工程材料教学课件(机制用)4.2解析.ppt

　 4.2 钢的热处理工艺 4.2.1 退火 二、 目的 ① 消除缺陷，改善组织 ② 细化晶粒，改善机械性能 ③ 降低硬度，改善切削加工性 ④ 消除应力，防止变形或开裂 将零件加热到某一温度，保温一定时间，随后缓慢 冷却(炉冷)的处理工艺。 ⑤ 均匀成分;为最终热处理作好组织准备。 一、定义 1、完全退火 常用于中、高碳亚共析钢 2、球化退火 （不完全退火） 主要用于共析钢和过共析钢及合金工具钢 3、去应力退火 （低温退火） 主要用于消除铸件、锻件、焊接件或切削加工过程中的残留的应力 4、扩散退火 主要用于消除晶内偏析 三、工艺及应用 F＋P [Ac3＋(30～50)℃] [Ac1＋(20～30)℃] P球 [Ac1以下通常为500～650℃] [Ac3 +150～250] 二、目的与退火相同 三、加热温度(完全奥氏体化) 亚共析钢： 共 析 钢： 过共析钢： 一、定义 将钢加热到某一温度， 保温一定时间，随后从炉中 取出，在静止空气中冷却的 处理工艺。 4.2.2 正火 Ac3+30～50℃ F＋S Ac1+30～50℃ S Accm+30～50℃ Fe3C＋S 四、应用 1、作为普通结构零件的最终处理 2、适当提高低碳钢和低碳合金钢的硬度，便于切削加工 3、消除过共析钢中的网状Fe3C, 为球化退火作好组织准备。 将钢件加热到临界温度以上30 ～ 50℃, 保温一定时间，随后快速 冷却( 水或油冷)的热处理工艺。 一、定义 二、目的 1、获得M提高钢的硬度和耐磨性； 2、与回火配合，获得各种优良的力学性能。 过共析钢：Ac1+30～50℃ 三、加热温度 亚共析钢：Ac3+30～50℃ 共析钢： Ac1+30～50℃ 组 织：M+A残 组 织： M+A残 组 织： M+Fe3C +A残 4.2.3 钢的淬火 四、冷却介质 1、理想淬火冷却介质 2、常用的淬火冷却介质 ① 水 易得、价廉、冷却能力较强。但在 Ｍ转变区的冷速太大易造成变形或 开裂，并且对水温变化敏感，水温 升高冷却能力急剧下降。用于Vk大的碳钢件。 ② 油 在Ms冷速小，故变形开裂的倾向小，但在C曲线鼻尖处冷速低，用于Vk小的合金钢及小件 ③ 其他 盐或碱的水溶液（如NaCl、NaOH）水溶液等）、熔融状态的盐等 五、方法 ① 单液淬火 用于形状简单的小件 ② 双液淬火 　碳 钢 ─ 水淬油冷 合金钢 ─ 油淬空冷 用于形状复杂的重要件。 ③ 分级淬火 用于截面较小，形状复杂的小件 ④ 等温淬火 用于要求高硬度和强韧性、形状复杂、截面较小的重要件 淬透性（工艺性能）：钢在淬火时获得Ｍ的能力 六、淬透性 1、概念： 用规定条件下的淬硬层深度表示。 主要取决于临界淬火冷却速度VK 的大小 淬硬层深度：由钢的表面到50%Ｍ组织处的深度 淬硬性：钢经淬火后能达到的最高硬度（M）。 主要取决于M中的含碳量 2、淬透性对钢力学性能的影响 淬透性高的钢：力学性能沿截面均匀分布 淬透性低的钢：截面心部的力学性能低 ③设计和制造零件时，必须考虑钢的热处理尺寸效应。 3、淬透性的应用 ①对于截面尺寸较大和形状较复杂的重要零件以及要求力学性能均匀的零件，应选用高淬透性的钢制造。 ②对于承受弯曲和扭转的轴类、齿轮类零件，可选用低淬透性的钢制造。 末端淬火法： 4、测定方法 临界淬透直径Dc： Dc →淬透性 圆形钢棒在某种介质中能被淬透的最大直径。 根据GB225-2006的规定，钢的淬透性用J××-d表示，其中 J 表示端淬实验，d表示距淬火末端的距离, ××为该处测的硬度值,为HRC。如： J35-15表示距淬火末端15 mm处试样具有35 HRC的硬度值。 二、目的 1、 稳定尺寸 2、 降低脆性，消除或减少内应力 3、 调整强韧性，获得零件所需性能 将淬火后的钢件重新加热到Ac1线以下某一温度,保温 一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。 一、定义 4.2.4 回火 三、加热温度：＜A1 四、回火时的组织转变 1、马氏体的分解（ ＜ 200℃） 2、残余奥氏体的转变（200～300 ℃ ） 3、渗碳体的形成（250 ～ 400 ℃ ） 4、渗碳体的聚集长大（＞400 ℃ ） 五、回火种类和应用 回火后钢的组织与性能决定于回火温度，选择时应 根据使用时对性能的要求来定。 1、低温回火 ① 温度：150～250℃ ② 组织：M回(在M中分布着极细小的Fe3C微粒) ③ 性能：高硬度、高耐磨性、低的塑性和韧性 HRC58～64 ④ 应用：处理各种工具，滚动轴承，渗碳件及表面淬火件 2、中温回火 ② 组织：T回(在F上分布着极细小的颗粒状Fe3C) ① 温度：350 ℃ ～ 500℃ ③ 性能：具一