工程材料第二章9.ppt

* * ? 复习提问 马氏体（M）：碳在?－Fe中的过饱和固溶体。 什么是马氏体？ ? 热处理工艺按作用分类： ● 预备热处理：为了消除热加工（铸、锻、轧、焊）所造成的缺陷，或为随后的冷加工和最终热处理做准备的热处理 ● 最终热处理：使工件获得最终使用性能的热处理 （退火、正火） （淬火、回火） 2.1.3 钢的普通热处理 1. 钢的退火与正火 （1）退火 ● 退火的目的：细化晶粒，改善钢的力学性能；降低硬度，提高塑性，以便进一步切削加工；去除或改善前一道工序造成的组织缺陷或内应力，防止工件的变形和开裂 ● 工艺：把钢件加热到略高于或略低于临界点 （ Ac1、Ac3 ）某一温度，保温，缓慢冷却（一般随炉冷却） ① 完全退火 ● 适用范围：亚共析钢 ? 生产上常用的退火方法： ● 工艺：把钢加热到Ac3以上30~50?C，保温，缓慢冷却至600?C以下出炉空冷至室温 ● 目的：细化晶粒，消除内应力，降低硬度，有利于切削加工 ② 球化退火 ● 工艺：将钢件加热到Ac1+30~50?C，保温，随炉缓冷或在Ar1以下20?C左右等温一定时间，使渗碳体球化，然后在600?C以下出炉空冷 ● 适用范围：共析钢、过共析钢、合金工具钢 ● 目的：降低硬度，改善切削加工性，并为淬火作组织准备 ? 通过球化退火，使钢中的层片状和网状渗碳体变成球（粒）状渗碳体 ●粒状珠光体：在铁素体基体上均匀分布着粒状渗碳体的组织称为粒状珠光体 粒状珠光体显微组织 ③ 去应力退火（低温退火） ● 目的：消除内应力 ● 工艺：将工件缓慢加热到500~600?C，保温，随炉缓慢冷却 ● 用途：铸件、锻件、焊接件 （2）正火 ● 目的：细化晶粒，均匀组织，提高力学性能；消除铸、锻和焊接件的内应力；调整硬度，改善切削加工性能 ● 正火：将钢加热到Ac3或Accm以上30~50?C，保温，空冷至室温 退火、正火的加热温度范围 ● 组织：亚共析钢（45）—F+S 共析钢（T8）—S 过共析钢（T12）— S+Fe3CⅡ ● 应用：（1）重要零件的预备热处理 （2）普通结构零件的最终热处理 （3）改善低碳钢和低合金钢的切削加工性 （170~230HB) （1） 淬火 ● 工艺：将钢加热到Ac3或Ac1以上30~50?C，保温，快速冷至室温（水冷或油冷） ● 目的：一般是获得马氏体，提高钢的力学性能 　　　　　　　　 （B下） 2. 钢的淬火与回火 ① 淬火温度的选择　 ● 亚共析钢： Ac3+30~50?C —均匀细小的M　　　　　　　 碳钢淬火加热温度范围 过低，低于Ac3，淬火组织中保留F→硬度不足 过高：A粗化→粗大M →性能变坏，还会引起变形、开裂 ● 共析、过共析钢： Ac1+30~50?C 　　　　　　　　 —M+Fe3C 碳钢淬火加热温度范围 加热温度过高： 一方面，Fe3C溶解过多，↑A中含碳量→ ↑Ar →↓硬度，↓耐磨性 另一方面，A晶粒长大→M粗大， → ↑钢的脆性→工件易变形、开裂 ② 淬火冷却介质 ● 水溶性（高分子聚合物）淬火剂——与水无限互溶，用普通自来水稀释可使用。突出优点：无毒、无油烟、无着火危险、冷速可调、有效寿命长、淬火后工件可不清洗而直接回火等 ● 水——冷却能力强，易得到M，易变形和开裂， 用于碳钢件淬火 ●油——冷却能力弱，不易淬透，减少变形和开裂，用 于合金钢淬火 ③ 常用淬火方法 （a）单液淬火（水冷或油冷淬火）：将钢A化后放在一种 介质中冷却到室温 ● 特点：操作简单，易产生淬火缺陷 ●应用：碳钢、低合金钢水淬，多数合金钢油淬 （b）双液淬火（双介质淬火）：将钢A化后先放在一种冷却能力较强的介质中冷至接近Ms，然后立即转入另一种冷却能力较弱的介质中冷至室温 ● 特点：操作复杂，降低了淬火应力 ● 应用：形状复杂的碳钢件，如工具、模具等 （c）M分级淬火：将钢A化 后，迅速置于温度稍高于Ms 的盐浴或碱浴中，并稍加停 留，使钢件内外温度一致， 再取出空冷，使A?→M ● 特点：减小了内应力，减小了变形 ● 应用：形状复杂的小工件，如刀具等 （d）等温淬火：将钢A化后先放入稍高于Ms点温度的盐浴或碱浴中等温足够长时间，使A?→B下，然后取出空冷至室温 ● 特点