7钢的热处理与相变强化.ppt

牌号 临界淬透直径Dc/mm 心部组织 水淬 油淬 45 13～16.5 5～9.5 50%M 60 11～17 6～12 50%M 40Cr 30～38 19～28 50%M 20CrMnTi 22～35 15～24 50%M 60Si2Mn 55～62 32～46 50%M GCr15 － 30～35 95%M 9SiCr － 40～50 95%M * 2.淬透性与淬硬层深度的关系 同一材料的淬硬层深度与工件尺寸、冷却介质有关。工件尺寸小、介质冷却能力强，淬硬层深。 淬透性与工件尺寸、冷却介质无关。它只用于不同材料之间的比较，是通过尺寸、冷却介质相同时的淬硬层深度来确定的。 * 3.影响淬透性的因素 钢的淬透性取决于临界冷却速度Vk， Vk越小，淬透性越高。 Vk取决于C曲线的位置，C 曲线越靠右，Vk越小。 碳的质量分数 合金元素 奥氏体化温度 钢中未溶第二相 * 不同冷却条件下的转变产物 等温退火 P 退火 (炉冷) 正火 (空冷) S (油冷) T+M+A’ 等温淬火 B下 M+A’ 分级淬火 M+A’ 淬火 (水冷) A1 MS Mf 时间 温度 淬火 P P 均匀A 细A * 第六节 钢的回火 螺杆表面的淬火裂纹 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。 减少或消除淬火内应力 获得所需要的力学性能 稳定尺寸 缩短热处理周期 未经淬火的钢回火无意义，钢经淬火后应立即进行回火。 * 一、钢在回火时的转变 淬火钢硬度随回火温度的变化 40钢力学性能与回火温度的关系 回火时力学性能变化总的趋势是随回火温度提高，钢的强度、硬度下降，塑性、韧性提高。 * 二、回火种类 根据钢的回火温度范围，可将回火分为三类。 ● 淬火加高温回火的热处理称作调质处理，简称调质. 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 * 透射电镜下的回火马氏体形貌 回火马氏体 回火屈氏体 回火索氏体 * 第七节 钢的表面淬火 表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织情况下，利用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 火焰加热 感应加热 * 表面淬火目的： ① 使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限; ② 心部在保持一定的强度、硬度的条件下，具有足够的塑性和韧性。即表硬里韧。 适用于承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件。 轴的感应加热表面淬火 * 机床导轨 表面淬火齿轮 一、表面淬火用材料 ⑴ 0.4-0.5%C的中碳钢和中碳低合金钢。 ⑵ 铸铁 提高其表面耐磨性。 二、预备热处理 ⑴工艺： 对于结构钢为调质或正火。 ⑵目的: ①为表面淬火作组织准备； ② 获得最终心部组织。 * 三、表面淬火后的回火 采用低温回火，温度不高于200℃。 回火目的为降低内应力，保留淬火高硬度、耐磨性。 四、表面淬火+低温回火后的组织 表层组织为M回；心部组织为S回(调质)或F+S(正火)。 感应加热表面淬火 感应淬火机床 * 五、感应加热表面淬火 1.高频感应加热 频率为250-300KHz，淬硬层深度0.5-2mm 2.中频感应加热 频率为2500-8000Hz，淬硬层深度2-10mm。 3.工频感应加热 频率为50Hz，淬硬层深度10-15 mm。 * 高频感应加热表面淬火 * 火焰加热表面淬火示意图 激光表面热处理 火焰加热表面淬火 六、火焰加热表面淬火 利用乙炔火焰直接加热工件表面的方法。 七、激光表面淬火 利用高能量密度的激光对工件表面进行加热的方法。 * 激光表面淬火 * 第八节 钢的化学热处理 化学热处理是将工件置于特定介质中加热保温，使 介质中活性原子渗入工件表层从而改变工件表层化学成分和组织,进而改变其性能的热处理工艺。 * 与表面淬火相比，化学热处理不仅改变钢的表层组织，还改变其化学成分。 化学热处理也是获得表硬里韧性能的方法之一。 根据渗入的元素不同，化学热处理可分为渗碳、氮化、多元共渗、渗其他元素等。 可控气氛渗碳炉 渗碳回火炉 * 一、钢的渗碳是指向钢的表面渗入碳原子的过程。 1.渗碳目的 提高工件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，同时保持心部良好的韧性。 2.渗