金属学及热处理_第八章_钢的热处理工艺课件.ppt

金属学及热处理第8章钢的热处理工艺 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.1 钢的退火和正火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.2 钢的淬火 8.3 钢的淬透性 8.3 钢的淬透性 8.3 钢的淬透性 8.3 钢的淬透性 8.3 钢的淬透性 8.4 钢的回火 8.4 钢的回火 8.4 钢的回火 8.4 钢的回火 8.4 钢的回火 8.4 钢的回火 第8章 钢的热处理工艺 8.2.2 淬火加热 （3）过热与过烧 过烧是指工件在淬火加热时，温度过高，使奥氏体晶界发生氧化或局部熔化的现象。 过烧工件无法补救，只能报废。 8.2.2 淬火加热 （4）表面氧化 淬火加热时，工件和加热介质相互作用，产生氧化现象。氧化使工件尺寸减小，表面粗糙度降低，淬火冷却速度减慢。 氧化反应机理有： 2Fe + O2 = 2FeO Fe + CO2 = FeO + CO Fe + H2O = FeO + H2 氧化速度一般用氧化增重来衡量。温度越高，氧化速度越快。 8.2.2 淬火加热 （4）表面脱碳 脱碳是工件在加热和保温过程中，钢中的碳与炉气中的介质发生化学反应，生成含碳气体，逸出钢外，使工件表面碳含量降低的过程。主要反应有： C + O2 = CO2 C + CO2 = 2CO C + H2O = CO + H2 C + 2H2 = CH4 脱碳速度取决于化学反应速度和碳原子扩散速度。加热温度越高，加热时间越长，脱碳层越深。 8.2.2 淬火加热 （5）表面氧化和脱碳的防止方法 ①盐浴加热：常采用氯化盐或硝酸盐做加热介质。 ②保护气氛加热：加热炉中通入中性或还原性气体。 ③真空加热：主要用于要求较高的工具和精密零件。 ④装箱加热：将工件装入箱中，周围填充铸铁屑或木炭，加热时间长，操作不方便，适于单件热处理。 ⑤工件表面涂层：热涂硼酸等。 8.2.3 淬火冷却 为了使钢获得马氏体组织，淬火冷却速度必须大于临界冷却速度，但冷却速度过大，淬火应力增大，易产生变形和开裂。选择合适的淬火冷却速度十分重要。 冷却速度与冷却介质有关： 盐水（NaCl）和碱水（NaOH）的冷却速度最快； 普通水的冷速次之，与水温有关； 矿物油（机油）的冷速较低。 8.2.3 淬火方法 单液淬火法是将加热至奥氏体状态的工件淬入某种淬火介质中，连续冷却至介质温度的淬火方法。 一般情况下，碳钢在水中淬火，合金钢在油中淬火。 为减小淬火应力，可将奥氏体化工件先慢冷至临界点附近温度，再淬入淬火介质中冷却。 单液淬火法操作简单，易实现自动化，但组织应力较大，工件易变形开裂，适于形状简单小尺寸工件。 （1）单液淬火法 8.2.3 淬火方法 双液淬火法是将加热至奥氏体状态的工件先在冷却能力较强的介质中快冷至接近Ms点温度，再转入冷却能力较弱的介质中继续慢冷的淬火方法。 一般采用水－油双液淬火法，要控制好水中冷却时间，适用于中、高碳钢工件和合金钢大型工件。 也可采用油－空气双介质淬火法，适用于合金钢工件。 （2）双液淬火法 8.2.3 淬火方法 分级淬火法是将加热至奥氏体状态的工件先淬入高于该钢Ms点的热浴中停留一定时间，待工件各部分与热浴温度一致后，取出空冷至室温的淬火方法。 缓慢冷却得到马氏体，组织应力较低。 介质温度较高，冷速较慢，不易达到临界淬火速度，适用于尺寸较小的工件。提高淬火加热温度，可提高奥氏体的稳定性，降低淬火临界冷却速度。 （3）分级淬火法 8.2.3 淬火方法 等温淬火法是将加热至奥氏体状态的工件淬入温度稍高于该钢Ms点的盐浴中等温，保持足够长的时间，使之转变为下贝氏体组织，然后取出在空气中冷却的淬火方法。 等温淬火得到下贝氏体组织，硬度和强度较高，韧性良好。 等温淬火组织应力小，适于处理中、高碳钢和低合金钢制造的复杂形状精密构件。 （4）等温淬火法 8.3.1 淬透性的基本概念 淬透性是指钢在淬火时获得马氏体的能力，其大小用钢在一定条件下淬火所获得的淬透层深度来表示。淬透层深度越大，淬透性越好。 淬透层深度规定是由表面至得到马氏