《钢的淬火与回火》PPT课件

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1、第八章钢的淬火与回火本章重点淬火工艺参数的选择原则；钢的淬透性与淬硬性的概念及影响因素；淬火常见缺陷§8-1淬火的定义、目的及淬火的工艺参数1定义：把钢加热到临界温度（Ac3或Ac1）以上，保温一段时间后，再以大于临界冷却速度冷却，从而获得M（或B下）组织的方法。2目的:(1)提高工具、渗碳零件和其它高强度耐磨机器零件等的硬度、强度和耐磨性；(2)结构钢通过淬火和回火之后获得良好的综合机械性能；(3)此外，还有很少数的一部分工件是为了改善钢的物理和化学性能。如提高磁钢的磁性，不锈钢淬火以消除第二相，从而改善其耐蚀性等。3淬火的工艺参数3.1加热温度(1)化学成分:亚共析

2、钢:Ac3+30-50ºC过共析钢:Ac1+30-50ºC(Acm)亚共析碳钢为什么要加热到Ac3以上完全Ａ化后淬火呢？若加热温度选在Ac1～Ac3之间，组织中有一部分铁素体存在，在随后的淬火冷却中，由于铁素体不发生变化而保留下来，它的存在是钢的淬火组织中存在软点，降低了淬火钢的硬度，同时它的存在还会影响钢的均匀性，影响机械性能，加热Ac3以上太高也不行，钢的氧化脱碳严重，另一方面Ａ晶粒粗大，淬火后Ｍ粗大，钢的性能变坏。过共析钢的淬火加热温度为什么选择在Ac1～Ac3之间？首先过共析钢在淬火加热以前，都要经过球化处理，加热到Ac1～Acm之间时组织为Ａ和一部分未溶化的Ｆ

3、e3C,，淬火后，Ａ—>M，Ｆe3C被保留下来，Ｆe3C硬度很高，它的存在，可以提高钢的硬度和耐磨性。若T>AcmC%增加,Ms点下降,残A增多;粗大M;氧化脱碳严重,易变形开裂增大淬火应力，增加了工件变形和开裂的倾向。低合金钢:Ac3或Ac1+50-100ºC高合金钢:Ac3或Ac1+300-400ºCW18Cr4V:1280ºC,分级加热W18Cr4VT(ºC)6008001280t工件尺寸、形状、淬火介质、晶粒长大倾向等淬火加热后组织M+Fe3C+A残Ac1+30～50过共析钢M+A残Ac1+30～50共析钢M+A残Ac3+30～50亚共析钢Wc＞0.5%MAc3

4、+30～50亚共析钢Wc≤0.5%最终组织淬火温度(℃)钢种3.2保温时间τ保温＝τ升温＋τ热透＋τ转变与合金成分，尺寸、装炉量等因素有关τ=αKD工件有效厚度(尺寸最小部位)装炉量有关系数一般K=1～1.5加热系数,与钢种及加热介质有关常用钢的加热系数钢的种类工件直径mm〈600℃箱式炉中预热750～850盐浴炉中加热或预热800～900℃箱式炉或井式炉中加热1100～1300℃高温盐炉中加热碳钢《50〈50.0.3～0.40.4～0.51.0～1.21.2～1.5.合金钢《50〉50.0.45～0.50.5～0.551.2～1.51.5～1.8.高合金钢.0.35～

5、0.400.3～0.35..有效厚度的确定3.3加热介质空气、盐浴、可控气氛、真空等气氛条件造成氧化与脱碳氧化（T>570ºC):O2+2Fe→2FeOCO2+Fe→FeO+COH2O+Fe→FeO+H2脱碳O2:Fe3C+O2→3Fe+CO2[C]A+O2→CO2CO2:Fe3C+CO2→3Fe+2CO[C]A+CO2→2COH2O:Fe3C+H2O→3Fe+H2+CO[C]A+H2O→H2+COH2:Fe3C+2H2→3Fe+CH4[C]A+2H2→CH4§8-2淬火介质淬火介质的要求（P176,图8－1）①鼻点冷速大，Ms附近冷速小；目的：获得M↓热应力↓开裂②稳

6、定，成本低③安全，无毒；不腐蚀工件(1)理想介质冷却速度高温T＞650℃,慢冷,可以减少热应力。中温650℃～400℃,快冷,避开C曲线的鼻尖,保证全部获得M。低温400℃以下，特别是300～200℃发生M转变时要求慢冷，↓M转变时的组织应力(2)理想冷却速度示意图时间温度2常用淬火介质根据工件淬火冷却过程中，淬火介质由否发生物态变化，把液态淬火介质分为两类的，即有物态变化的和无物态变化的。有物态变化的无物态变化的水及各种水溶液各种淬火油各种气体熔融金属、熔盐固体----铜板、铁板、气-固流态床有物态变化的（以水为例）冷却三阶段：①蒸汽膜阶段②沸腾阶段③对流阶段

7、(1):蒸汽膜阶段：灼热钢件投入淬火介质中，一瞬间就在工件表面产生大量过热蒸汽，紧贴工件形成连续的蒸汽膜，使工件和液体分开。由于工件是不良导体，这阶段的冷却主要靠辐射传热，因此，冷却速度较慢。（2):沸腾阶段：进一步冷却时，工件表面温度降低，工件放出热量愈来愈少，蒸汽膜厚度减薄并在越来越多的地方破裂，以致使液体在这些地方和工件直接接触，形成大量气泡溢出液体，由于介质的不断更新，带走大量热量，所以这阶段的冷却速度较快（3):对流阶段：当工件表面的温度降低至介质的沸点或分解温度以下时，工件的冷却主要靠介质的对流形成，随着工件与介质的温度降低，