[工学]第六章 钢的热处理1.ppt

第五章 钢的热处理Heat Treatment of Steels 第一节概述 改善钢的性能可通过以下途径： 1、改变化学成分——如加入合金、合金。 2、热处理 清除毛坯或半成品在各种生产过程中产生的缺陷。如加工硬化、铸件中的成分偏析、晶粒粗大等； 提高机械零件的机械性能 退火 Annealing 普通热处理 正火 Normalizing 淬火 Quenching 回火 Tempering 热处理 火焰加热 Flame Heating 表面淬火 表面热处理 感应加热 Induction Heating 渗碳 Carburizing 化学热处理 渗氮 Nitriding 碳、氮共渗 Carbonitriding? 第二节 钢在加热时的组织转变 （A的形成、长大） ★主要问题——转变温度（Fe—Fe3C相图） 理论上：727℃ P→A 实际加热和冷却时： A1→Ac1(加热)； A1→Ar1(冷却) ★另一问题——晶粒大小 加热到A1点以上，组织要发生P→A转变。这种转变称为奥氏体化 碳钢实际加热时临界点（相变点）在相图上的位置 一. 奥氏体的形成 （一） 基本过程（P103 图5-2） 共析钢为例。 P→A必须进行晶格的改组和Fe、C原子的扩散； A的形成是通过形核及长大过程来实现的： （1） A形核： 在F和Fe3C的接口上形核，因为此处原子排列较紊乱，位置、空穴密度较高所致。 (2)? ? A的长大： C浓度不同，通过扩散来平衡C浓度，长大到F全部转变为A为止。 (3)?? 残余Fe3C的溶解： F先溶解，随时间的延长残余Fe3C全部消失 (4)?? A均匀化：A的C浓度不均匀 珠光体向奥氏体转变过程 过程特点： 1.?此过程是一个扩散过程 2. F→A较快，F先溶解，Fe3C溶解滞后。 3.?转变刚结束时晶粒较细。 亚共析钢，过共析钢中A的形成过程与共析钢基本相同，但有过剩相转变和溶解的特点。 要获得单相的奥氏体，亚共析钢必须加热至Ac3以上，过共析钢必须加热至Accm以上。 （二）影响A转变的因素 1.???? 温度： 加热温度↑,原子扩散能力↑（特别是C在A中的扩散能力↑），GS线、SE线之间距离加大，即增加A中碳的浓度 →有利于加速A的形成。 影响珠光体向A转变的因素（续1） 2.???? C℅ C℅↑，F和Fe3C界面总量↑,有利于加速A的形成。 加合金元素不改变A形成的基本过程。但扩散能力↓ ，减慢A形成，所以合金加热保温时间长。 影响珠光体向A转变的因素（续2） 3.???? 原始组织 P愈细→F与Fe3C界面↑，加速A形成。 4.???? 加热速度 加热速度↑，A形成温度升高，形成的温度范围扩大，形成所需的时间缩短。 二、奥氏体晶粒度及其影响因素 （一）奥氏体晶粒的概念 A的粗细，对热处理后的钢的性能影响很大，高温下，A的晶粒自发长大（界