机械工程材料_部分3（共计802页）.pptx

第四节 钢的退火与正火 机械零件的一般加工工艺为：毛坯（铸、锻）→预 备热处理→机加工→最终热处理。退火与正火主要用于预备热处理，只有当工件性能要求不高时才作为最终热处理。 真空退火炉一、退火将钢加热至适当温度保温，然后缓慢冷却 (炉冷) 的热处理工艺叫做退火。1、退火目的⑴调整硬度，便于切削加工。适合加工的硬度为170-250HB。⑵ 消除内应力，防止加工中变形。⑶ 细化晶粒，为最终热处理作组织准备。 2、退火工艺退火的种类很多，常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、再结晶退火。⑴ 完全退火将工件加热到Ac3+30~50℃保温后缓冷的退火工艺，主要用于亚共析钢 .高速钢等温退火与普通退火的比较⑵ 等温退火亚共析钢加热到Ac3+30~50℃, 共析、过共析钢加热到Ac1+30~50℃，保温后快冷到Ar1以下的某一温度下停留，待相变完成后出炉空冷。等温退火可缩短工件在炉内停留时间，更适合于孕育期长的合金钢. ⑶ 球化退火球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺。它是将工件加热到Ac1+ 30-50℃ 保温后缓冷，或者加热后冷却到略低于 Ar1 的温度下保温，使珠光体中的渗碳体球化后出炉空冷。主要用于共析、过共析钢。球状珠光体球化退火的组织为铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织，称球状珠光体, 用P球表示。对于有网状二次渗碳体的过共析钢，球化退火前应先进行正火，以消除网状.正火温度二、正火正火是将亚共析钢加热到Ac3+30~ 50℃，共析钢加热到Ac1+30~50℃，过共析钢 加热到Accm+30~ 50℃保温 后空冷的工艺。正火比退火冷却速度大。1、正火后的组织： ● 0.6%C时，组织为F+S； ● ?0.6%C时，组织为S 。 正火合适切削加工硬度热处理与硬度关系2、正火的目的⑴ 对于低、中碳钢(≤0.6C%)，目的与退火的相同。⑵ 对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。⑶ 普通件最终热处理。要改善切削性能，低碳钢用正火，中碳钢用退火或正火,高碳钢用球化退火.真空淬火炉第五节 钢的淬火淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于Vk速 度冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺.淬火是应用最广的热处理工艺之一。淬火目的是为获得马氏体组织，提高钢的性能.一、淬火温度1、碳钢⑴ 亚共析钢淬火温度为Ac3+30-50℃。预备热处理组织为退火或正火组织。45钢(含0.45%C)正常淬火组织65MnV钢(0.65%C) 淬火组织亚共析钢淬火组织：?0.5%C时为M?0.5%C时为M+A’。?35钢（含0.35%C）亚温淬火组织在Ac1~ Ac3之间的加热淬火称亚温淬火。亚温淬火组织为F+M，强硬度低，但塑韧性好.⑵ 共析钢淬火温度为Ac1+30-50℃；淬火组织为M+A’。T12钢（含1.2%C）正常淬火组织⑶ 过共析钢淬火温度: Ac1+30-50℃.温度高于Accm，则奥氏体晶粒粗大、含碳量高,淬火后马氏体晶粒粗大、A’量增多。使钢硬度、耐磨性下降，脆性、变形开裂倾向增加。淬火组织: M+Fe3C颗粒+A’。(预备组织为P球)钢坯加热2、合金钢由于多数合金元素(Mn、P除外)对奥氏体晶粒长大有阻碍作用，因而合金钢淬火温度比碳钢高。⑴ 亚共析钢淬火温度为Ac3+ 50~100℃。⑵ 共析钢、过共析钢淬火温度为Ac1+50~100℃。 MsMf理想淬火曲线示意图二、淬火介质理想的冷却曲线应只在C曲线鼻尖处快冷，而在Ms附近尽量缓冷，以达到既获得马氏体组织，又减小 内应力的目的。但目前还没有找到理想的淬火介质。常用淬火介质是水和油.水的冷却能力强，但低温却能力太大，只使用于形状简单的碳钢件。油在低温区冷却能力较理想，但高温区冷却能力太小，使用于合金钢和小尺寸的碳钢件。熔盐作为淬火介质称盐浴，冷却能力在水和油之间,用于形状复杂件的分级淬火和等温淬火。聚乙烯醇、硝盐水溶液等也是工业常用的淬火介质.1—单液淬火法2—双液淬火法3—分级淬火法4—等温淬火法各种淬火方法示意图三、淬火方法采用不同的淬火方法可弥补介质的不足。1、单液淬火法加热工件在一种介质中连续冷却到室温的淬火方法。操作简单，易实现自动化。2、双液淬火法工件先在一种冷却能力强的介质中冷，却躲过鼻尖后，再在另一种冷却能力较弱的介质中发生马氏体转变的方法。如水淬油冷，油淬空冷.优点是冷却理想，缺点是不易掌握。用于形状复杂的碳钢件及大型合金钢件。盐浴炉3、分级淬火法在Ms附近的盐浴或碱浴中淬火，待内外温度均匀后再取出缓冷。可减少内应力，用于小尺寸工件。4、等温淬火法将工件在稍高于 Ms 的盐浴或碱浴中保温足够长时间，从而获得下贝氏体组织的淬火方法。经等温淬火零件具有良好的综合力学性能，淬火应力小.适用于形状复杂及要求较高的小型件。淬火方法网带式