钢的热处理及表面处理.ppt

第六章 钢的热处理及表面处理 　　第一节　概述　 　　改变钢性能的主要途径，一是合金化，加入合金元素，调整钢的化学成分；二是进行热处理。本章主要介绍钢的热处理原理与工艺方法。钢的热处理是指在固态下通过对钢进行不同的加热、保温、冷却来改变钢的组织结构，从而获得所需要性能的一种工艺. １．热处理分类整体热处理（退火、正火、淬火、回火）表面热处理（火焰、感应、激光、CVD/PVD）化学热处理（渗碳、渗氮、渗其它元素、多元共渗）２、热处理目的改变组织和性能，不改变形状和尺寸，提高使用性能，最大限度发挥钢材性能潜力。３、热处理设备箱式电炉、盐炉 第二节钢在加热时的组织转变 １、奥氏体形成 　　形核、长大、残余奥氏体溶解、奥氏体均匀化。 ２、奥氏体晶粒度和奥氏体晶粒长大及其影响因素 晶粒度：起始、实际和本质晶粒度 影响因素：温度、时间、合金元素、原始组织。 第三节　钢在冷却时的组织转变 一、珠光体型转变 １、珠光体　P　A1-650 ℃ ２、索氏体　S　650-600 ℃ ３、托氏体　T 600-550 ℃ ４、相变特点：扩散型相变 　　Fe和C原子迁移 　　晶格重构 二、贝氏体(B)转变 550-Ms ℃ １、上B 550-350 ℃ 形态：羽毛状　 ２下B 350-Ms 形态：针状 ３转变特点：半扩散型转变 　碳原子迁移，铁原子不迁移 　　 三、马氏体（M）转变 1、晶体结构　体心正方 ２、形态　板条、片状、混合M ３、亚结构：位错　孪晶 ４、性能 ５、转变特点： 无扩散、切变共格和表面浮凸、变温形成、高速长大、转变不完全性。 四、过冷奥氏体转变曲线 １、过冷奥氏体等温转变曲线 A建立　金相法　热分析法　膨胀法　 B分析 C影响　碳、合金元素、加热温度、保温时间 ２、过冷奥氏体连续冷却转变曲线 第四节　钢的退火与正火 一、退火　（炉冷） １、完全退火 ２、球化退火 ３、等温退火 ４、均匀化退火 ５、去应力退火 二、正火 AC3＋３０－５０℃　空冷 第五节　钢的淬火 一、淬火温度选择 二、淬火介质 三、常用淬火方法 １、单液淬火 ２、双液淬火 ３、分级淬火 ４、等温淬火 第六节　钢的淬透性 １、概念 ２、影响淬透性的因素 C，（Co）合金元素、奥氏体化温度 ３淬硬性和淬透性 第七节　钢的回火 １、目的 ２、回火种类 低温回火150-250 ℃ 中温回火350-500 ℃ 高温回火500-650 ℃ ３、回火脆性 一类　２００－３５０ ℃ 二类　４００－６５０ ℃（Cr　Ni　Mn）加Mo可推迟。 第八节　钢的表面淬火 １、目的：在钢的表面获得高硬度、高耐磨性 ２、原理：通过表面快速加热淬火改变表面层组织达到表面强化 ３、常用钢种及预先热处理工艺： 　　0.4-0.5%C优质碳钢； 　　正火或调质 　　基体组织类似于中碳钢的灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁 ４、分类　感应、火焰、电接触、激光加热 一、感应加热表面淬火 １、原理 集肤效应 ２、加热频率 高频１００－５００ｋHZ　常用　２００－３００ｋHZ 功率　３０－４００kW 淬硬深度０、５－３mm 中频５００HZ-10ｋHZ　常用　２、５ｋHZ 功率　５０－５００kW 淬硬深度２－１０mm 工频　５０HZ 功率　１０００－２０００kW 淬硬深度１０ － ２０mm　热透层７０ mm ３、技术要求 表面硬度 中碳钢５０－５５HRC 淬硬层深度 半径的１／５－１／１０ 淬硬区分布 轴端保留２－８mm 花键　淬硬区大于花键５－８mm 预先热处理 调质或正火 * *