三钢的热处理.ppt

2.弹簧： 钢板弹簧（55Si2Mn） 退火→切削加工→加热→弯曲（形变）→淬火+中温回火→喷丸→精加工 气门弹簧（65Mn） 退火→切削加工→加热→卷簧及校正（形变）→淬火+中温回火→喷丸→精加工→检验 钢的表面热处理与形变热处理 表面热处理 形变热处理 表面淬火 化学热处理 目的：获得外硬内韧的性能要求。 (一)表面淬火 1.含义： 对零件表面快速加热，保温后快冷。 2.工艺流程： 调质（正火）+表面淬火+低温回火。 3.组织： 表层M’，心部为原始组织S’ （或S） 4.适用材料： 中碳钢 感应加热表面淬火机 感应圈 中频电炉感应圈 (二)化学热处理 1.含义： 通过化学手段，改变零件表面的成分（C量或其它元素），然后进行热处理，使表层和心部产生性能差异。 2.渗碳： 低碳钢（0.10～0.25%），在900～950℃活性碳气氛加热，渗碳后，表层达到过共析成分，并有一定的渗碳层厚度，心部碳量不变。 表层高碳：强度、耐磨性好。 心部低碳：塑性、韧性好，耐冲击。 3.组织： 表层：高碳M’+少量渗碳体 心部：低碳M’（或S） 4.适用材料：低碳钢 5.应用： 汽车变速齿轮（20CrMnTi） 毛坯成型→预备热处理(正火)→切削加工→渗碳+淬火+低温回火→(喷丸)→精加工 井式气体渗碳炉 15钢渗碳后金相组织 钢的表面热处理与形变热处理 形变热处理 1.含义： 2.种类： 把塑性变形与热处理工艺结合起来的一种综合工艺。零件可在获得加工硬化（形变强化）的同时获得热处理强化，简化了工艺流程。 形变在相变前的热处理 形变在相变中的热处理 形变在相变后的热处理 低温形变热处理 高温形变热处理 汽车钢板弹簧（55Si2Mn) 退火→切削加工→加热→弯曲(形变)→淬火+中温回火→喷丸→精加工 第三章 钢的热处理 小结 典型零件的生产工艺流程 低碳钢（20CrMnTi）： 毛坯成型→预备热处理（正火）→切削加工→渗碳（碳、氮共渗）+淬火+低温回火→（喷丸）→精加工 中碳钢（45） 毛坯成型→预备热处理（正火）→切削加工→淬火+高温回火（调质）→表面淬火+低温回火→ （喷丸）→精加工 1.齿轮： * 第三章 钢的热处理 钢在加热和保温时的转变 钢在冷却时的转变 钢的表面热处理与形变热处理 钢的退火与正火 钢的淬火 钢的回火 第三章 钢的热处理 热处理——固态下，将钢经过加热、保温和冷 却三个阶段，以改变组织，从而改 变性能的一种工艺过程。 热处理 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 钢在加热和保温时的转变 一、加热和保温的目的 加热温度——Ac1以上 加热目的——得到奥氏体 保温目的——奥氏体成分均匀、晶粒大小适中 二、奥氏体形成过程 1. 奥氏体晶核的形成 F、Fe3C 相界上形成A晶核 2. 奥氏体晶核的长大 （1）长大方式 F改组成A，Fe3C溶入A （2）长大速度 F改组成A的速度大于Fe3C溶入的速度 3. 剩余Fe3C溶解 4. 奥氏体成分均匀化 加热温度T↑，保温时间t↑，A成分均匀↑ 三、奥氏体晶粒大小对热处理后组织与性能的影响 加热保温后的奥氏体越细小，热处理后钢的组织越细小，性能越好；反之亦反。 要求：严格控制加热温度和保温时间，防止“过热”。 钢在冷却时的转变 一、等温冷却转变 二、连续冷却转变 三、影响C曲线的因素 冷却目的：获得所需的 组织和性能 （一）等温转变曲线 1. 等温转变曲线的建立 （一）等温转变曲线 2. 曲线分析 aa线——转变开始线 bb线——转变终了线 aa线以左——孕育期 bb线以右——产物区 过冷奥氏体 550℃ （二）等温转变产物与性能 1.珠光体类型转变（A1～550℃） 转变温度 A1～650℃ 650℃～600℃ 600℃～550℃ 组织名称 珠光体 P 索氏体 S 屈氏体 T 片层间距 ↑ ↓ 小 性能 ↓ ↑ 好 （二）等温转变产物与性能 2.贝氏体转变（550℃～Ms） 550℃～350℃ 350℃～Ms B上 B下 羽毛状 针状 硬度高于T，塑性低，无应用价值 较高的强度硬度，塑性韧性好 3.马氏体转变（Ms～Mf） 马氏体M——C在α—Fe中过饱和固溶体 低碳M 板条状 高碳M 片状 随着C↑，M的强度↑， 硬度↑，塑性韧性↓ 1.连续冷却C曲线 2.等温C曲线在连续冷却中的应用 (1)组织分析 V1(随炉冷却)——P V2(空气中冷却)——S V3(油中冷却)——T+M V4(水中冷却)——M+A’ (2)临界冷却速度 过冷A不发生分解，直接转变为M的最小冷速度 (3)注意 a.冷速↑，强度