第910章钢的热处理原理及工艺.pptx

第9,10章：钢的热处理及工艺序 返回9.5 钢的回火1、淬火钢的回火转变与回火组织2、回火钢的性能3、回火种类4、回火脆性9.6 钢的淬透性1、淬透性的概念2、淬透性的测定及表示方法3、淬透性曲线的应用4、淬透性与机械设计9.7 钢的表面淬火1、感应加热表面淬火2、火焰加热表面淬火9.8 钢的化学热处理 9.1 钢在加热时的转变1、奥氏体的形成过程2、影响A形成的因素(T、v、成分、原始组织等)3、A晶粒大小及其影响因素9.2 钢在冷却时的转变9.3 钢的退火和正火 9.4 钢的淬火1、淬火加热温度2、淬火冷却介质3、淬火冷却方法 钢的热处理 序1/22/2一、钢的热处理：根据钢在固态下组织转变的规律，通过不同的加热、保温和冷却，以改变其内部组织结构，达到改善钢材性能的一种中工工艺。热处理一般由加热、保温、冷却三阶段组成。热处理的特点：是只改变材料的内部组织，而工件外形及尺寸改变很小或不发生改变。其基本工艺可以用热处理工艺曲线来表示。热处理是一种与铸、锻、焊等加工过程密切相关的工艺，为了能够消除或改善上述过程中出现的某些组织结构缺陷需要进行一定的热处理。热处理的目的：改善工件的使用性能及工艺性能，并能充分挖掘材料的潜力，从而提高工件的寿命和力学性能，为缩小工件尺寸、减轻重量提供可能性。热处理的工艺参数：主要是加热速度、加热温度、保温时间和冷却速度。钢的热处理 序2/2返回二、热处理分类：1、通常的热处理工艺分为：退火、正火、淬火、回火；2、根据加热和冷却方法的不同分为：常规热处理、化学热处理、表面热处理等多种热处理形式；3、根据热处理在工艺流程中的作用分为：预备热处理：是为后序冷热加工和进一步热处理做准备，常为退火、正火或调质处理。最终热处理：使工件达到使用性能要求。常采用淬火＋回火、表面热处理、化学热处理、形变热处理等。AEAC3A3ACcmAcmAr3ArcmPSA1AC1FAr1F＋PF＋Cm1、奥氏体的形成过程返回一、钢的临界温度在缓慢加热和冷却时，其固态转变的临界温度是由相图决定。二、加热时组织转变是从室温组织转变为A组织的过程，故也称为奥氏体化（A化）。 （详述）A化一般包括四个连续转变过程：A晶体长大（F向A晶格重构、 Cm溶解、C原子向A中扩散）A形核（在F与Cm的相界面上）残余Cm溶解（F晶格重构速度较快，先行消失A成分均匀化（C原子在A中扩散）（点击看图2）A化详述返回一、共析钢的A化： 据相图，将共析钢加热到A1以上温度后,P处于不稳定状态。1、在F与Cm的交界处产生A晶核，这是由于F／Cm相界面上 原子排列不规则以及碳浓度不均匀，为优先形核提供了有 利条件，即既有利于Fe的晶格由BCC变为FCC，又有利于 Cm的溶解及碳向新生相的扩散；2、A晶核长大的过程：??Fe???Fe的连续转变和Cm向A的 不断溶解。实验表明：在A长大的过程中，F比Cm先消失。3、残余Cm的不断溶入A，直至Cm全部消失；4、A中含碳量逐渐均匀化。二、亚共析钢、过共析钢的A化： 以及先共析F或二次Cm继续向A转变或溶解的过程，只有 加热温度超过A3或Acm后，才能全部转变或溶入A。3、A晶粒大小及其影响因素返回一、奥氏体晶粒度（了解）A形成所需的时间较短，A成分均匀化所需的时间较长。A形成后，在继续加热过程中A晶粒大小要发生变化，需要区别三种有关A晶粒度的概念：1、A起始晶粒度：一般较小，难于测量，但通过快速短时加热可获得细晶粒，对热处理工艺有重要意义。2、A实际晶粒度：是在具体条件下的晶粒大小，直接影响钢的组织性能，具有重要的实际意义。3、A本质晶粒度：是在规定的加热条件下（930±10C，3－8h）所获得的A晶粒大小，它表示了A晶粒在高温时长大的倾向。1~4级为本质粗晶粒钢；5~8级为本质细晶粒钢。（见图2-62所示） 二、影响A晶粒长大的因素 A晶粒的长大是一自发过程：曲折晶界变为平直晶界，大晶粒吞并小晶粒。 凡是影响A过程的因素均影响A晶粒的长大： 如加热温度T； 加热速度v：越快，A的形成温度越高； 保温时间τ：长。。。。。。。短。。。。。。。 未溶碳化物对晶界推移的阻碍作用： 合金元素除Mn、P外一般均有阻碍作用；钢在冷却时的组织转变返回 钢经加热获得A组织，其最终性能是由随后的冷却所得到的组织来决定，因此控制A在冷却时的转变过程是获得所需性能的关键。深入研究A在冷却时的转变规律则需掌握A冷却方式、过冷A等温转变曲线、过冷A连续冷却转变曲线等内容。(补充等温转变曲线的建立）A冷却方式分为：等温冷却和连续冷却两种。过冷A等温转变曲线：综合反映过冷A在不同过冷度下等温转变的过程，转变开始和终了 时间、转变产物和转变量与温度和时间的关系曲线，又称为C曲线。影响过冷A等温转变（C曲线或TT