钢的热处理ppt课件50页.ppt

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1、第六章钢的热处理热处理的概念将钢加热至一定温度(T)，保温一定时间(t)，然后以一定的速度(V冷)冷却，以获得指定的组织，从而得到一定的性能。碳钢的临界温度平衡临界温度：A1、A3、Acm加热时的临界温度：Ac1、Ac3、Accm冷却时的临界温度：Ar1、Ar3、Arcm奥氏体的形成奥氏体的形成分为三个阶段：第一阶段：奥氏体的形核和长大；第二阶段：残余渗碳体的溶解；第三阶段：奥氏体成分的均匀化。奥氏体晶粒的长大奥氏体的晶粒度：起始晶粒度实际晶粒度本质晶粒度影响奥氏体晶粒长大的因素：加热温度；加热速度；保温时间。奥

2、氏体的冷却方式等温冷却：方法：将奥氏体化后的钢淬入高温盐浴中保温。奥氏体在恒温下发生转变，转变组织均匀。连续冷却：将工件直接淬入室温下的淬火介质中。奥氏体在冷却过程中发生组织转变，转变组织不均匀。钢在等温冷却时的组织转变等温冷却转变曲线(TTT曲线或C曲线)过冷奥氏体转变产物珠光体：扩散转变贝氏体：半扩散性转变马氏体：非扩散性转变珠光体转变珠光体转变的特点：高温转变扩散性转变：孕育期转变量与时间有关。马氏体转变马氏体转变的特点：低温转变；非扩散性转变固定的转变温度（Ms、Mf）转变量只决定于过冷度，与时间无关转变

3、不完全，出现残余奥氏体。马氏体的形态：低碳马氏体：板条状高碳马氏体：针状马氏体的晶体结构马氏体的晶体结构：体心正方a=b

4、较弱形状亚共析钢的C曲线随含碳量的增加向右移；过共析钢的C曲线随含碳量的增加向左移。合金元素：主要因素除Co外均使C曲线右移。加热温度和保温时间的影响加热温度越高，保温时间越长，奥氏体越稳定，C曲线右移。亚共析钢和过共析钢的C曲线过冷奥氏体的连续冷却转变曲线特点：测定困难；使用不便。临界冷却速度临界冷却速度的大小也反映了钢获得马氏体的能力。合金元素能使钢的C曲线右移，从而降低钢的Vk。钢的热处理工艺退火：随炉冷却，得到平衡组织正火：空冷，减少先析出相。淬火：水（或油）冷，得到M回火：淬火后再次加热，调整性能，得到

5、回火组织。钢的退火与正火1.完全退火特点：完全A化目的：通过重结晶细化晶粒，消除应力用途：亚共析钢铸件、锻件缺点：周期很长，成本高。2.等温退火目的及用途：同完全退火特点：周期短，成本低球化退火适用：高碳钢目的：降低硬度，改善切削加工性能。加热温度：Ac1+30～50℃特点：周期长，成本高。去应力退火目的：消除应力适用：铸、锻、焊件。特点：温度低，既不发生组织转变，也不能改变晶粒大小。再结晶退火和扩散退火再结晶退火适用：冷加工工件目的：消除加工硬化，降低硬度加热温度：T再+10～200℃扩散退火目的：消除偏析加热

6、温度：接近固相线缺点：温度高，周期长，工件变形严重，成本极高。钢的正火特点：完全A化目的：低碳钢：提高硬度；代替退火过共析钢：消除网状二次渗碳体淬火加热温度亚共析钢加热温度：Ac3+30～50℃目的：防止F残留造成工件硬度和强度降低。过共析钢加热温度：Ac1+30～50℃目的：防止A含碳过高造成工件开裂和出现大量残余奥氏体。为什么亚共析钢要进行完全淬火完全淬火——得到完全马氏体。不完全淬火——马氏体组织中有铁素体出现。为什么过共析钢只能进行不完全淬火完全淬火：马氏体含碳量过高，易开裂和形成大量残余奥氏体；不完全淬

7、火：有细小弥散渗碳体残余，奥氏体含碳量低，因而淬火时不易开裂，且残余渗碳体量少。冷却速度及冷却介质冷却速度：大于Vk淬火介质：水（5%盐）油（机油+柴油）专用淬火液理想淬火工艺淬火方法1.单液淬火优点：工艺简单，操作方便。缺点：淬火应力大，工件易变形。适用：形状简单的中、低碳钢工件。双液淬火优点：大大减小工件的淬火应力和变形开裂倾向。缺点：操作难度较高。适用：小批量分级淬火优点：操作简单。可有效防止应力和开裂。缺点：需要盐浴炉适用：小工件大批量。等温淬火目的：得到B下优缺点：同分级淬火，也需要盐浴炉。适用：需要高

8、强韧性的小工件。局部淬火操作方法：小工件：整体加热，局部淬入水中大型工件：局部加热，并喷水冷却（工频淬火）目的：满足工件不同部位的性能要求。冷处理目的：消除残余奥氏体。工艺：先进行普通淬火，然后将工件淬入低温溶液中常用冷处理液冰水；干冰+酒精；液氮。钢的淬透性基本概念淬透性：钢获得马氏体的能力。淬硬性：钢的硬化能力淬透层深度：从淬火件表面至半马氏体区的距离淬透性的表示：用