金属材料与热处理.ppt

四、非合金钢及分类非合金钢钢的牌号及用途牌号：用两位数字表示钢中平均含碳量的十分之几。分类：4.1、优质碳素结构钢：性能：强度、硬度较低、塑性、韧性及焊接性良好；用途：冲压件、焊接结构件及渗碳件如：深冲器件、压力容器等。1）、08~25钢，属于低碳钢性能：较高的强度和硬度，是塑性和韧性随含碳量的增加而逐步降低。用途：制作受力较大的机械零件。如：连杆、曲轴、齿轮等2）、30~55钢属于中碳钢性能：有较高的强度、硬度和弹性；用途：制造较高强度、耐磨性和弹性的零件如：气门弹簧、弹簧垫圈等3）、60钢以上属于高碳钢。4.2、碳素工具钢：牌号：T+数字（平均含碳量的千分数）如：T12A：表示平均含碳量为1.2%的高效优质碳素工具钢。T7~T8：钻头、模具等T9~T10：丝锥、板牙等T11~T13：锉刀、削刀等四、非合金钢及分类4.3、铸造碳钢：01牌号：ZG+数字—数字02第一组数字：屈服点03第二组数字：抗拉强度值04如：ZG270—500，05应用：制造形状复杂力学性能要求较高的机械零件。06四、非合金钢及分类五、钢材的热处理1、热处理：热处理是将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需要的组织结构与性能的工艺。热处理的目的：1.1提高零件的使用性能；1.2充分发挥钢材的潜力；1.3延长零件的使用寿面；改善工件的工艺性能，提高加工质量，减小刀具的磨损。钢的热处理方法：退火、正火、淬火、回火及表面热处理等五种。热处理使钢性能发生变化的原因：由于铁有同素异转变，从而使钢在加热和冷却过程中，发生了组织与结构变化。2、退火概念：将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却（一般随炉冷却）的热处理工艺称为退火。退火的主要目的是：降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工；细化晶粒，均匀钢的组织及成分，改善钢的性能或为以后的热处理作组织上的准备；消除钢中的残余内应力，以防止变形帮开裂。五、钢材的热处理退火的方法：完全退火：完全退火是将钢加热到完全奥氏体（Ac3以上30~500C），随之缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的工艺方法。应用：中碳钢及低、中碳合金结构钢的锻件、铸件、热轧型材等。12345去应力退火：去应力退火是将钢加热到略低于A1得温度，保温一定时间后缓慢冷却得工艺方法。应用：消除塑性变形、焊接、切削加工、铸造等形成的残余内应力。球化退火：球化退火是将钢加热到AC1以上20－300C，保温一定得时间，以不大于500C/H得冷却速度随炉冷却，使钢终碳化物呈球状得工艺方法。应用：适用于共析钢及过共析钢。如碳素工具钢，合金工具钢、轴承钢等。五、钢材的热处理五、钢材的热处理3、正火3.1、正火概念：将钢加热到Ac3或Accm以上30-500C，保温适当的时间，在空气中冷却的工艺方法。正火退火的目的基本相同，3.2、正火主要用于如下场合：善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性；正火可细化晶粒；消除过共析钢中的网状渗碳体，改善钢的力学性能，并为球化退火作组织准备；代替中碳钢和低碳合金结构钢的退火。五、钢材的热处理4、淬火4.1、概念：将钢加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保温一定时间，然后以适当速度冷却，获得马氏体或下马贝氏组织的热处理工艺称为淬火；4.2、目的：主要获得马氏体，提高钢的强度和硬度。工艺：a、淬火加热温度：亚共析钢的淬火加热：Ac3以上30~500C过共析钢的淬火加热：Ac1以上30~500Cb、淬火冷却介质：油、水、盐水、碱水等。c、淬火方法：单液淬火法：碳钢一般用水作冷却介质；合金钢用油作冷却介质。双介质淬火：如，先水后油；先水后空气。马氏体分液淬火；贝氏体等温淬火。钢的淬透性和淬硬性淬火缺陷：01氧化与脱碳02过热和过烧03变形与开裂04硬度不定05五、钢材的热处理五、钢材的热处理5、回火回火的概念：将钢淬火后，再加热到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称为回火。回火目的：消除内应力；获得所需要的力学性能；稳定组织和尺寸淬火钢在回火时组织与性能的变化马氏体分解；残余奥氏体分解渗碳体的形成渗碳体的聚集长大。其基本的趋势是：随着回火温度的升高，钢的强度、硬度下降，而塑性、韧性提高。五、钢材的热处理回火的分类及应用低温回火：T1=1500C~2500C组织：回火马氏体；性能：具有高硬度，高耐磨性和一定的韧性；应用：刀具、量具、冷冲压模具等中温回火：T1=3500C~5000C组织：回火托氏体；应用：