05第五章钢的热处理.ppt

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附近盐浴保温，待内外温度均匀后再取出空冷，使其发生马氏体转变。 可减少内应力，用于小尺寸工件。 盐浴炉 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。 淬火方法 第六节 钢的淬透性 网带式淬火炉 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。 一、淬透性的概念 M量和硬度随深度的变化 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。C曲线 淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区(50%M + 50%P)的深度。 淬硬性是指钢淬火后所能达到的最高硬度，即硬化能力。 P 均匀A 细A P S T+M+A’ M+A’ A1 MS Mf 时间 650℃ 600℃ 550℃ 返回 二、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。 三、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。 因而凡是影响C曲线的因素都是影响淬透性的因素。即除Co 外，凡溶入奥氏体的合金元素都使钢的淬透性提高；奥氏体化温度高、保温时间长也使钢的淬透性提高。 四、淬透性的测定及其表示方法 1、淬透性的测定常用末端淬火法 第七节 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。 2、获得所需要的力学性能。淬火钢一般硬度高，脆性大，回火可调整硬度、韧性。 螺杆表面的淬火裂纹 3、稳定尺寸。淬火M和 A’都是非平衡组织，有自发向平衡组织转变的倾向。回火可使 M与 A’ 转变为平衡或接近平衡的组织，防止使用时变形。 4、对于某些高淬透性的钢，空冷即可淬火，如采用 回火软化既能降低硬度，又能缩短软化周期。 未经淬火的钢回火无意义，而淬火钢不回火在放置使用过程中易变形或开裂。钢经淬火后应立即进行回火。 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。 网带式回火电炉 ㈠ 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。 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. 3、?-碳化物转变为Fe3C 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 回火托氏体 4、Fe3C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。 光镜下 回火索氏体 电镜下 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 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。 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。 三、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