热处理的方式详解.ppt

珠 光 体 形 貌 像 索 氏 体 形 貌 像 屈 氏 体 形 貌 像 共析钢转变示意图 3、淬火（加热→保温→急冷） ●加热温度 亚共析钢：Ac3 以上 30~50℃ 共析、过共析钢： Ac1 以上 30~50℃ ●目的：提高材料硬度和耐磨性（获得M） ●淬火介质： 最常用的淬火介质是水和油。 B 或 M 转变 *水或盐水溶液是经济且冷却能力较强的淬火介质。 *淬火用油主要是机油、变压器油、柴油等矿物油。 *熔融状态的盐也常用作淬火介质，称作盐浴。 *近年来出现聚乙烯醇水溶液、三乙醇铵水溶液、 高浓度硝盐水溶液等淬火介质。 ●淬火方式： ①单液淬火→加热A化后的钢件放入水或油中连续冷却 至室温的方法。 （水淬应力大，工件易变形、开裂；油淬冷却速度慢，碳钢油淬无法全部获得M） ②双液淬火→加热A化后的钢件先放入水中冷却至接近 Ms后再放入油中冷却至室温。 （在油中缓慢实现M转变，淬火应力小，可防止工件变形和开 裂。但水中停留的时间较难把握。用于形状复杂件防开裂） ③分级淬火→加热A化后的钢件先放在略高于Ms点的 恒温盐浴或碱浴中保温一段时间（使内 外均温），取出后在空气中冷至室温。 碳钢 合金钢 （分级淬火可有效减少热应力和组织应力，减低工件变形和开裂 倾向。但盐浴或碱浴的冷却能力较小，故此方法只适用于截面 尺寸小的工件，如薄壁零件的淬火） ④等温淬火→加热A化后的钢件先放在略高于Ms点的 恒温盐浴或碱浴中保温较长时间（实现 下B转变），取出后在空气中冷至室温。 （大大降低淬火应力，防止工件变形和开裂。通常用于形状复 杂、精度要求较高，且需有较高强韧性的弹簧、螺栓、工具 和模具等的淬火） ⑤冷处理→将淬火钢继续冷却到 - 70～ - 80℃，使残余A 全部转变为M，再经低温回火，可提高硬度、 耐磨性、稳定尺寸，适用于一些高精度的工 件，如精密量具、精密丝杠、精密轴承等。 等温淬火 分级淬火 双液淬火 单液淬火 ●淬硬性和淬透性： 淬硬性→淬火后M所能达到的硬度。 与M的含碳量有关，碳量越高淬硬性越大 淬透性→淬火后工件表层所获得M的厚度（深度）。 淬透层的深度一般规定为由表面至半马氏体区（50%马氏体和50%分解产物）的深度。如果工件的中心在淬火后获得了50%以上的马氏体，则可被认为已淬透。 淬透性取决于过冷A的稳定性，即C曲线的鼻尖位置和淬火临界冷却速度V临， V临越小，过冷A越稳定，钢的淬透性越好 ①淬透性的测定与表示 a.末端淬火法（端淬法）：将Φ25×100mm的标准试样加 热至奥氏体化后对末端喷水冷却（如图所示）。沿试样 长度方向上按规定间隔取点，测出各点硬度，绘出硬度 分布曲线（淬透性曲线）。 钢的淬透性用J（HRC/d） 表示。J 表示末端淬透性， d 表示至末端的距离，HRC 为该处测得的硬度值。 例如 J [35/(10～15)] 表示距末端10～15mm处的 硬度值HRC为35。 b.临界淬透直径：钢的淬透性还可用钢在某种冷却介质 中冷却后，心部能完全淬透的最大直径，即临界直径 D0表示。 显然，冷却介质的冷却能力越大，钢的临界淬透 直径就越大。但在同一冷却介质中钢的临界淬透直径 越大，则表示其淬透性越好。 ②淬透性的应用 淬火时，工件表面和心部的冷却速度是不同的，表 面的冷却速度最大，愈到中心冷却速度愈小。淬透性低 的钢，当其截面尺寸较大时心部就淬不透，因此表层与 心部组织不同，性能也差异较大。因此设计和制造零件 时，在选材和制定热处理工艺时必须充分考虑淬透性的 作用。 a.对于截面尺寸较大、形状较复杂的重要零件以 及要求力学性能均匀的零件，应选用高淬透性 的钢制造。 b.对于承受弯曲和扭转的轴类、齿轮类零件，可 选用低淬透性的钢制造。 c.受交变应力和振动的弹簧，应选用淬透性高的 钢材，以免工作时产生塑性变形而失效。 d.焊接件不宜选用淬透性高的钢材，否则容易在 焊缝热影响区内出现淬火组织，造成焊件变形 和裂纹。