15-钢的淬火与回火 （02） (1)讲解.ppt

一、淬火氧化与脱碳氧化——钢在加热时，铁和合金元素与氧化性介质作用在工件表面生成氧化膜的现象。脱碳——钢在加热时，钢表层中的碳与周围介质中氧、二氧化碳等发生化学反应，生成含碳气体逸出钢外，使钢表层含碳量下降。氧化会使工件尺寸减小，表面粗糙度增加。脱碳会降低钢的表面硬度、耐磨性和抗疲劳能力。氧化脱碳还会增加淬火开裂倾向。为了防止工件在加热时氧化和脱碳，生产中常采用脱氧良好的盐浴加热、保护气氛加热、真空加热、高温短时加热等工艺方法。4、淬火缺陷及其防止一、淬火硬度不足硬度不足是指工件上较大区域内的硬度达不到技术要求。形成此缺陷的原因很多，主要是：淬火冷却能力不足；淬火加热温度过低或保温时间短，淬火组织中存在珠光体或铁素体；表面脱碳降低了钢的淬硬性。对于硬度不足的工件可以重新淬火（即返修）。但在重新淬火前，应对工件进行一次退火、正火或高温回火以消除淬火应力，防止在重新淬火的过程中产生更大的变形甚至开裂。4、淬火缺陷及其防止一、淬火变形与开裂热应力——在淬火冷却过程中，由于工件内外温差而导致热胀冷缩不一致，由此而产生的应力。组织应力——在组织转变过程中，由比容的变化而产生的内应力。热应力和组织应力是是工件形成淬火内应力的根源，会使工件变形甚至开裂。变形不大的零件，在淬火和回火后进行矫直；变形较大或出现裂纹时，零件只好报废。在实际生产中，为减少淬火件变形，防止工件开裂，需注意正确选择材料和合理设计工件结构。4、淬火缺陷及其防止一、淬火问题1：淬火试样为什么会产生裂纹？工件淬火冷却，过冷奥氏体向马氏体转化时体积要膨胀，同时由于冷却时零件各部分存在着温度的差异，组织转变也不能同时进行，所以将会形成淬火内应力。当淬火应力超过钢的屈服点时，工件将变形；超过钢的抗拉强度时，工件将产生裂纹。一、淬火问题1：淬火试样为什么会产生裂纹？问题2：如何解决这一问题？二、回火回火是指将淬火钢加热到Ac1以下的某温度保温后冷却的工艺。回火的目的：减少或消除淬火内应力，防止变形或开裂。获得所需要的力学性能。淬火钢一般硬度高，脆性大，回火可调整硬度、韧性。稳定尺寸。淬火M和A′都是非平衡组织，有自发向平衡组织转变的倾向。回火可使M与A′转变为平衡或接近平衡的组织，防止使用时变形。1.回火的基本概念二、回火未经淬火的钢回火无意义。淬火钢不回火在放置使用过程中易变形或开裂。钢经淬火后应立即进行回火（2-3小时之内）。螺杆表面的淬火裂纹1.回火的基本概念二、回火淬火钢回火时马氏体的碳质量分数、残余奥氏体量、内应力及碳化物尺寸随温度的变化规律。2.回火的种类以及组织变化二、回火回火时的性能变化：总的趋势是随回火温度提高，钢的强度、硬度下降，塑性、韧性提高。2.回火的种类以及组织变化二、回火低温回火（150--250℃）2.回火的种类以及组织变化二、回火低温回火（150--250℃）组织：回火M——极细ε碳化物+过饱和α相目的：↓内应力，↓脆性，保持高硬度和耐磨性适用：工具，量具，轴承（高碳钢，渗碳件，表面淬火件）一般硬度：HRC58--622.回火的种类以及组织变化二、回火低温回火（150--250℃）需经低温回火处理后使用的零件2.回火的种类以及组织变化中温回火（350--500℃）2.回火的种类以及组织变化二、回火二、回火中温回火（350--500℃）组织：回火T--针状过饱和F+极细Fe3C目的：获得高σs，σe适用：弹簧，扳手（中高碳钢）一般硬度：HRC35--452.回火的种类以及组织变化二、回火中温回火（350—500℃）需经中温回火处理后使用的零件2.回火的种类以及组织变化二、回火高温回火（大于500℃）2.回火的种类以及组织变化二、回火高温回火（大于500℃）组织：回火S--粒状渗碳体+铁素体目的：良好的综合力学性能适用：各种螺栓、连杆、传动轴联接件和传动件等。一般硬度：200-330HBS2.回火的种类以及组织变化二、回火高温回火（大于500℃）需经高温回火处理后使用的零件2.回火的种类以及组织变化二、回火调质处理工业生产中，常把淬火后在加高温处理回火的联合工艺成为调质。调质处理主要用于各类重要的结构零件，特别是那些在交变载荷下工作的连杆、螺栓、齿轮和轴。调质处理后的组织为回火S，其组织强度高，塑性、韧性好，具有良好的综合力学性能。调质处理=淬火+高温回火调质后的组织：回火索氏体（回火S）；性能：强度高，塑性、韧性好，具有良好的综合力学性能。2