工程材料第六章.ppt

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1、热处理概述定义：目的及重要性：改善材料的组织结构提高性能提高工件使用寿命减低成本分类：热处理t(h)加热冷却热处理工艺曲线T(℃)保温V加tV冷大型铸钢件的热处理炉真空淬火炉T加普通热处理（四火：退火、正火、淬火、回火）表面热处理（表面淬火、化学热处理）§1钢在加热时的转变相变的热滞现象奥氏体化的概念完全奥氏体化不完全奥氏体化加热的目的及重要性APA1ETT1T2△T△T基本概念：过冷奥氏体奥氏体的冷却转变过冷奥氏体转变曲线等温冷却曲线（TTT)连续转变曲线（CCT）目的及重要性转变类型§2钢在冷却时的转变按转变温度高温转变中温转变低温转变按转变产物珠光体转

2、变贝氏体转变马氏体转变按冷却方式等温转变连续转变F＋AA＋Fe3CⅡ§1钢的退火和正火定义：目的：调整硬度，便于切削加工消除残余应力提高塑性，消除加工硬化均匀成分、组织细化晶粒消除网状或片状Fe3CⅡ作为最终热处理退火和正火加热缓冷空冷PS退火正火钢临界温度以上或以下热处理设备退火工艺完全退火工艺参数：退火后组织：P应用：亚共析钢目的：消除应力细化晶粒均匀成份、组织提高塑性等温退火退火和正火AC3+30～50℃AC3+30～50℃炉冷AC3500℃，空冷优点:退火时间短，组织均匀中碳钢：珠光体+铁素体球化退火工艺参数：退火后组织：球状P（粒状P）应用：共析钢

3、过共析钢目的：使网状或片状Fe3CⅡ球化退火和正火退火工艺Ar1-20℃炉冷AC1500℃，空冷AC1+20～30℃AC1+20～30℃H便于切削加工使塑性达到最佳为淬火、回火做准备球状珠光体Fe3C的球化过程去应力退火（低温退火）工艺参数：目的：消除工件残余应力；软化处理均匀化退火（扩散退火）工艺参数：目的：消除偏析；均匀成份、组织再结晶退火工艺参数：目的：消除加工硬化；提高塑性退火和正火退火工艺扩散退火去应力退火T加热＜AC1T加热：AC3＋150～250℃t保温：10～15hT加热＞T再结晶退火工艺参数：正火后组织：S应用：共析钢过共析钢目的：消除应力

4、细化晶粒均匀成份、组织提高塑性消除网状Fe3CⅡ正火工艺退火和正火亚共析钢：AC3+30～50℃共析钢及过共析钢：ACCM+30～50℃索氏体加热温度？组织和性能对切削加工的影响热处理缺陷经济问题退火和正火退火与正火比较为什么亚共析钢不在两相区加热？为什么过共析钢退火不能在Accm以上，但正火可以？定义及目的工艺参数的选择淬火加热温度？保温时间的确定t=αD式中：α—加热系数(min/mm)D—工件有效厚度（mm）合金钢淬火加热条件的选择T淬火（AC+50～100℃）需预热§2钢的淬火加热快冷＞vkB区等温MB钢Ac3或Ac1以上A化亚共析钢：AC3+30～

5、50℃（完全淬火）共析钢及过共析钢：AC1+30～50℃（不完全淬火）中碳钢：马氏体+铁素体成分：C0.33%,Si0.17%,Mn0.74%,P0.027%,S0.015%热处理：不完全淬火，950℃炉冷到750℃后水淬淬火介质钢的淬火淬火介质水油盐水碱浴硝盐浴冷速650～550℃600℃/s快150℃/s太慢1000～1200℃/s比油快比油稍弱200～300℃270℃/s太快30℃/s慢300℃/s比油弱比油弱特点高温冷速快，可保证工件淬硬低温冷速快，工件易变形开裂冷却能力对水温敏感杂质使冷却能力下降低温冷速慢，工件不易变形、开裂高温冷速慢，工件易分解

6、，淬不硬易老化、易燃油温增加，冷却能力增加（20～80℃）冷却能力强工件表面质量好，硬度均匀易变形开裂易腐蚀既能保证工件淬硬，又能使变形开列程度减少流动性好工作环境差用途碳钢合金钢小截面碳钢形状简单，截面尺寸大的碳钢小件、形状复杂、精度要求高的工件CABD650℃400℃理想淬火冷却曲线常用淬火方法钢的淬火心部表面温度时间⊿T常用淬火方法定义回火的目的减少或消除内应力稳定组织获得所需力学性能回火时的组织转变及性能变化马氏体的分解残余奥氏体的分解碳化物的析出和变化α相（F）的回复和再结晶§3钢的回火加热淬火钢Ac1以下保温冷却室温脆性，减少工件的变形、开裂的可

7、能性钢的回火回火时的组织转变及性能变化回火阶段组织变化内应力体积性能回火后组织（一）＜200℃马氏体分解MH不变或（略）δ、ψ、ak（略）C过饱和α(针)+ε(点)M回（二）200～300℃马氏体分解残余奥氏体分解(略)σ、H(略)脆性M回（三）300～400℃马氏体分解碳化物聚集长大1直至消失Hδ、ak＞M回σ、H较高弹性最佳σs最佳针状F+颗粒状Fe3CT回（四）＞400℃α相（F）的回复和再结晶σ、Hδ、ψ、ak综合性能最佳等轴F+颗粒状Fe3CS回c/a»1c/a＞1c/a＞1c/a＝1εFe3CArB下或M回钢的回火回火索氏体回火屈氏体回火马氏体回

8、火马氏体回火后钢的的组织马氏体回火后钢的的性能40C