热处理之扩散ppt课件.ppt

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1、第三章　　钢的热处理工艺热处理工艺：将工件放入一定的介质中加热、保温、冷却，通过改变组织来控制其性能的操作；制定基础：热处理原理种类：普通热处理（退火、正火、淬火和回火）表面热处理（表面淬火和化学热处理）形变热处理地位：§３－１钢的退火可作为：预备热处理和最终热处理；钢的退火定义：钢加热到临界点Ac1以上或以下，保温后随炉慢冷以获得近于平衡状态的组织的工艺。目的：①消除铸锻焊件的内应力；②均匀成分、组织，细化晶粒；③消除内应力和加工硬化；④改善钢的成型性、切削加工性；⑤为淬火作组织上的准备；种类：按加热温度分如图重结晶退火完全退火扩散退火不完全退火球化退火低温退火再结晶退火去应力

2、退火按冷却方式分：等温退火和连续退火退火工艺１、完全退火定义：将钢加热到Ａc3以上一定温度，获得完全的、均匀的奥氏体后缓冷，得到近于平衡组织的热处理工艺过程称为完全退火。目的：消除组织缺陷；细化晶粒、均匀组织、消除内应力；降低硬度、改善切削加工性。适用钢种：0.3～0.6%C的亚共析钢（主要缺陷：锻件和焊接件的魏氏组织、晶粒粗大、带状组织），低碳钢和过共析钢不适用。工艺参数：加热温度：ＡＣ３＋20～30℃原则：得到单相Ａ，又防止Ａ晶粒粗大保温时间：在箱式炉中：τ＝ＫＤ（单位:min,K=1.5～2.0min/mm，D:工件有效厚度:mm)对锻、轧材：τ=(3～4)+(0.2～0.

3、5)Q(单位:h,Q为装如量，单位为t）冷却方式：炉冷，600℃以后出炉空冷组织：Ｆ＋Ｐ性能：硬度低，塑性好；6２、等温退火：定义：将钢奥氏体化后，根据硬度要求快冷到低于Ａr１的某一温度，等温停留到转变完成，再空冷；适用：中碳（0.25~0.6%C）合金钢优点：缩短了工艺周期；保证工件内外在同一温度转变；缺点：大件、大批量不适目的：A转变为P工艺参数：等温温度、等温时间、冷却；３、亚共析钢的不完全退火：定义：将钢加热到Ａc１以上30～50℃、保温、得到不完全奥氏体后，缓冷得到近于平衡组织的热处理工艺。目的：细化晶粒，均匀组织，降低硬度，减小内应力，改善切削加工性适用钢种：亚共析钢

4、中无大缺陷工艺参数：加热温度ＡC1＋20～30℃,加热时间、冷却同上。优点是节能、节时４、球化退火定义：将钢中的碳化物转化为球状或粒状的一种不完全退火工艺过程目的：降低硬度，均匀组织，改善切削加工性，为淬火作准备。适用钢种：共析钢、过共析钢、合金工具钢。工艺参数：球化前要消除网状碳化物；加热温度：ＡＣ１＋20～30℃加热时间：一般为2～4小时或按公式计算冷却速度：炉冷或Ar1以下20℃长时间等温，600℃以后出炉空冷。工艺类型：普通球化退火、等温球化退火、循环球化退火注意：普通球化退火效果较差，等温球化退火效果较好，循环球化退火的效果最佳，但考虑生产成本，一般用等温球化退火，成本

5、不高效果又好。10５、扩散退火（均匀化退火）定义：将钢锭或锻件加热到稍低于固相线以下某温度长时间保温，然后缓冷以消除化学成分的不均匀现象，称为扩散退火。目的：均匀成分，均匀组织适用钢种：中、高合金钢工艺参数：加热温度：Ac3（Acm）+150～300℃（碳钢1100～1200℃；合金钢1200～1300℃）保温时间：与钢种和偏析程度有关，（30～60）min/25mm或（1.5～2.5）min/mm按装炉量Q计算：τ＝８.５＋Ｑ/４（小时）Ｑ：装炉量（吨），一般为１０～１５ｈ；问题：一般扩散退火加热温度高，时间长，晶粒会粗大，扩散退火之后要进行一次完全退火或正火来进行细化晶粒，消

6、除过热缺陷。周期长、能耗大、氧化脱碳严重、成本高故：有时可采用完全退火来代替。12６、去应力退火定义：为消除铸锻焊件的内应力而进行的退火叫作去应力退火。目的：去应力，稳定尺寸，防止变形和开裂。工艺：加热温度：小于Ac1，500～650℃，铸件为500～550℃，焊件为500～600℃（大焊件用火焰或工频感应加热局部退火）。保温时间：由工件的尺寸和装炉量决定。钢3min/mm，铸铁6min/mm。冷却：缓冷，以免产生新的应力。7、再结晶退火定义：将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，使变形的晶粒转变为均匀细小的等轴晶粒而消除加工硬化的热处理工艺过程。工艺：加热温度：T再＋150~2

7、50℃T再：与成分、变形度有关，纯铁：450℃钢：650～700℃。保温时间：1-3h。冷却方式：空冷。中间退火或最终热处理。§３－2钢的正火（正常化或常化）定义：将钢加热到Ａc3（或Ａcm）以上的某温度，完全Ａ化后，保温，空冷以得到珠光体类型的组织，称为正火。目的：①改善切削加工性能：②消除热加工缺陷；③普通结构件：要求不高，可以作为最终热处理来应用；适用钢种：碳钢，低、中合金钢；工艺参数：加热温度：Ａc3（或Ａcm）＋30～50℃对一些合金钢，Ａc3＋100～150℃；原则：