第4章-金属材料热处理.ppt

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过冷奥氏体转变产物及其性能 回火时性能的变化 回火温度↑ → 硬度、强度↓ , 塑性↑ 4.5 钢的表面淬火   1.不改变心部组织,利用快速加热将表层A化后进行淬火。   目的 : 提高表面硬度,保持心部良好的塑韧性。 2.感应加热表面淬火   交变磁场 → 感应表面电流 → 表面加热 3.特点: 1) 加热速度快,晶粒度小, 硬度↑,脆性↓ 2) 表层残余压应力 → 提高疲劳强度 3) 不易氧化、脱碳、变形小。 4) 加热温度和淬硬层厚度容易控制。 4.火焰加热表面淬火(乙炔-氧等火焰)   设备简单,但生产率低。 电接触加热表面淬火。其特点是工件变形小,工艺简单,不需回火,但硬化层薄、形状复杂的工件不宜采用。 钢的淬透性   淬火时得到M的能力,取决于临界冷却速度VK 。 淬透性的应用 按负载,选择不同淬透性的材料。 淬硬性:淬火后获得的最高硬度,C%↑→淬硬性↑ 影响淬透性的因素 除Co外,合金使VK↓ , 淬透性↑ (a)完全淬透 (b)淬透较大厚度 (c)淬透较小厚度 ?淬透性不同的钢调质后机械性能的比较 4.6  钢的化学热处理   将工件置于特定的介质中加热、保温,使介质中的活性原子渗入工件表层,以改变表层的化学成分、组织和性能。   分类 —— 渗 C、N化、C N共渗、渗硼、渗铬、渗Al等。 钢的渗 C —— 气体、固体渗 C  低C钢在高C介质中加热到900~950℃、保温 → 高碳表层(约1.0%) 目的:表面硬度,耐磨性↑ ,心部保持一定的强度和塑韧性。 渗碳后的的热处理 淬火  直接淬火 —— 晶粒粗大,残余A多,耐磨性低,变形大。  一次淬火 —— 加热温度Ac3以上(心部性能↑ )或 Ac1以上(表面性能↑ )  二次淬火 —— Ac3以上(心部性能↑ )+ Ac1以上(表面性能↑ ) 低温回火, 150~200℃,   消除淬火应力,提高韧性。 钢的氮化   工件表面渗入N原子,以提高硬度、耐磨性,疲劳强度和耐蚀性。   氮化温度低(500~600℃),时间长(20~50h),渗层薄。   氮化前调质处理、氮化后无须淬火。 “ 钢的热处理 ” 练习题 1. 共析钢加热到相变点以上,用图1 的冷却曲线冷却,各应得到什么组织?各属于何种热处理方法? (工程材料习题与辅导,P14,第26题 ) 2. T12钢加热到Ac1以上,用图2 的各种方法冷却,分析其所得到的组织。 (旧版工程材料习题与辅导,P 23 ,第22题 ) 3. 残余奥氏体对钢淬火后的性能有何影响?用什么方法可以减少残余奥氏体的数量? [思考题] 1. 淬硬性和淬透性有什么不同?决定淬硬性和淬透性的因素是什么? 2. 淬火内应力是怎样产生的?它与哪些因素有关? 4.7 钢的热处理新技术(仅作了解) 4.7.1 形变热处理(高温,低温) 4.7.2 超细化热处理 4.7.3 真空热处理 4.7.4 离子轰击热处理 4.7.5 激光热处理 4.7.6 电子束热处理 4.7.7 计算机辅助热处理生产 思考题 4.1 钢材的退火,正火,淬火,回火的目的是什么?各种热处理加热温度范围和冷却方法如何选择?各种应用在什么场合? 热处理后形成的组织是什么? 4.2 为什么要进行表面淬火?常用的表面淬火方法有哪些?个应用在什么场合? 4.3 淬透性与粹透层深度,淬硬性有哪些区别?影响淬透性因素有哪些? 4.4 化学热处理的基本过程是什么?常用的化学热处理方法有哪些?各自的目的是什么? * 4.1 热处理的概念   4.2 钢在加热时的转变 4.3 钢在冷却时的转变 4.4 钢的普通热处理   4.5 钢的表面热处理   4.6 钢的化学热处理   4.7 钢的热处理新技术 第4章 金属材料热处理 热处理工艺曲线 4.1热处理 的概念 把固态金属材料在一定介质中的加热、保温和冷却,以改变其组织和性能的一种工艺。 4.2  钢在加热时的转变 临界温度 平衡时:A1、 A3、Acm 加热时:Ac1、 Ac3、Accm 冷却时:Ar1、Ar3、Arcm 1.奥氏体的形成 —— Fe,C原子扩散和晶格改变的过程。 钢在加热时奥氏体的形成过程称奥氏体化。以共析钢的奥氏体形成过程为例,并假定共析钢的原始组织为片状珠光体,当加热至Ac1以上时将会发生珠光体想奥氏体的转变,它将分四个基本阶段,如下图所示: 1.奥氏体形核 2.奥氏体晶核长大 3.残留渗碳体的溶解 4.奥

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