8-1材料科学与工程专业《金属热处理原理及工艺》课件-第八章__淬火与回火教程.ppt

第八章 淬火与回火;8.1 淬火;一、淬火方法及工艺 1.淬火方法 淬火分类 按加热温度：完全淬火、不完全淬火、循环加热淬火 按加热速度：普通淬火、快速加热淬火、超快速加热淬火 按加热介质及热源条件：光亮淬火、真空淬火、铅浴加热淬火、盐浴加热淬火、火焰加热淬火、感应加热淬火、高频脉冲淬火、接触电加热淬火、电解液加热淬火、电子束加热淬火、激光加热淬火 按淬火部位：整体淬火、局部淬火、表面淬火 按冷却方式：单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火、预冷淬火；马氏体等温淬火、贝氏体等温淬火等;2. 淬火工艺 ①淬火加热温度 亚共析钢：Ac3 +30～50℃; 共析和过共析钢： Ac1 +30～50℃;2. 淬火工艺;有效厚度D： 板件和薄壁件以板厚或壁厚做D 球体以球直径的0.75倍作D 形状复杂工件以工作部分的截面厚度作D;③冷却方式 冷却方式 最大限度减少工件应力集中和变形， 使工件均匀冷却。 冷却介质;;二、 淬火介质 理想淬火介质具备： 高温慢冷； 奥氏体鼻子温度快冷； 马氏体转变慢冷。;1.无物态变化的淬火介质 冷却机理： 辐射、传导和对流将工件的热量带走，使工件冷却 常用的淬火介质： 硝酸盐和碱，使用温度在150～550℃之间。;2 .有物态变化的淬火介质 冷却机理： 辐射、传导和对流将工件的热量带走，使工件冷却 汽化沸腾，使工件强烈散热 冷却能力强 水基，油基;2 .有物态变化的淬火介质 介质冷却特性的测试 ——试样温度与冷却时间（速度）之间的关系） ;冷却机理 第一阶段（AB段）：蒸汽膜阶段。冷却速度慢 第二阶段（BC段） ：沸腾阶段。冷却速度快 第三阶段（CD段） ：对流阶段。冷却速度慢 常用的冷却介质 水、盐水、碱水、油、合成淬火液等;常用的淬火冷却介质;;3 淬火介质的新发展 环保、优效（高温快速、低温慢速）、安全、经济为发展方向。 植物油基生态淬火油（使蒸汽膜阶段短、提高高温阶 段冷速） 聚合物水基淬火介质（降低水的冷速、环保） 固—气流化介质（固体细粒与压缩空气混合）;;三、 钢的淬透性;三、 钢的淬透性 1. 概念 淬透性——钢在淬火时能够获得马氏体的能力。 其大小是用规定条件下淬硬层深度来表示。;M量和硬度随深度的变化;淬透性的大小对钢的热处理后的力学性能的影响;2、影响淬透性的因素;注意区别： 钢的淬透性 —— 钢材本身的固有属性，与外部因素无关 工件的淬透深度 —— 取决于钢材淬透性, 还与冷却介质、 工件尺寸等外部因素有关。;注意区别： 淬透性和淬硬性; 淬硬性与淬透性: （两个完全不同的概念）;;淬火后硬度;3.淬透性测量方法 (1)断口法：适用碳素工具钢。 将上述试样加热到760、800、840℃等温度加热15—20分钟，淬入10--30 ℃ 水中，打断观察淬硬层，即淬硬层（马氏体）和韧软层（珠光体或贝氏体），对照相应标准0----5级。;(2)U型曲线法： 将一组长度是直径4—6倍的圆柱形试样 经完全奥氏体化后，在一定介质中冷却 后，从试样中部切开，磨平后自表面向 心部测量试样硬度，其硬度分布如右。 h ----淬硬区 DH ----未淬硬区 淬透性表示： 淬硬层深度h，或DH /D。;(3)临界直径法： D0 ：钢在某种介质中能够完全淬透的最大直径。 大小取决于成分及淬火条件 Di：理想临界直径，理想条件试样能够淬透的最大直径。 反映了钢的固有淬透性 ;;;(4)端淬法：此方法是世界上通用方法。 ;即用 表示，;⑵ 用临界淬透直径表示 临界淬透直径是指圆形钢棒在介质中冷却，中心被淬成半马氏体的最大直径，用D0表示。 D0与介质有关，如45钢D0水=16mm，D0油=8mm。 只有冷却条件相同时，才能进行不同材料淬透性比较，如45钢D0油=8mm，40Cr D0油=20mm。;;5、淬透性的实际意义 ;钢号;淬透性曲线应用 ——求不同直