07课题七 钢的热处理.ppt

其它热处理新技术 气相沉积 形变热处理 电子束热处理 离子注入 第五节 热处理工常识 职业名称：热处理工 职业定义：操作金属热处理设备，对金属工件进行金相组织或表层化学成分与组织、消除应力以改善金属工件性能的人员。 职业等级：五个等级，初级（国家职业五级）、中级（国家职业四级） 、高级（国家职业三级） 、技师（国家职业二级） 、高级技师（国家职业一级） 职业能力：具有一般的计算能力和空间感、形体知觉，手指、手臂灵活，动作协调。 课题七 钢的热处理 概述 钢在加热时的组织转变 钢在冷却时的组织转变 钢的普通热处理工艺 钢的表面热处理工艺 了解新型热处理 概述 时间 温度 临界温度 热 加 保温 冷 却 通过适当的热处理，可以充分发挥材料的强度潜力，显著提高材料的力学性能，延长零件的使用寿命，还可以消除铸、锻、焊等加工所引起的内应力和各种缺陷，改善加工性能。 热处理的主要目的:改变钢的性能。 第一节 钢在热处理过程中组织转变 一、钢在加热时的组织转变 1、转变温度 对钢进行加热，其目的是改变钢的原始组织，获得成分均匀、晶粒细小的奥氏体组织，并为冷却时的组织转变做好准备，使钢最终获得所需的组织和性能。 钢在加热时是奥氏体的形核和长大。奥氏体转变越彻底，其晶粒度越均匀细小，钢的性能越好。保温是为了使Fe3C溶解和工件内外温度一致获得均匀的A。 2、奥氏体的形成和长大 3、奥氏体晶粒度及对力学性能的影响 （1）奥氏体晶粒度 起始晶粒度 实际晶粒度 本质晶粒度 （2）奥氏体晶粒大小对钢的力学性能的影响 奥氏体晶粒均匀细小,热处理后钢的力 学性能提高。 粗大的奥氏体晶粒在淬火时容易引起 工件产生较大的变形甚至开裂。 二、 钢在冷却时的组织转变 常用冷却方式有两种： 等温冷却 、连续冷却。 冷却是将加热到高温奥氏体状态的钢以一定速度冷却到低温，使钢中奥氏体发生预期转变，从而获得所需的组织和性能。 过冷奥氏体的等温冷却转变 共析钢过冷奥氏体等温冷却转变曲线 ---- TTT曲线 ( C 曲线 ) T --- time T --- temperature T --- transformation 过冷奥氏体的连续冷却转变 共析钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线 ---- CCT 曲线 C --- continuous C --- cooling T --- transformation 第二节 钢的常规热处理 毛坯生产 预备热处理 机械加 工 最终热处理 机械精加工 预备热处理 : 退火 ; 正火 最终热处理 : 淬火 ; 回火 一般零件生产的工艺路线: 一、钢的退火 目的: 消除应力;降低硬度;细化晶粒;均匀成分;为最终热处理作好组织准备。 退火是将工件加热到一定温度并保温，然后再随炉缓慢冷却的一种热处理工艺。（P） 600~700 °C 再结晶退火 工艺参数: 温 度 ( °C ) 名 称 Ac3 + 30～50 完全退火 Ac1 + 20～40 球化退火 500～600 去应力退火 Ac3 + 150～250 扩散退火 完全退火：消除内应力、降低硬度、细化晶粒。 球化退火：降低硬度、提高韧性、改善加工性。 去应力退火（低温退火或时效处理） 二、钢的正火 目的: 消除应力;调整硬度;细化晶粒;均匀成分;为最终热处理作好组织准备。 正火是将钢加热到Ac3或Accm以上30～50℃，保温一定时间，出炉后在空气中冷却的热处理工艺。（S） 热处理后的组织:S (Wc=0.6～1.4%) S+F (Wc＜0.6%) 应用范围: 1.预备热处理:调整低、中碳钢的硬度;消除过共析钢中的Fe3CⅡ。 2.最终热处理:用于力学性能要求不高的普通零件。 三、钢的淬火 淬火是将钢加热到Ac3或Ac1以上30～50℃温度，保温一定时间，然后进行快速冷却的一种热处理工艺。（M） 其目的是获得马氏体组织，使钢具有高硬度和高耐磨性。淬火和回火配合是强化钢材的重要方法。 热处理后的组织 M+Fe3C+A残 Ac1+30～50 过共析钢 M + A残 Ac1+30～50 共析钢 M + A残 Ac3+30～50 亚共析钢 Wc＞0.5% M Ac3+30～50 亚共析钢 Wc≤0.5% 最终组织 淬火温度(℃) 钢种 常用淬火方法的应用： 单