第六章热处理3选编.ppt

第四节 钢的退火与正火 机械零件的一般加工工艺为：毛坯（铸、锻）→预 一、退火 将钢加热至适当温度保温，然后缓慢冷却 (炉冷) 的热处理工艺叫做退火。 1、退火目的 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 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，更适合于孕育期长的合金钢. ⑶ 球化退火 球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺。 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。 二、正火 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。 第五节 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 一、淬火温度 1、碳钢 ⑴ 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。 ⑵ 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) 2、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℃。 二、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 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. 三、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 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。 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。 四、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。 4、淬透性的应用 利用淬透性可控制淬硬层深度。 对于截面承载均匀的重要件,要全部淬透。如螺栓、连杆、模具等。对于承受弯曲、扭转的零件可不必淬透(淬硬层深度一般为半径的1/2~1/3)，如轴类、齿轮等。 淬硬层深度与工件尺寸有关,设计时应注意尺寸效应。 不同冷却条件下的转变产物 第六节 钢的回火 回火是指将淬火钢加热到A1以下的某温度保温后冷却的工艺。 一、回火的目的 1、减少或消除淬火内应力, 防止变形或开裂. 4、对于某些高淬透性的钢，空冷即可淬火，如采用 二、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。 ㈠ 回火时组织转变 ㈡ 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。 三、回火种类