《金属材料与热处理（第八版）》- 课件 第5、6章 钢的热处理、低合金钢与合金钢.pptx

第五章钢的热处理;热处理的分类;§5-2钢在加热与冷却时的组织转变;2.奥氏体的形成;如果在形成奥氏体后继续升温或延长保温时间，会使奥氏体晶粒逐渐长大。晶粒的长大是依靠较大晶粒吞并较小晶粒和晶界迁移的方式进行的。;二、钢在冷却时的组织转变;1.奥氏体的等温转变;(1)珠光体型转变区———高温等温转变;续表;(2)贝氏体型转变区———中温等温转变;(3)马氏体型转变区———低温连续转变;2.奥氏体的连续冷却转变;§5-3热处理的基本方法;续表;2.正火

正火是将钢加热到Ac3或Accm以上30~50℃，保温适当的时间后，在空气中冷却的工艺方法。;退火和正火的加热温度范围及热处理工艺曲线

a)加热温度范围b)热处理工艺曲线

1—完全退火2—球化退火3—去应力退火4—正火;二、淬火与回火

1.淬火

将钢件加热到Ac3或Ac1以上的适当温度，经保温后快速冷却(冷却速度大于v临)，以获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。;(1)淬火加热温度的选择;(2)淬火介质的选择;(3)常用的淬火方法;续表;(4)钢的淬透性与淬硬性

淬透性是在规定条件下，钢在淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力。

淬硬性指钢在理想的淬火条件下，获得马氏体后所能达到的最高硬度。

;(5)钢的淬火缺陷;2.回火

回火是将淬火后的钢重新加热到Ac1点以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。

(1)回火时的组织转变;钢(45钢)的回火组织

a)回火马氏体b)回火屈氏体c)回火索氏体;40钢的力学性能与回火温度的关系;(2)回火的分类及应用;§5-4钢的表面热处理与化学热处理;1.火焰加热表面淬火

应用氧—乙炔(或其他可燃气体)火焰对零件表面进行快速加热并随后快速冷却的工艺称为火焰加热表面淬火。;2.感应加热表面淬火

利用感应电流通过工件所产生的热效应使工件表面受到局部加热，并进行快速冷却的淬火工艺称为感应加热表面淬火。;二、化学热处理

将工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入其表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺称为化学热处理。

1.化学热处理的过程

(1)分解

(2)吸收

(3)扩散;2.钢的渗碳

钢的渗碳是将钢件置于渗碳介质中加热并保温，使碳原子渗入工件表层的化学热处理工艺。

根据渗碳介质的工作状态，渗碳方法可分为固体渗碳、盐浴渗碳和气体渗碳三种，应用最广泛的是气体渗碳。

气体渗碳是将工件置于气体渗碳剂中进行渗碳的工艺。;一般零件渗碳后，其表面含碳量控制在0.85%~1.05%，含碳量从表面到心部逐渐减少，心部仍保持原来的含碳量。图示为低碳钢渗碳后缓冷的渗碳层显微组织，图中渗碳层的组织由表面向中心依次为过共析组织、共析组织、亚共析组织(过渡层)，中心仍为原来的亚共析组织。;3.钢的渗氮

在一定温度下，使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺称为渗氮。

(1)渗氮的特点

1)渗氮层具有很高的硬度和耐磨性，钢件渗氮后表层中形成稳定的金属氮化物，具有极高的硬度，所以渗氮后不用淬火就可达到高硬度，而且具有较高的红硬性。

2)渗氮层具有渗碳层所没有的耐腐蚀性，可防止水、蒸气、碱性溶液的腐蚀。

3)渗氮比渗碳温度低(一般约570℃)，所以工件变形小。;(2)渗氮的方法

1)气体渗氮

工件在气体介质中进行渗氮称为气体渗氮。它是将工件放入密闭的炉内，加热到500~600℃，通入氨气(NH3)，利用氨气分解出活性氮原子进行渗氮的方法。;2)离子渗氮

在低于一个大气压的渗氮气氛中，利用工件(阴极)和阳极之间产生的辉光放电现象进行渗氮的工艺称为离子渗氮。;4.碳氮共渗

在一定温度下，将碳、氮原子同时渗入工件表层奥氏体中，并以渗碳为主的化学热处理工艺称为碳氮共渗。

碳氮共渗与渗碳相比，具有很多优点。它不仅加热温度低，零件变形小，生产周期短，而且渗层具有较高的硬度、耐磨性和疲劳强度。;§5-5零件的热处理分析;二、热处理的工序位置

1.预备热处理

预备热处理包括退火、正火、调质处理等。退火、正火的工序位置通常安排在毛坯生产之后、切削加工之前，以消除毛坯的内应力，均匀组织，改善切削加工性能，并为以后的热处理做好组织准备。对于