金属材料的热处理.doc

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 钢铁材料的热处理 ⑴钢铁金相组织的名称和特性： 名称 特性 铁素体 是碳在α铁的固溶体。它的含碳量不超过0.02%，质地很软(HB80～100),很韧，抗拉强度很低(σb=250兆帕)，磁性较强。含铁素体较多的钢，淬火后硬度不高，适于冲，挤压加工制造电磁元件 奥氏体 是碳在γ铁中的固溶体。它的质地软韧，富于延展性，硬度为HB170～220，无磁性。在一般钢中，它是高温转变时的产物，但在不锈钢，高烙钢，高锰钢中，常温时亦存在 渗碳体 是碳与铁的化合物(Fe3C).硬度极高(HB700),质地很脆 珠光体 是铁素体和渗碳体的共析混合物。据渗碳体形状之异，它分为片状与球状。硬度(片状HB190～230,球状HB160～190)和强度(σb=880兆帕)比铁素体高，韧性稍低，但不脆。为了容易切削加工，要求在正火和退火得到珠光体组织 莱氏体 是奥氏体分解产物和渗碳体的共晶混合物。组织较粗，硬度(HB700)很高，但只在铸铁中出现 马氏体 是刚淬火后碳在α铁中的过饱和固溶体组织。它的硬度(HB600～700)和抗拉强度(σb=1670～2210兆帕)很高，但内应力很大，组织不稳定，韧性很低 索氏体 钢淬火成马氏体后，经450～600℃回火或加热到奥氏体后，以适当速度冷却得到的组织通称为索氏体。它有良好的综合力学性能，强度较高，硬度HB250～350，延伸率和冲击韧性很高 屈氏体 钢淬火成马氏体后，经450～600℃回火或加热到奥氏体后，以一定的速度冷却得到的组织通称为屈氏体。它的HB330～400，强度比马氏体低，但韧性比马氏体好 马氏体 是刚在等温淬火时产生的组织。具有较高的硬度，强度，耐磨性和冲击性 ⑵钢铁的主要热处理方法： 热处理 目的 名称 代号 退火 Th 降低刚件的硬度；清除钢中内应力；使钢的成分均匀化；细化钢的组织，并为下一步工序作准备 正火 Z 调整刚件的硬度，细化晶粒及清除网状碳化物，并为淬火作好组织准备。也能改善切削性能(对于低碳钢)。与退火的区别是冷却速度大。正火后的组织是细珠光体和少量铁素体或单一细珠光体，硬度也较高 淬火 C 使工件具备一定的显微组织，以保证某一截面部位在回火后满足要求的力学性能。能提高硬度及强度；增高耐磨性 脉冲淬火 是借助于脉冲的髙聚能量在极短时间内(1∕1000秒)把工件加热，又极快的冷却，能获得极细的晶粒和高硬度(HV950～1250),无变形，无氧化膜，耐磨，耐蚀，淬后不需要回火 等温淬火 是将工件加热到淬火温度后，放入致使某一组织转变的温盐浴液中保持一段时间，得到贝氏体等组织，使之具有较高的强度和韧性。淬火应力小，能防止变形和开裂。适用于薄形和较大尺寸零件 回火 Hh 获得稳定的金相组织，降低或消除淬火应力，降低强(硬)度，提高塑性，韧性有利于切削加工 调质 T 获得细致，均匀的组织，从而有良好的综合力学能力，以利于切削加工，并能有较小的表面粗糙度 固溶处理 能细化晶粒，消除加工硬化，便于切削加工，与淬火的区别是加热温度更高，且冷却过程中无相变 时效 RS 消除铸件的内应力，稳定其形状尺寸，对于特殊钢及特殊性能合金或有色合金可用以提高强度等。含碳量越高，效果越显著。在室温下完成的是自热时效，用加热来加速完成的是人工时效 冷处理 提高一般淬火钢的耐磨性及疲劳寿命，稳定精密零件的尺寸，形状，能缩短工艺周期，降低工艺成本(减少残余奥氏体组织) 表面处理 G(高频) H(火焰) 保持工件的心部的韧性和使表面具有较好的耐磨性，可提高冲击韧性和疲劳强度等使用性能。 它只改变工件表层组织，不改变表面化学成分 化学处理 S(渗碳) S,D,Td等是以表面强化为主，提高表面硬度，耐磨性和 疲劳强度，心部能保持原有的强度和韧性。 氮化同时也可以提高表面的热硬性和耐蚀性能 渗金属如烙，铝，硅等主要是改善表面的物理，化学物质，如抗氧化，耐酸蚀等；渗烙，硅还能增加耐磨性。它能改变表面的成分和组织，基渗层性质与化学成分相同的刚类似 D(渗氮) Td((氰化) (渗金属) 形变热处理 低温形变热处理能显著提高钢的疲劳极限，降低断裂倾向性，如再加适当的温度回火，能在塑(韧性)几乎不下降的条件下，大幅度地提高钢的抗拉强度和屈服强度 高温形变热处理加适当温度的回火，能