钢的热处理工艺.pptx

会计学 1 钢的热处理工艺 1. 钢在加热时组织转变的过程中及影响因素； 2. 本质晶粒度与实际晶粒度的含义，控制晶粒度大小的因素； 3. 共析钢奥氏体等温冷却曲线中各条线的含义。C曲线中种温度区域内奥氏体转变产物的组织形貌，性能特点。 4. 非共析钢C曲线与共析钢C典线的差别及影响C典线的因素； 5. 奥低体连续冷却转变曲线的特点，冷却速度对钢的组织变化和最终性能的影响； 6. 各种热处理的定义、目的、组织转变过程，性能变化，用途和适用的钢种，零件的范围。 第1页/共34页 5．1 钢的退火与正火工艺 一、退火 （将钢件加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。） 退火工艺曲线 第2页/共34页 1．完全退火 加热温度： Ac3以上20-30度 组 织： P+F 目 的： ①细化，均匀化粗大、 不均匀组织 ②接近平衡组织—— ③消除内应力 应用范围： 亚共折钢，共析钢， 不适用于过共析钢。 2．球化退火（不完全退火） 加热温度： Ac1以上20-40度 应用范围： 过共析钢，共析钢 组 织： 球状P（F+球状Cem） 目 的： ①使Cem球化→HRC↓，韧性↑→切削性↑ ②为淬火作准备 第3页/共34页 1050-1150℃，10-20h, P+F或P+Fe3CII 目的：消除偏析 后果：粗大晶粒 （应用完全退火消除） 4．再结晶退火 加热温度：Ac1以下50-150度， 或T再+30-50度 目的：消除加工硬化 5．去应力退火 500-650℃ 3．扩散退火（均匀化退火） 第4页/共34页 二、正火 （空冷） Ac3或Accm+30-50℃ 组织：S+（F或Fe3C） 应用： （1）作最终热处理，普通结构钢零件 目的： a. 细化A晶粒，组织均匀化 b. 减少亚共析钢中F%→P%↑， c. P细化→强度，韧性、硬度↑ （2）预先热处理 a. 消除不均匀组织（魏氏组织，带状组织）； b. 细化组织→为淬火、调质作准备 c. 使过共析钢中Fe3CII↓→使其不形成连续网状，为球化 作准备 （3）改善切削加工性能（低碳钢） 第5页/共34页 以45#钢为例的正火工艺曲线： 保温时间的经验公式:τ=KD (单位为min,式中,K―加热系数,一般K=1.5-2.0m/min,若装炉量大则可延长保温时间,D―工件有效厚度,单位为m) 操作步骤如下： 第6页/共34页 三、退火、正火的选择 正火：冷速快，材料组织细化，机械性能好 1．切削加工 低碳钢→正火 中高碳钢→完全退火 高碳钢、合金工具钢——正火＋球化退火 2．作为最终热处理→正火 3．为最终热处理提供良好的组织状态 4. 正火可替代完全退火以提高效率 第7页/共34页 5.2 钢的淬火与回火 一、淬火：加热到AC3、AC1相变温度以上，保温，快速冷却→M+A′ 1．淬火温度的决定 亚共析钢 Ac3+30---50度 共析钢 Ac1+30----50度 过共析钢 Ac1+30---50度 A、 保留一定的Cem→HRC↑，耐磨性↑ B、 A中C%↓→M中C%↓→M脆性↓ A中C%↓→M过饱和度↓→残余A↓ C、 防止A粗大 淬火温度过高→A粗大→M粗大→力学性能↓， 淬火温度过高→A粗大→M粗大→淬火应力↑→变形，开裂↑ 第8页/共34页 2．淬火介质 理想：650℃以上，慢，减小热应力 650-400℃，快，避免C曲线 400℃以下，慢，减轻相变应力 第9页/共34页 以45#钢为例的淬火工艺曲线： 油冷 M T 第10页/共34页 二、钢的淬透性 1．淬透性：淬火条件下得到M组织的能力，取决于 VK （上临界冷却速度） 2．淬硬性：钢在淬火后获得硬度的能力，取决于M中