工程材料及制造基础 第三讲 钢的热处理、钢的分类和编号

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1、第三讲钢的热处理、钢的分类和编号一、钢在热处理中的组织转变二、钢的热处理工艺三、钢的分类方法四、钢的编号和应用钢热处理概述：普通热处理表面热处理其他热处理退火Annealing正火Normalizing淬火Hardening(Quenching)回火Tempering表面淬火化学热处理火焰加热Flame感应加热Induction渗碳Carburization渗氮Nitrogenizing碳氮共渗真空热处理Vacuum可控气氛热处理ControledAtmosphere热处理钢的热处理曲线钢热处理的两种冷却

2、方式一.钢在热处理中的组织转变(Transformation)1.钢在加热和冷却时存在过热、过冷。2.钢的加热温度不宜太高、时间不宜太长，防止A粗化。3.A在不同温度下转变有不同产物，以共析钢过冷A为例，转变产物如下：727---650℃，生成粗片珠光体；650---600℃，生成细片珠光体（索氏体）；600---550℃，生成极细片珠光体（屈氏体）550---350℃，生成上贝氏体(Bainite)；350---230℃，生成下贝氏体；230℃以下，生成马氏体(Martensite)。钢在加热和冷却时，

3、临界转变温度变化共析钢加热获得单一奥氏体的过程钢的加热温度过高对转变组织影响奥氏体晶粒长大示意图二.热处理工艺TypeofHeatTreatment1.退火Annealing：加热到适当温度，保温后缓慢冷却。目的：降低硬度利于切削；细化晶粒，提高性能；消除内应力，为下一工序作准备；提高塑性，便于冷冲压、冷拉拔。分类：完全退火、球化退火、去应力退火。完全退火：只适用于亚共析钢。球化退火：适用共析和过共析钢。加热727℃以上，片状渗碳体球化，降低硬度或为淬火做好组织准备。去应力退火：加热到500-650℃，消

4、除内应力。2.正火Normalizing：加热到适当温度，保温后在空气中冷却。目的：细化晶粒；提高低碳钢硬度，改善切削；使过共析钢渗碳体呈链状，利于球化。碳素钢正火、退火加热温度范围3.淬火Quenching：加热临界温度上30-50℃，保温后快速冷却，获得高硬度组织。冷却方式：在快冷介质中，如水、油、盐、碱的水溶液。目的：获得马氏体，提高硬度和耐磨性。缺点：较大内应力，增加脆性。4.回火Tempering：加热到适当温度，保温后自然冷却。目的：消除淬火应力，降低脆性。碳素钢淬火加热温度范围回火分类：低温

5、回火（150--250℃）：降低淬火应力和脆性。中温回火（350--500℃）：保证一定韧性，提高弹性极限。高温回火（500--650℃）：获得高强度、塑性和韧性。调质处理=淬火+高温回火三.钢分类Classofsteels钢：C<2.11%Fe-C合金，还有Si、Mn、S、P等。1.按成分(byComposition)低碳钢C≤0.25%；碳素钢中碳钢0.25%≤C≤0.60%；Carbon高碳钢C≥0.6%；低合金钢合金<5%；合金钢中合金钢5%≤合金≤10%Alloy高合金钢合金>10%；钢2.按质

6、量：(byquality)普通钢：S≤0.055%；(normal)P≤0.045%；优质钢：S≤（0.030-0.040）%、(highquality)P≤（0.035-0.040）%；高级优质钢：S≤0.020-0.030%；(highduty)P≤（0.030-0.035）%；3.按用途(bypurpose)(structural)结构钢---工程结构和机械零件；(tool)工具钢---工、模和量具；(special）特殊钢---不锈钢、耐热、耐磨和耐蚀钢。四.钢的编号MarksofSteels1.

7、优质碳素结构钢：碳含量万分数表示：25、30、452.碳素工具钢：碳含量千分数表示：T8、T12等，3.合金结构钢：30CrMnSi、12CrNi3等。4.合金工具钢：9SiCr、W18Cr4V等。5.特殊用途合金钢：1Cr18Ni9Ti不锈钢、W18Cr4VQUESTIONS:1.Distinguishbetweenthefollowing:a.QuenchingandTemperingb.Normalizingandannealingc.Cementiteandmartensite2.Explainw

8、hytemperingfollowsthequenchingprocessinheattreatmentofsteel词汇：钢热处理：HeatTreatmentofSteel退火：Annealing正火：Normalizing淬火：Hardening（Quenching）回火：Tempering表面热处理：SurfaceHeatTreatment火焰加热：FlameHeated感应加热：InductionHeated渗碳：Ca