第四章钢的热处理.pptVIP

《材料加工工艺》 第三章 钢的热处理 过冷奥氏体的等温转变 共析碳钢 TTT 曲线建立过程示意图 第二节 钢的退火与正火 二、钢的回火 第四节 钢的表面热处理 2、火焰加热表面淬火 固体渗碳法示意图 气体渗碳法示意图 5、 渗碳后的热处理工艺 6、 热处理后的组织 三、钢的渗氮 ( Nitridation of steel ) c. 过共析钢 Ac1+30~50℃ 均匀细小M+ Fe3C粒状+A‘（少量） b. 共析钢 Ac1+30~50℃ M+ A‘ T12钢正常淬火组织 T12钢过热淬火组织 2）、 淬火冷却工艺 （冷却剂=淬火剂） 欲得M, V冷VK ;但↑应力,变形、开裂… 选则淬火介质和冷却方法十分重要。 关键因素 1）理想淬火冷却速度 时间(s) 300 102 103 104 10 1 0 800 -100 100 200 500 600 700 温度 (℃) 0 400 A1 Ms Mf 慢 慢 快 时间(s) 300 102 103 104 10 1 0 800 -100 100 200 500 600 700 温度 (℃) 0 400 A1 Ms Mf 常用淬火冷却介质 水 水的冷却能力强，但低温却能力太大，只适用 于形状简单的碳钢件。水温越高冷却能力越 小。加入少量的盐或碱，可提高冷却能力。 油 冷却能力较水低，工件不易产生裂纹和变形， 但难以使M转变充分，高温区冷却能力太小， 一般合金钢件适用。 盐浴 熔化的NaNO3 ，冷却能力介于水和油之 间，常用于处理形状复杂、尺寸较小和 变形 严格的工件。 3) 常用的淬火方法 （ 4 ）冷处理 目的:尽量减少钢中残余奥氏体以获得最大数量的马氏体,提高钢的硬度和耐磨性,稳定钢件的尺寸。 方法:将淬冷至室温的钢继续冷却至-70~-80℃（或更低），保温。可在干冰和酒精的混合剂中冷却。 ～650℃ 820～840℃ 油冷 3h -70～-80℃ 140～160℃ 3h 110～120℃ 36h 时效处理 精磨 3h 研磨 温度 CrWMn钢制造块规（精密量具）的热处理工艺 时间 不同冷却条件下的转变产物（T8钢） 等温退火 P 退火 (炉冷) 正火 (空冷) S (油冷) T+M+A’ 等温淬火 B下 M+A’ 分级淬火 M+A’ 淬火 (水冷) A1 MS Mf 时间 温度 淬火 P P 均匀A 细A ？ ？ ？ 定义：把淬火后的零件重新加温到 A1线以下某个温度，保温一段时间，然后冷却到室温。 1、回火的目的: 获得所需要的组织与性能。淬火钢一般硬度高，脆性大；回火可转变组织，调整性能。 减少或消除淬火内应力， 防止变形或开裂。 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。 2、回火转变与组织 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，淬火钢组织发生四阶段变化。 二、钢的回火 淬火M和A’都是不稳定组织，在回火过程中都会向稳定的铁素体和渗碳体（或碳化物）的两相组织进行转变，称为回火转变。 2 300 回火种类及应用 广泛用于各种结构件如轴、齿轮等热处理。也可作为要求较高精密件、量具等预备热处理。 适用于各种高碳钢、渗碳件及表面淬火件。 应用 获得良好的综合力学性能，即在保持较高的强度同时，具有良好的塑韧性。 提高?e及?s，同时使工件具有一定韧性 。 在保留高硬度、高耐磨性的同时，降低应力。 回火目的 S回 T回 M回 回火组织 500-650℃ 350-500℃ 150-250℃ 回火温度 高温回火 中温回火 低温回火 适用于 弹簧热处理 工艺的核心:使零件具有“表硬里韧” 的力学性能。 表硬心韧： 表层：高硬度耐磨损的细针状M。 心部：仍保持塑韧性较好的原始组织（正 火、退火或调质组织）。 表面淬火 化学热处理 表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织情况下，利用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 火焰加热 一、钢的表面淬火 感应加热表面淬火 表面淬火加工的方法: 感应 ( 高、中、工频 )、火焰、电接触加热等。 1、表面淬火用材料 ⑴ 0.4-0.5%C的中碳钢。 含碳量过低，则表面硬度、耐磨性下降。 含碳量过高，心部韧性下降； ⑵ 铸铁 提高其表面耐磨性。 机床导轨