第2章汽车构件常用热处理应用.ppt

第2章 汽车构件常用热处理应用 第2章 汽车构件常用热处理应用 2.1 热处理的基本概念 2.2 汽车零件热处理基本工艺及应用 2.3 其它热处理方法简介 第2章 汽车构件常用热处理应用 在整个汽车机械中，约30%-40%的零件要经过热处理，而汽车机械用的工具、量具、轴承等则100%要进行热处理。 汽车机械上的零部件需要通过热处理工艺来改善其力学性能，发挥材料潜能，延长使用寿命。总之，凡是重要的零件都必须进行适当的热处理才能满足零件的质量要求，热处理工艺在汽车机械零件与维修中占有很重要的意义。 2.1.1热处理的作用 2.1.2热处理的基本要素 2.1.3热处理的基本类型 2.1.4钢的临界转变温度 一、热处理 ？ 热处理是将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却，以改变材料整体或表面组织，从而获得所需性能的一种工艺。 常用热处理工艺可分为普通热处理（退火、正火、淬火和回火）和表面热处理（表面淬火和化学热处理）。 四、钢的临界转变温度 实际加热时，钢的组织转变总是滞后的，冷却时也是如此。加热时高于状态图上的临界点、冷却时低于临界点。随着加热和冷却速度的增加，滞后现象越严重。 通常把加热时的临界温度标以字母“C”，如AC1、AC3、Accm等； 把冷却时的临界温度标以字母“r”，如Ar1、Ar3、Arcm等 2.2 汽车零件热处理基本工艺及应用 2.2.1退火与正火 2.2.2零件的淬火 2.2.3钢的回火 （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 （2）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。 （3）去应力退火 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。 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。 二、零件的淬火 淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于Vk速度冷却， （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 （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。适用于形状简单的碳钢和合金钢零件。 2、双液淬火法 工件先在一种冷却能力强的介质中冷，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。 五、 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。 不同冷却条件下的转变产物 三、钢的回火 将淬火后的钢，重新加热到AC1以下某一温度，保温一定时间后