二 钢在加热时的转变.ppt

第二章 钢在加热时的转变 常规零件的制作过程 冶炼 → 铸造 → 压力加工（轧制或锻造）→ 粗加工成型 → 热处理 →精加工→成品 改变钢性能（工艺性能和使用性能）的途径 改变成分（合金化） 改变组织（热处理） 热处理的基本概念 将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却，以改变整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺。 工艺过程：包括加热、保温和冷却三个阶段。 常用热处理工艺的分类 普通热处理：退火、正火、淬火、回火 表面热处理：表面淬火、化学热处理（渗碳、渗氮等） 其它热处理：可控气氛热处理、真空热处理、形变热处理 奥氏体化 为了在热处理后获得所需的性能，大多数工艺（如淬火、正火、退火）都要将钢加热到临界温度以上，获得全部或部分奥氏体组织，并使其成分均匀化，即进行奥氏体化。 2.1 转变温度——临界温度 加热时全部获得奥氏体的温度称为临界温度。 平衡条件下的临界温度 共析钢：PSK（A1） 亚共析钢：GS线（A3） 过共析钢：ES线（Acm） 2.2 奥氏体的形成 钢加热时奥氏体的形成遵守结晶过程的普遍规律。 由形核和长大两个基本过程来完成的。 2.3 奥氏体晶粒的大小及影响因素 奥氏体晶粒细小 ↓ 室温组织晶粒越细小 ↓ 强韧性能（综合力学性能）越好 奥氏体的晶粒度 晶粒度通常分8级，1-4级为粗晶粒度；5-8级为细晶粒度；超过8级的为超细晶粒度。 奥氏体的三种不同概念的晶粒度 影响奥氏体晶粒度的因素 奥氏体化工艺——加热温度和保温时间的影响 加热温度越高，晶粒长大越明显。 在一定温度下，保温时间越长，奥氏体晶粒也越粗大。 钢的成分的影响 ——碳含量与合金元素的影响 碳含量 奥氏体中的碳含量增高时，晶粒长大的倾向增大。 若碳以未溶碳化物的形式存在，则阻碍晶粒长大。 * * 1 热处理概述 2 钢在加热时的转变过程 加热时相变温度偏向高温 冷却时偏向低温 加热和冷却速度越大偏差越大。 加热时的临界温度分别标为Ac1 Ac3 Accm 冷却时的临界温度分别标为Ar1 Ar3 Arcm 共析钢加热时奥氏体的形成过程 奥氏体晶核的形成 奥氏体晶核的长大 剩余渗碳体的溶解 奥氏体成分的均匀化 起始晶粒度 珠光体刚转变为奥氏体时的晶粒度。 此时晶粒非常细，难以测定，无实际意义。 实际晶粒度 具体热处理或热加工条件下的奥氏体晶粒度，它实际决定钢的性能。 本质晶粒度 冶金部标准中规定，钢加热到930℃±10℃、保温8小时、冷却后测得的晶粒度。表示钢在规定条件下奥氏体的长大倾向，并不表示晶粒度的大小。 不同的钢根据其奥氏体长大倾向的不同，分为本质粗晶粒钢和本质细晶粒钢。