工程材料-第四章-钢的热处理课件.pptVIP

工 程 材 料 材料工程学院 学习内容 4.1 热处理的概念与分类 4.1 热处理的概念与分类 4.1 热处理的概念与分类 4.2 钢的加热转变 4.2 钢的加热转变 第一步 奥氏体晶核形成：首先在?与Fe3C相界形核。 第二步 奥氏体晶核长大：? 晶核通过碳原子的扩散向? 和Fe3C方向长大。 第三步 残余Fe3C溶解: 铁素体的成分、结构更接近于奥氏体，因而先消失。残余的Fe3C随保温时间延长继续溶解直至消失。 第四步 奥氏体成分均匀化：Fe3C溶解后，其所在部位碳含量仍很高，通过长时间保温使奥氏体成分趋于均匀。 4.2 钢的加热转变 4.2 钢的加热转变 4.3 钢的冷却转变 4.3 钢的冷却转变 4.3 钢的冷却转变 4.3 钢的冷却转变 4.3 钢的冷却转变 4.3 钢的冷却转变 4.3 钢的冷却转变 4.3 钢的冷却转变 4.3 钢的冷却转变 4.3 钢的冷却转变 4.3 钢的冷却转变 过冷奥氏体转变产物（共析钢） 4.4 钢的普通热处理 4.4 钢的普通热处理 4.4 钢的普通热处理 4.4 钢的普通热处理 4.4 钢的普通热处理 4.4 钢的普通热处理 4.4 钢的普通热处理 4.4 钢的普通热处理 4.4 钢的普通热处理 4.4 钢的普通热处理 3、稳定尺寸。淬火M和A’都是非平衡组织，有自发向平衡组织转变的倾向。回火可使M与A’转变为平衡或接近平衡的组织，防止使用时变形。 4、对于某些高淬透性的钢，空冷即可淬火，如采用回火软化既能降低硬度，又能缩短软化周期。 回火分类与工艺 4.4 钢的普通热处理 4.4 钢的普通热处理 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. 淬火方法 1—单液淬火法：简单 2—双液淬火法：水淬油冷，油淬空冷等，冷却理想，技术要求高，适用于形状复杂的碳钢件及大型合金钢件 3—分级淬火法： Ms附近的盐浴或碱浴，减少内应力，用于小尺寸工件 4—等温淬火法：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。 T12钢（含1.2%C）正常淬火组织 45钢(含0.45%C)正常淬火组织 淬火工艺 钢在淬火前应为退火或正火组织 过共析钢应进行球化退火处理 钢经淬火后应立即进行回火 淬火加高温回火的热处理称作调质处理，简称调质. 淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力。 淬透性大小用规定条件下淬硬层深度来表示。 淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区(50%M + 50%P)的深度。 淬硬性是指钢淬火后所能达到的最高硬度，即硬化能力. 淬透性取决于临界冷却速度Vk， Vk越小，淬透性越高。 淬透性与工件尺寸、冷却介质无关。 淬透性 回火是指将淬火钢加热到A1以下的某温度保温后冷却的工艺。 回火的目的 1、减少或消除淬火内应力, 防止变形或开裂 2、获得所需要的力学性能。淬火钢一般硬度高，脆性大，回火可调整硬度、韧性。 4.4.4 回火 未经淬火的钢回火无意义，而淬火钢不回火在放置使用过程中易变形或开裂。钢经淬火后应立即进行回火。 广泛用于各种结构件如轴、齿轮等热处理。也可作为要求较高精密件、量具等预备热处理。 适用于各种高碳钢、渗碳件及表面淬火件。 应用 获得良好的综合力学性能，即在保持较高的强度同时，具有良好的塑性和韧性。 提高?e及?s，同时使工件具有一定韧性 。 在保留高硬度、高耐磨性的同时，降低内应力。 回火目的 S回 T回 M回 回火组织 500-650℃ 350-500℃ 150-250℃ 回火温度 高温回火 中温回火 低温回火 适用于 弹簧热处理 4.4 钢的普通热处理 * 上海工程技术大学 第四章 钢的热处理 热处理的概念与分类 4.1 钢的加热转变 4.2 钢的冷却转变 4.3 钢的普通热处理 4.4 4.1.1 热处理的概念 热处理：是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，获得所需要性能的一种工艺。 只通过改变工件的组织来改变性能，而不改变其形状。 只适用于在固态下能够发生相变的材料 (a)940淬火+220回火（板条M回+A‘少）(b)(c)(d)940淬火+820、780、750淬火（板条M+条状F+A’少）(e)940淬火+780淬火+220回火（板条M回+条状F+A‘少）(f)780淬火+220回火（板条M回+块状