铁素体中析出Fe3C。 到350℃, 马氏体含碳量降到铁素体平衡成分, 内应力大量消除，M回转变为在保持马氏体形态的铁素体基体上分布着细粒状Fe3C组织，称回火托氏体，用T回表示。 回火托氏体 ③?-碳化物转变为Fe3C 回火索氏体 ④Fe3C聚集长大和铁素体多边形化 400℃以上, Fe3C开始聚集长大。 450℃ 以上铁素体发生多边形化，由针片状变为多边形. 这种在多边形铁素体基体上分布着颗粒状Fe3C的组织称回火索氏体，用S回表示。 淬火钢硬度随回火温度的变化 40钢力学性能与回火温度的关系 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。 200℃以下，由于马氏体中碳化物的弥散析出，钢的硬度并不下降，高碳钢硬度甚至略有提高。 200-300℃，由于高碳钢中A’转变为M回, 硬度再次升高。 大于300℃,由于Fe3C粗化，马氏体转变为铁素体,硬度直线下降。 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。 这种回火脆性是不可逆的，只要在此温度范围内回火就会出现脆性，目前尚无有效消除办法。 回火时应避开这一温度范围。 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。 4、回火种类 根据钢的回火温度范围，可将回火分为三类。 ● 淬火加高温回火的热处理称作调质处理，简称调质. 广泛用于各种结构件如轴、齿轮等热处理。也可作为要求较高精密件、量具等预备热处理。 适用于各种高碳钢、渗碳件及表面淬火件。 应用 获得良好的综合力学性能，即在保持较高的强度同时，具有良好的塑性和韧性。 提高?e及?s，同时使工件具有一定韧性 。 在保留高硬度、高耐磨性的同时，降低内应力。 回火目的 S回 T回 M回 回火组织 500-650℃ 350-500℃ 150-250℃ 回火温度 高温回火 中温回火 低温回火 适用于 弹簧热处理 机械零件的一般加工工艺为：毛坯（铸、锻）→预 备热处理→机加工→最终热处理。 退火与正火主要用于预备热处理，只有当工件性能要求不高时才作为最终热处理。 §3.2-3.3 钢的退火、正火、淬火和回火 一、退火 将钢件加热至高于或低于钢的临界温度，经适当保温后随炉或埋入导热性较差的介质中缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。 真空退火炉 1、退火目的： ⑴调整硬度，便于切削加工。适合加工的硬度为170-250HB。 ⑵ 消除内应力，防止加工中变形。 ⑶ 细化晶粒，为最终热处理作组织准备。 2、退火工艺 退火的种类很多，常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、再结晶退火。 ⑴ 完全退火 将工件加热到Ac3+30~50℃保温后缓冷的退火工艺，主要用于亚共析钢 . ⑵ 等温退火 亚共析钢加热到Ac3+30~50℃, 共析、过共析钢加热到Ac1+30~50℃，保温后快冷到Ar1以下的某一温度下停留，待相变完成后出炉空冷。等温退火可缩短工件在炉内停留时间。 高速钢等温退火与普通退火的比较 ⑶ 球化退火 球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺。 将工件加热到Ac1+ 30-50℃ 保温后缓冷，或者加热后快冷到略低于 Ar1 的温度下保温，使珠光体中的渗碳体球化后出炉空冷。主要用于共析、过共析钢。 球化退火的组织为铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织，称球状珠光体, 用P球表示。 球状珠光体 对于有网状二次渗碳体的过共析钢，球化退火前应先进行正火，以消除网状.