《机械工程材料新》ppt课件

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1、第七章钢的热处理常用的热处理分类钢在加热时的变化钢在冷却时的转变钢的淬火钢的回火钢的淬透性钢的表面热处理钢的退火与正火一般零件的制造过程锻造→预先热处理（退火或正火）→机械加工（粗加工）→最终热处理（淬火+回火或表面热处理）→机械加工（精加工）→检验（尺寸和硬度）。钢的热处理都有共同点加热→保温→冷却1-等温冷却2-连续冷却热处理工艺曲线热处理在机械加工中是很重要的工序。一、常用的热处理分类二、钢在加热时的变化钢的加热的变化是钢的冷却变化的逆过程，需要有一定的过热度。加热转变温度分别用：Ac1（P

2、SK）、Ac3（GS）、Accm（ES）表示。1、奥氏体的形成过程⑴基本过程（奥氏体化）①形核②长大③残余奥氏体溶解④奥氏体均匀化亚共析钢P+F→A+F→A过共析钢P+Cm→A+Cm→A共析钢P→A⑵影响奥氏体化的因素①加热温度等温温度越高，“孕育期”越短，奥氏体化速度越快。②加热速度连续加热时，加热速度越快，转变温度越高，奥氏体化速度越快。③原始组织形态细片P＞粗片P＞球化P④含碳量含碳量越高，有利奥氏体的形核和扩散，加速奥氏体的形成。2、奥氏体的晶粒长大⑴奥氏体晶粒度晶粒度—表示晶粒大小的尺度

3、。起始晶粒度—奥氏体刚刚形成时的晶粒度。（此时晶粒细小）实际晶粒度—在具体的热加工条件下，得到奥氏体晶粒度。（与热加工工艺参数有关，一般比起始晶粒度大）1～4级为粗晶粒5～8级为细晶粒国家标准GB6394-86,金属平均晶粒度标准评级图930±10℃；保温3～8小时；缓慢冷却；放大100×；与标准图比较。特定条件本质晶粒度—在特定的加热条件下，奥氏体晶粒长大的倾向。1-本质粗晶粒钢2-本质细晶粒钢加热温度与奥氏体晶粒长大的关系钢的晶粒度1～4级，为本质粗晶粒，随温度升高，晶粒迅速长大。钢的晶粒度5

4、～8级，为本质细晶粒，随温度升高长大倾向不明显。⑵奥氏体晶粒长大及其影响因素①成分，含碳量增加，扩散速度增加，晶粒易长大。，含碳量增加，网状渗碳体的阻碍，晶粒不易长大。Mn、P促进奥氏体晶粒的长大。②温度温度高，晶粒大。⑶奥氏体晶粒大小对冷却后晶粒的影响奥氏体晶粒粗大，冷却后的组织也粗大，降低钢的常温力学性能，尤其是塑性。加热得到细而均匀的奥氏体晶粒是热处理的关键问题之一。等温转变:加热奥氏体化的钢,快速冷却到Ar1以下的某一温度,等温,使奥氏体在该温度完成组织转变的过程。实验方法:每组取若干试

5、样，在不同的温度等温，作出转变量与时间的关系曲线，然后在温度—时间坐标系中找出对应点。三、钢在冷却时的转变冷却时的转变需要过冷，相变温度低于平衡温度,分别为：Ar1（PSK）、Ar3（GS）、Arcm（ES）。转变开始点的连线称转变开始线。转变终了点的连线称转变终了线。（1）建立曲线1.共析钢的等温转变曲线和分析过冷奥氏体区A1-Ms间及转变开始线以左的区域转变产物区转变终了线以右及Mf以下区域转变区开始线与终了线之间及Ms与Mf之间区域时间温度A1MSMfA过冷PBMA→MA→BA→P转变开始线

6、转变终了线奥氏体①孕育期转变开始线与纵坐标之间的距离。孕育期越小，过冷奥氏体稳定性越小。孕育期最小处称C曲线的“鼻尖”。碳钢鼻尖处的温度为550℃。在鼻尖以上,温度较高，相变驱动力小，奥氏体较稳定。在鼻尖以下，温度较低，扩散困难，奥氏体较稳定。（2）C曲线分析在550℃—Ar1温度之间，等温冷却与a-b线相交，钢发生珠光体转变。在550℃—Ms温度之间，等温冷却与a-b线相交，钢发生贝氏体转变。在Ar1—Ms温度间，b曲线右,钢的转变已结束，冷却到室温组织不发生变化。在Ms—Mf温度之间，连续冷却

7、不与a-b线相交，钢发生马氏体转变。温度②C曲线与过冷奥氏体在不同温度下的等温转变产物设曲线a为转变开始线，曲线b为转变终了线（1）珠光体型转变——扩散型转变组织组织共性：铁素体与渗碳体组成层片状混合物。组织个性：层片间距随过冷度的增加而减小。400×5000×12000×2、过冷奥氏体的转变产物及转变过程珠光体（P）：等温转变温度（Ar1—650℃）；HRC5—20索氏体（S）：等温转变温度（650—600℃）；HRC20—30屈氏体（T）：等温转变温度（600—550℃）；HRC30—40片间

8、距越小，钢的强度、硬度越高，而塑性和韧性略有改善。珠光体转变过程珠光体转变也是形核和长大的过程。渗碳体晶核首先在奥氏体晶界上形成。在长大过程中，其两侧奥氏体的含碳量下降，促进了铁素体形核，两者相间形核并长大，形成一个珠光体团。珠光体转变（动画）（2）贝氏体型转变----半扩散型转变组织贝氏体：碳过饱和的铁素体与渗碳体（下贝氏体是碳化物）组成的混合物。上贝氏体（B上）：等温转变温度（550—350℃）；组织形态：黑羽毛状。HRC40—50；强度较低，塑性和韧性较差。下贝氏体（B下）：