[工学]第三章 钢的热处理.ppt

第三章 钢的热处理 （1）完全退火 1、定义：将钢加热Ac3以上30~50oC,完全奥氏体后，保温一定时间随炉缓慢冷却到500oC以下，出炉空冷。其组织为珠光体+铁素体。 2、目的：细化晶粒，消除内应力，降低硬度，以利于切削加工。 3、适用范围：亚共析钢型材。 （3）球化退火 ① 定义：将钢加热到Ac1以上20~30 oC,保温后随炉缓冷至600 oC，出炉空冷。 ② 目的：降低硬度、提高塑性、改善切削加工性能。 ③适用范围：主要用于过共析钢及合金工具钢。 （5）去应力退火 1、定义：将钢加热到500--600 oC,保温后随炉缓冷至200--300 oC出炉空冷。又称低温退火。 2、目的：消除铸件、锻件和焊接件的内应力 。（没有发生组织变化） 3、适用范围：用于所有的钢。 2、钢的正火 ② 含碳量在 0.25～0.5％之间的中碳钢也可用正火代替退火。 虽然接近上限碳量的中碳钢正火后硬度偏高，但尚能进行切削加工，而且正火成本低、生产率高。 ③含碳量在 0.5～0.75％之间的钢，因含碳量较高，正火后的硬度显著高于退火的情况，难以进行切削加工，故一般采用完全退火，降低硬度，改善切削加工性。 ④含碳量＞ 0.75％的高碳钢或工具钢一般均采用球化退火作为预备热处理，如有网状二次渗碳体存在，则应先进行正火消除。 二 、钢的淬火与回火 钢的淬透性 1、概念： ⑴钢的淬透性是指钢在淬火时，获得有效淬硬层深度的能力。 ⑵有效层深度：一般规定由工件表面到半马氏体区（即马氏体与珠光体组织各占50%的区域）的深度作为有效淬硬层深度。 ⑶淬硬性：钢在正常淬火条件下形成的马氏体组织所能达到的最高硬度。主要取决于马氏体的含碳量，含碳量越高，硬度就越高。 2、影响因素 ⑴亚共析钢的淬透性随含碳量的增加而增加，过共析钢的淬透性随含碳量的增加而降低。在合金钢中，可加入合金元素提高淬透性（除钴以外）。 ⑵适当提高奥氏体化的温度和延长保温时间。 上述影响淬透性的因素中，起主要作用的是钢的化学成分，尤其是钢中的合金元素。 二、钢的回火 3、回火的种类 按回火温度的不同，回火可分以下三种： 低温回火：150 oC ~250 oC 中温回火：350 oC ~500 oC 高温回火：500 oC ~650 oC 1、低温回火（150~250）oC 目的：保持淬火钢的高硬度和高耐磨性，降低淬火应力,减少钢的脆性。硬度为58--64HRC。 主要用于：刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳淬火件和表面淬火件。 2、中温回火（350~500）oC 目的：获得高的弹性极限、屈服点和较好的韧性。 又称弹性处理。硬度为35--45HRC. 主要用于：弹性零件及热锻模具等。 3、高温回火（500~650）oC 目的：获得良好的综合力学性能。 又称调质处理。硬度为25--35HRC. 主要用于：各种重要结构零件如螺栓、齿轮及轴承、连杆。 回火脆性： 钢淬火后在250~350 oC 左右回火时产生的回火脆性称为第一类回火脆性，又称低温回火脆性。不可避免。 钢淬火后在500~650 oC 范围内回火出现的脆性称为第二类回火，又称高温回火。可以避免。 第四节 钢的表面热处理 引言: 为了兼顾零件表面和心部两种不同性能要求,生产中广泛采用表面热处理的方法,即表面淬火和化学热处理. 一、表面淬火 1、概念：指仅改变钢的表层组织的局部热处理工艺。即在不改变钢件的化学成分和心部组织的情况下，采用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火，以达到强化工件表面的热处理方法。 应用：用于表面要求具有高硬度耐磨性，心部具有足够的强度和韧性的零件，如齿轮类、轴类等。 2、种类 ⑴ 感应加热表面淬火 ： 用一定频率的感应电流使工件表面被快速加热到淬火温度，并立即喷水冷却的操作方法。 适用于含C 0.4%~0.5%的中碳钢和中碳合金钢，如40，40Cr。 优点：①加热速度快，时间短； ②由于加热时间极短，基本无保温时间，工件一般不会产生氧化、脱碳、表面质量好，同时由于内部未被加热，淬火变形小； ③生产率高，易实现机械化与自动化，适于大批量生产。 缺点：设备昂贵，维修保养技术要求高，零件形状复杂的感应器制造困难，因而不适于单件小批量生产。 ⑵火焰加热表面淬火 ： 用氧—乙炔或煤气-氧火焰喷射到