第8章++钢的淬火1.ppt

端淬曲线：硬度与水冷端距离的关系曲线。由于成分波动称为端淬曲线带，亦为冷却速度和淬火后硬度之间的关系曲线。 171页例题 三、淬透性的应用 第8章 钢的淬火 教学目的：掌握淬火过程的工艺、方法、应用，目的等。 教学内容：淬火的目的，淬火介质，淬透性，淬火的工艺方法及应用，淬火的种类。 教学重点：淬透性，淬火的工艺方法及应用。 前续内容：奥氏体转变、珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变的动力学、基本规律，性能特点等。 前言 淬火的定义、目的、必要条件 定义：将钢加热到临界点Ac1或Ac3以上，保温一定时间，然后以大于临界冷却速度的速度冷却，以获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。 目的：提高工件的硬度、强度、耐磨性，配合不同温度的回火可以获得良好的综合力学性能。 必要条件：加热温度必高于临界点，冷却速度必大于临界淬火冷却速度，得到的组织必是马氏体或下贝氏体。 冷却效果：取决于冷却速度。 马氏体转变的临界淬火冷却速度： 抑制所有非马氏体转变的最小冷却速度。 马氏体的力学性能： 高硬度、高强度、高耐磨性。 淬火的本质： 得到马氏体或下贝氏体。 临界淬火冷却速度：得到完全下贝氏体或马氏体组织的最小冷却速度。 工件各部分的冷却速度：大于临界冷却速度的部位，才能达到淬火的目的。 淬火工艺的分类 按加热温度： 完全淬火，不完全淬火，二次淬火等； 按加热速度： 普通淬火，快速加热淬火，超快速加热淬火； 按加热介质及热源条件： 真空淬火，铅浴淬火，盐浴淬火，火焰淬火，感应加热淬火，高、中、工频加热淬火等； 按淬火部位：整体淬火，局部淬火，表面淬火； 按冷却方式及条件： 直接淬火，双重淬火，双液淬火，分级淬火，等温淬火，贝氏体等温淬火，马使体等温淬火等。 一、加热温度的确定： 理论依据：相变临界点（重结晶）温度。 具体依据：工件的热处理目的，并受工件的原材料、尺寸、加工过程等的影响。 选择加热温度是一个较复杂的多因素问题。 加热温度不当导致的热处理缺陷 过烧、过热、欠热 8.1 淬火加热 淬火加热温度： 亚共析钢为Ac3+（30~50）?C ： 目的是使工件心部也达到Ac3以上温度，使铁素体完全溶解、奥氏体成分比较均匀，且晶粒不粗化。 过共析钢为Ac1+（30~50） ?C ： 目的是获得细小的奥氏体晶粒和未溶解的碳化物，淬火后得球状碳化物均匀分布在马氏体上，该组织有高的强度、硬度、耐磨性，较好的韧性。 二、加热时间的确定 （1）加热时间的确定原则： 是工件升温时间、透热时间、保温时间的总和： ?加=?升+?透+?保 升温时间：工件入炉后表面到达炉内指示温度的时间，取决于炉子或加热装置的热功率、加热介质、加热制度、装炉数量、工件体积。 透热时间：工件心部与表面温度趋于一致的时间，取决于工件本身的体积、截面尺寸、导热性等。 保温时间：为达到热处理工艺要求而恒温保持的一段时间，完全取决于热处理本身的工艺要求。 加热时间的修正：表8-2，8-3，8-4 三、加热介质的选择 1、真空加热： 在低于一个大气压的稀薄空气中加热。 只能减轻氧化现象，但氧化速度极慢，所以可避免氧化、脱碳。 2、保护气氛： 工件加热时保护其表面不氧化、不脱碳的气氛。 3、空气: 淬火介质：淬火时采用的冷却介质。 要求：冷却能力必须保证大于临界冷却速度才能实现淬火。但冷速不能太快。 理想的淬火介质的冷却能力:可以减少淬火过程中产生的内应力，避免淬火变形、开裂的产生。 四、淬火介质 最常用的淬火介质是液态介质，可分为： 有物态变化：水基淬火介质、各类淬火油。 无物态变化：熔盐、熔化金属，用于分级和等温淬火。靠对流和传导带走热量，高温比低温冷速大。 有物态变化的淬火介质中， 钢件冷却过程的三个阶段 1、蒸汽膜阶段： 冷却速度比较缓慢 2、沸腾阶段： 冷却速度较快 3、对流阶段 冷却速度逐渐减低 1、淬火介质的冷却作用 特性温度：冷却速度加快的温度。 对淬火介质的一般要求： 优质、价廉、可靠、安全。 适用的钢种范围宽，变形开裂倾向小。 使用过程中不变质、不腐蚀工件、不粘工件、易清洗；不易燃易爆、无公害，来源充分。 淬火烈度H：反映工件在不同介质中冷却时的冷却能力。规定：18?C静止水的冷却能力=1 冷却能力越大，淬火烈度越大 2、淬火介质冷却能力的测定及评价 3、常用的淬火介质及其冷却特性 1）水：最常用淬火介质，化学稳定性高，热容量大，沸点低。 水的冷却速度在300?C附近最快，此温度是大多数钢的马氏体相变范围，会产生大的应力。在550?C冷速小。 适用于：尺寸小、形状简单的碳素钢。 2）碱水或盐水 盐水： 为改善水的冷却特性，最广泛采用的方法是在水中加入约10%的氯化钠，使