钢的热处理-金属工艺学介绍.ppt

例题2 T12钢加热到Ac1以上，用图示的各种方法 冷却，分析其所得到的组织。 表 面 热处理 表面淬火 化 学 热处理 感应淬火 火焰淬火 渗碳; 渗氮; 碳氮共渗; 钢的表面热处理 钢的表面淬火 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 感应加热 感应加热表面淬火示意图 表面淬火常用加热方法 (1) 感应加热: 利用交变电流在工件表面感应巨大涡流，使工件表面迅速加热的方法。 ⑵ 火焰加热: 利用乙炔火焰直 接加热工件表面的方法。成本 低，但质量不易控制。 ⑶ 激光热处理: 利用高能量密 度的激光对工件表面进行加热的方法。效率高，质量好。 火焰加热表面淬火示意图 激光表面热处理 火焰加热表面淬火 钢的化学热处理 化学热处理是将工件置于特定介质中加热保温， 使介质中活性原 子渗入工件表层 从而改变工件表 层化学成分和组 织,进而改变其性 能的热处理工艺。 1. 钢的渗碳 渗碳目的 提高工件表面硬度、 耐磨性及疲劳强度，同时保持心部良好的韧性。 经渗碳的机车从动齿轮 钢的渗碳是指向钢的表面渗入碳原子的过程。 气体渗碳法示意图 ⑴ 渗碳方法 气体渗碳法 将工件放入密封炉内，在高温渗碳气氛中渗碳。 渗剂为气体 (煤气、液化气 等)或有机液体(煤油、甲醇等)。 优点: 质量好, 效率高； 固体渗碳法 液体渗碳法 （2）渗碳缓冷后组织： 表层为P+网状Fe3CⅡ; 心部为F+P; 中间为过渡区。 （3）渗碳后的热处理 淬火+低温回火, 回火温度为160-180℃。淬火方法有： 直接淬火法 渗碳后预冷到略高于Ar1温度直接淬火。 一次淬火法：即渗碳缓冷后重新加热淬火。 二次淬火法： 即渗碳缓冷后第一次加热为心部Ac3+30-50℃，细化 心部；第二次加热为Ac1+30-50℃，细化表层。 常用方法是渗碳缓冷后，重新加热到Ac1+30-50℃ 淬火+低温回火。此时组织为： 表层：M回+颗粒状碳化物+A’(少量) 心部：M回+F（淬透时） 渗碳淬火后的表层组织 M+F 2. 钢的渗氮 氮化是指向钢的表面渗入氮原子的过程。 氮化用钢 井式气体氮化炉 为含Cr、Mo、Al、Ti、V 的中碳钢。 常用钢号为38CrMoAl。 氮化温度为500-570℃ 氮化层厚度不超过0.6- 0.7mm。 同时向钢的表面渗入碳和氮原子的化学热处理工 艺，俗称氰化。 中温(700~880℃)碳氮共渗和低温(500~600 ℃)，气体碳氮共渗的应用较为广泛。 共渗件常选用低碳或中碳钢。 渗层组织：细片(针)回火马氏体加少量粒状碳氮化合物和残余奥氏体。 3. 钢的碳氮共渗 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * 高碳(1.0%)马氏体：片状__硬而脆 §2 钢在加热和冷却时的转变 非扩散型相变，是C在α-Fe中的过饱和固溶体 马氏体转变的特点 转变速度快 马氏体转变是不完全的，有残余奥氏体存在 A M，晶格由fcc变为体心正方，马氏体体积增大，在钢中引起较大的淬火应力，是工件变形和开裂 硬度、强度高，塑性、韧性差 残余奥氏体(AR)的影响 少量的残留奥氏体与马氏体共存时，对钢的性能有一定影响。 不利影响 降低工件的淬火硬度、耐磨性及工具钢的疲劳强度，降低硬磁钢的磁感应强度，易产生磨削裂纹。残留奥氏体不稳定，容易产生时效变形甚至开裂。 有益的作用 残留奥氏体具有缓和应力集中、提高钢的韧性和降低脆性转变温度及减振作用。在交变压应力作用下可提高轴承钢的疲劳强度。当其含量达10～25％时可防止齿轮的齿面发生点蚀。 近年来又常利用残留奥氏体的存在，采用新工艺，发展优良的低温用钢和高韧性钢。 2. 过冷奥氏体连续冷却转变图 过冷奥氏体连续冷却转变图又称 CCT(Continuous-Cooling-Transformation diagram)曲线，是通过测定不同冷速下过冷奥氏体 的转变量获得的。 只有P、M转变 vk为临界冷却速度 §2 钢在加热和冷却时的转变 §2 钢在加热和冷却时的转变