钢的热处理钢的热处理工艺.pptxVIP

钢的热处理;§１钢的回火;一、回火过程中钢的组织状态变化;２．马氏体分解和ε碳化物的形成 　　大于0.2%C的钢在20～150℃回火，从马氏体中析出ε碳化物。 ε碳化物：密排六方晶体结构，比Fe3C碳含量高，与α相保持共格关系，(011)M∥(0001)ε，[101]M∥[1011]ε。 回火马氏体：马氏体在250℃以下温度回火时，分解为低碳马氏体和ε碳化物的混合物，称为回火马氏体。;回火马氏体－马氏体及其中析出的ε碳化物;３．渗碳体的析出、球化与聚集长大 　　约在250℃以上， ε碳化物向渗碳体转变，结果ε碳化物消失，渗碳体形成。 　　ε碳化物颗粒逐渐溶入到α相中消失，渗碳体形成，有放热现象。 　　有人认为ε碳化物的溶解和渗碳体的析出在同一地点形成（渗碳体就地形核）。 　　碳化物形成元素推迟ε碳化物向渗碳体的转化，使ε碳化物存在于更高的温度。 　　在450℃以上温度回火时，含Ti、Nb、V、Mo、Cr的钢在马氏体的基体上形成碳化物，起弥散强化作用，有时引起二次硬化。;４．α相的回复与再结晶 回复：400℃渗碳体开始球化，铁素体胞状结构的边界和亚晶粒内部的位错密度急剧降低，点阵畸变开始消失，亚晶粒逐渐长大变成多边晶粒。 再结晶：600℃以上温度，铁素体由细小的晶粒长成为较大的等轴晶粒。碳化物也聚集长大。;二、钢中残余奥氏体的转变;回火脆性的概念：有些钢在某些温度范围内回火时，其冲击韧性比在较低温度回火时反而显著降低，这种脆化现象称为回火脆性。 　　回火脆性可分为低温回火脆性和高温回火脆性。;１．低温回火脆性;不同含碳量钢的冲击韧性随回火温度变化关系;低温回火脆性产生的原因;影响低温回火脆性的因素及消除方法;２．高温回火脆性（第二类回火脆性）;高温回火脆性产生的原因;防止和消除高温回火脆性的方法;§２　钢的退火与正火;一、退火与正火的目的与用途;退火的类别：;（３）完全退火 　　加热到Ac3点以上30~50℃，目的在于消除组织缺陷，细化晶粒。主要适用于亚共析钢，消除铸造、锻、轧工艺产生的组织缺陷。过共析钢一般使用正火工艺消除组织缺陷。 （４）扩散退火 　　加热到Ac3点以上150~250℃，长时间保温??使钢的成分和组织在高温下通过扩散均匀化。;２．正火的目的和用途;退火与正火工艺的应用;（４）低碳结构钢（小于0.25%C）和低合金钢，如果采用退火工艺处理，反而使少量的珠光体球化，钢变的更软。为了提高硬度和切削加工性能，大多采用正火处理，以获得细片状的珠光体。 （５）工具钢常使用球化退火（不完全退火，加热到加热到Ac1点以上20~30℃）。碳素工具钢、一部分合金工具钢和轴承钢，在轧（锻）后的堆冷或空冷时，组织中会出现片状珠光体（甚至网状渗碳体），淬火过程中工件容易开裂。;§３　钢的淬火工艺;一、淬火温度的选择;钢的化学成分与淬火温度;二、保温时间的确定;三、加热介质的选择;四、淬火介质;２．常用淬火介质;（２）盐水与碱水 优点：①蒸汽膜因盐的加入提早破裂，高温（650～550℃）区间的冷却能力约为水的10倍；②冷却能力受温度的影响较水为小。 缺点：①在低温区间（200～300℃）的冷速过大；②对工件有一定的腐蚀作用。;（３）油 优点：①对流阶段开始温度比水高，在Ms点附近已经进入对流阶段，低温区间的冷速远小于水，可减小工件的开裂与变形。 缺点：①高温区间的冷却能力小，不能用于淬透性低的碳素钢；②易老化；③易着火；④工件淬火后需要清洗。;五、钢的淬透性;淬硬层深度：从工件表面向里深入到半马氏体区的深度。 淬透性：指钢被淬透的能力，或者说钢在淬火时所能得到的淬硬层的深度。;临界淬透直径：指钢在某种淬火介质中，其断面中心被淬透（淬成50%马氏体）的最大直径。 淬透性的测量方法： GB225-63、GB227-63。 末端淬火法;末端淬火法示意图，（ａ）淬火装置，（ｂ）淬透性曲线;§４　钢的化学热处理;一、钢的渗碳