《热处理工艺》课件.pptVIP

*******************热处理工艺热处理工艺是一种利用热量对金属材料进行加工和处理的重要工艺。通过控制温度、时间和冷却速度等参数,可以改善材料的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性,使材料更加适合特定的应用需求。热处理的概念与目的热处理的概念热处理是利用热能对金属材料进行加热、保温和冷却等一系列工艺过程,以改善材料的力学性能、物理性能和化学性能的一种技术。热处理的目的热处理的主要目的包括提高材料的强度、韧性、硬度、耐磨性等力学性能,以及改善材料的组织结构和内部应力状态。热处理对材料的影响通过合理的热处理工艺,可以使材料获得所需的组织结构和性能,进而满足工程设计和应用的要求。热处理的分类加热处理包括淬火、回火、正火、渗碳等,用于改善材料的力学性能和使用性能。低温处理采用低温冰冻的方法来改善材料的性能,如深冷处理。表面处理通过对材料表面进行化学或物理处理,提高材料的耐磨损、抗腐蚀性能。其他处理如热等静压、烧结等工艺,用于制造特殊结构或复杂零件。铁及合金的相变铁-碳相图铁-碳相图描述了不同碳含量条件下铁及其合金的相变过程。通过分析相图可以了解组织结构的变化及其对材料性能的影响。奥氏体-马氏体相变奥氏体经过急冷可以发生无扩散相变,生成具有高硬度的马氏体组织。此过程是热处理中最重要的相变之一。蚀刻显微组织通过金相分析,可以观察到不同热处理工艺下组织如珠光体、贝氏体等的演变过程,为控制热处理工艺参数提供依据。组织的演变1固溶体原子在晶格中随机排列2析出相不同相析出并沉淀3共晶组织两种相均匀微细分布4韧性强化通过热处理调整组织材料在加热和冷却过程中会经历复杂的相变和组织转变。从固溶体到析出相再到共晶组织的演变,不同的组织结构赋予材料不同的性能特点。通过合理的热处理工艺,可以调整材料内部的组织结构,实现材料性能的优化。淬火过程1升温将工件加热至奥氮体化温度，使合金组织完全转变为奥氮体。2快速冷却在短时间内将工件急速冷却到低于临界冷却速度，使奥氮体完全转变为马氏体。3淬火强化马氏体具有很高的硬度和强度，从而提高了工件的耐磨性和抗拉强度。回火过程升温将经过淬火处理的零件缓慢加热至回火温度，以避免产生新的应力和变形。保温在回火温度下恒温一段时间，以使内部应力充分释放并获得理想的组织结构。降温缓慢将零件冷却至室温，避免再次产生内部应力和变形。回火工艺1目的回火是为了降低钢材的硬度和强度,同时提高塑性和韧性。2工艺流程通常先进行淬火处理,然后再进行回火处理。回火温度根据钢材的成分而定,一般在200~700℃之间。3特点回火可以改善材料的力学性能,减少内应力,提高耐磨性和耐疲劳性。不同的回火温度会产生不同的组织结构。4应用回火工艺广泛应用于各种机械零件和工具的制造,如齿轮、轴承、模具等。正火过程1升温将工件加热到一定温度2保温在一定时间内保持温度3缓慢冷却通过炉内缓慢冷却至室温正火过程是一种热处理工艺,通过将工件加热到一定温度并保温一段时间,再通过炉内缓慢冷却至室温的方式,使工件内部组织得到充分的再结晶和均匀化,提高了材料的塑性和韧性。这种方法适用于各种金属及其合金材料。正火工艺目的正火工艺的主要目的是均匀化材料的内部组织结构,减少材料内部应力,提高机械性能和加工性能。特点正火工艺通常会使材料变软,提高其塑性和加工性。它可以改善材料的切削加工性能。适用范围正火工艺广泛应用于铸件、锻件和焊接件等金属制品的热处理中。它可以消除应力,改善组织。退火过程加热将工件加热至一定温度保温一段时间,目的是均匀化内部组织。恒温保持保持一定温度时间,使内部组织充分变化,完成软化或再结晶。缓慢冷却通过炉内或炉外缓慢冷却,避免因冷却速度过快而产生内部应力。退火工艺退火目的通过慢慢升温和冷却来软化和均匀组织结构,以消除加工硬化,降低内应力,改善加工性。退火方法包括正火退火、球化退火、重结晶退火等,根据工件材料和性能要求选择合适的退火方式。退火参数控制关键参数包括升温速率、保温时间、冷却速率等,需根据不同工艺要求仔细把控。渗碳过程1浸碳将工件浸入碳含量较高的环境中,如固体、液体或气体。碳原子扩散进入工件表层,形成碳浓度梯度。2热处理通过加热、保温、淬火等步骤,使碳原子扩散至要求深度,并调整材料组织结构。3表面强化经过渗碳处理后,工件表面形成高碳含量的外层,提高了表面硬度和耐磨性。渗碳工艺渗碳过程在高温环境下,将碳含量较低的钢件浸泡于富含碳的气体或固体介质中,使钢表面区域的碳含量逐步增加的过程称为渗碳。渗碳工艺流程渗