普通热处理培训资料课件.ppt

目录 一. 热处理作用 二.Fe-C相图、C曲线及热处理基本工艺 三.常用热处理材料及相关失效模式 四.热处理相关设备 五.热处理质量控制 一.热处理作用 1.1 热处理 将钢在固态下加热到预定的温度，并在该温度下保持一段时间，然后以一定的速度冷却下来的一种热加工工艺。 1.2热处理目的 改变钢的内部组织结构，以改善钢的性能。通过适当的热处理可以显著提高机械性能，延长零件的使用寿命。电厂锅炉、汽轮机、发电机以及辅机，多数零部件要在制造(或检修)过程中进行热处理，至于工具、模具、刃具以及轴承等，都须全部热处理。可见，热处理是现代机器制造或修理中不可缺少的环节。 1.3热处理作用 通过适当的热处理可以显著提高机械性能，延长零件的使用寿命。热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料的性能潜力、降低结构重量、节省材料与能源，而且能挺高产品的质量，大幅度延长机械零件的使用寿命，做到一个顶几个、几十个。 恰当的热处理工艺消除铸锻件等热加工工艺造成的各种缺陷，细化晶粒、消除偏析、降低内应力，使钢的组织和性能更加均匀。 热处理也是机械零件工艺加工过程中的重要工序。例如含碳量较高的锻件，锻后的组织是细珠光体，硬度偏高，难以切削，有时工件的内应力也较大，不利于以后的加工，如采用退火热处理，可降低硬度，为后续加工和最终获得满意的性能奠定基础。　　 通过热处理还可使工件表面具有抗磨损，耐腐蚀等特殊的物理化学性能。 钢热处理之所以发生如此重大的变化，是由于经过不同的加热及冷却过程，钢的内部组织发生了变化，因此要制定正确的热处理规范，保证热处理质量，必须了解钢在不同的加热及冷却条件下的组织变化规律。钢中组织变化规律，就是热处理原理。 二.Fe-C相图、C曲线及基本热处理工艺 2.1 Fe-C相图 2.2 C曲线 过冷奥氏体等温转变动力学曲线是表示不同温度下过冷奥氏体转变量与转变时间关系的曲线。由于通常不需要了解某时刻转变量的多少，而比较注重转变的开始和结束时间，因此常常将这种曲线绘制成温度—时间曲线，简称C曲线。 2.3.常规热处理工艺 2.3.1退火与正火 退火与正火是生产上应用很广泛到的预备热处理。机器零件加工工艺过程中，退火与正火是一种先行工艺，具有承上启下的作用。大部分机器零件及工、模具的毛坯经退火或正火后，不仅可以消除铸件、锻件及焊接件的内应力及成分和组织的不均匀性，而且也能改善和调整钢的机械性能和工艺性能，为下道工序做好组织准备。对于一些受力不大、性能要求不高的机械零件，退火与正火可以作为最终热处理。对于铸件，退火与正火通常就是最终热处理。 退火是将钢加热到临界点AC1以上或以下温度，保温以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态的组织的热处理工艺。其主要目的是均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，调整硬度，消除内应力及加工硬化，改善钢的成形及切削加工性能，并为淬火做好组织准备。 退火工艺种类较多，按加热温度可分为临界温度(AC1或AC3）以上或以下的退火。前者包括完全退火、扩散退火、不完全退火和球化退火，后者包括再结晶退后及去应力退火。 常见的退火工艺为： 完全退火： AC3+(30-50) ℃； 等温退火：AC3 +(30-50) ℃（亚共析钢）， AC1+（20-40） ℃（共析钢和过共析钢）； 球化退火： AC1+(10-20) ℃； 均匀化退火： AC3+(150-200) ℃ 正火时将钢加热到AC3（或ACm）以上适当温度，保温以后再空气中冷却得到珠光体类组织的热处理工艺。与完全退火相比，二者的加热温度相同，但正火的冷却速度较快，转变温度较低。因此，相同的钢材正火后获得的珠光体组织较细，钢的强度、硬度也较高。 正火作为预备热处理，为机械加工提供适宜的硬度，又能细化晶粒、消除内应力、消除魏氏组织和带状组织，为最终的热处理提供合适的组织状态 正火加热温度通常在AC3（或ACm）以上30-50℃，高于一般的退火温度，对于含V、Ti、Nb等碳化物形成元素的合金钢，可采用更高的加热温度，即AC3+(100-150) ℃. 2.3.2淬火与回火 钢的淬火与回火是热处理工艺中最重要、也是用途最广泛的工序。淬火可以显著提高钢的强度和硬度。为了消除淬火钢的残余内应力，得到不同强度、硬度和韧性配合的性能，需要配以不同温度的回火。所以淬火与回火是不可分割的、紧密衔接在一起的两种热处理工艺。淬、回火作为各种机器零件及工、模具的最终热处理是赋予钢件最终性能的关键工序，也是钢件热处理强化的重要手段之一。 淬火：将钢加热至临界点AC3或AC1以上一定温度，保温以后以大于临界冷却速度的速