金属知识培训资料.ppt

使钢中渗碳体球化的一种热处理工艺，主要应用于过共析钢和共析钢。加热温度略高于Ac1，然后缓慢冷却到600～550℃再出炉冷却。组织为铁素体基体上分布着细小均匀的球状渗碳体。 目的：使二次渗碳体及珠光体中的渗碳体球化，以降低硬度，改善切削加工性能，并为淬火作组织准备。（退火前正火将网状渗碳体破碎） 需要较长的保温时间来保证二次渗碳体的自发球化。 （3）球化退火 时间 温度 保温 Ac1+20 ～40℃ 缓冷 空冷 600 ℃ ～550℃ 加热至Ac3或Accm以上150-300℃，保温10-15h，炉冷。常应用于铸锭、铸钢件热处理。 目的：消除由于铸锭、铸件的枝晶偏析引起的化学成分不均匀、组织不均匀。 加热温度高，时间长，奥氏体晶粒非常粗大，还应再进行完全退火或正火以便细化晶粒。该工艺缺点耗能大，成本高。 （4）扩散退火 时间 温度 Ac3 (Accm)+ 150-300℃， 保温10～15 h 缓冷 （5）去应力退火 将工件随炉缓慢加热至500-600℃，经保温后，炉冷至200-300℃后空冷的工艺。 目的：消除铸件，焊件及冷变形件加工中产生的内应力，防止工件变形开裂。 时间 保温 500 ～600℃ 炉冷 空冷 300 ～200℃ 温度 将经过冷加工变形的金属加热至650-700℃（再结晶温度以上100～150℃），保温后空冷。 目的：使冷加工金属发生再结晶，形成新的等轴晶粒，消除内应力。 （6）再结晶退火 时间 保温 650 ～700℃ 炉冷 空冷 300 ～200℃ 温度 A B E G H J N P S Q ? ? ? ?+? ?+? ?+Fe3C ?+Fe3C L+? L L+? 低温（再结晶、去应力） 扩散 球化 完全 相图中各种退火工艺的加热温区示意图 钢件加热到Ac3(对于亚共析钢)和Accm(对于过共析钢)以上30℃～80℃, 保温适当时间后, 空冷。 正火后的组织：亚共析钢为F+S, 共析钢为S, 过共析钢为S+Fe3CII??? 目的：组织正常化，亦称常化处理。 正火 时间 Ac3 (Accm) + 30 ～80℃ 空冷 温度 一般应用：??? 1）最终热处理： 正火可以细化晶粒，使组织均匀化，减少亚共析钢中铁素体含量，使珠光体含量增多并细化，从而提高钢的强度、硬度和韧性。? ??? 2）预先热处理： 截面较大的合金结构钢件，在淬火或调质处理（淬火加高温回火）前常进行正火， 以消除魏氏组织和带状组织，并获得细小而均匀的组织。对于过共析钢可减少二次渗碳体量，并使其不形成连续网状，为球化退火作组织准备。??? 3） 改善切削加工性能? A B E G H J N P S Q ? ? ? ?+? ?+? ?+Fe3C ?+Fe3C L+? L L+? 加热温度为Ac3以上30－50℃； 加热温度过高，奥氏体晶粒粗大，淬火得到马氏体针片尺寸大，应力大、脆性大； 加热温度偏低如在Ac1－ Ac3之间，则淬火后有残余铁素体存在，钢的硬度不均匀，强度及硬度偏低。 （1）淬火加热温度 亚共析钢淬火 淬火 A B E G H J N P S Q ? ? ? ?+? ?+? ?+Fe3C ?+Fe3C L+? L L+? 过共析钢淬火 加热温度为Ac1以上30-50℃; 组织为奥氏体及未完全溶解的球状渗碳体，淬火后为马氏体加球状渗碳体，这种组织有较高的硬度。 淬火温度过高，高于Accm，则先共析渗碳体全部溶入奥氏体中，冷却后马氏体针尺寸大，由于含碳量高，MS点降低，淬火后残余奥氏体体积分数增多； 淬火加热温度偏低，甚至未实现奥氏体化，淬火后不能转变成马氏体。 A B E G H J N P S Q ? ? ? ?+? ?+? ?+Fe3C ?+Fe3C L+? L L+? （2）淬火介质 淬火时所用的冷却剂为淬火介质。 常用的淬火介质有水，机油及盐水、碱水等。 水和油都不是理想淬火剂。 淬透性差的碳钢通常把水作为淬火介质。 水 650℃－550℃（中温）：冷却能力较大 300℃－200℃（低温）：冷却能力很大 易变形与开裂 油常做为淬透性较高的合金钢的淬火介质。 低温：冷却能力低 利于减少变形开裂 中温：冷却能力低 马氏体淬火不完全 各种机油 （淬硬性：不同成分钢的半马氏体硬度主要取决于钢的含碳量，而与合金元素含量关系不大，）。 淬透性是钢的本质属性，与试样尺寸及形状无关 淬透性：表示钢淬火时形成马氏体的能力。 一般用淬透层深度来表示。通常规定，由表面至半马氏体层的距离作为淬透层深度。 理想淬火剂： 中温区冷却速度快：避免过冷奥氏体中温分解转变； 低温区冷却慢：减少淬火过程中的组织应力及热应力。 理想淬火剂举例： 国内水玻璃－碱水溶液等合成淬火剂，冷却能力介于水和