年首钢杯轧钢工培训(金属学)-钢的热处理).pptx

《年首钢杯轧钢工培训(金属学)-钢的热处理).pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、碳素钢的热处理首钢技师学院回主页回目录第五讲碳素钢的热处理§5-1钢在加热及冷却时的组织转变§5-2钢的热处理工艺学习指导学习重点：知道钢在加热和冷却时的组织如何进行相互转变的（即热处理原理），钢在淬火后的回火组织转变原理；知道退火、正火、淬火与回火等热处理办法的基本概念和基本工艺。学习难点：钢在加热和冷却时的组织转变以及淬火后的回火组织转变的原理；首钢技师学院回主页回目录§5-1钢在加热及冷却时的组织转变一、钢在加热时的组织转变二、钢在冷却时的组织转变三、钢在回火时的转变首钢技师学院回主页回目录概念－通过钢在固态下加热、保温和冷却这一过程，改变

2、其组织形态，从而获得所需要的性能的工艺被称为“钢的热处理”。通过热处理可以充分发挥钢材的潜力，提高和改善钢的性能，降低工件的重量，节约材料，降低成本，延长钢材的使用寿命。钢的热处理分为：退火、正火、淬火、回火（普通热处理）和表面热处理五种基本方法。首钢技师学院回主页回目录一、钢在加热时的组织转变1、共析钢的奥氏体化2、奥氏体晶粒的长大及其控制首钢技师学院回主页回目录1、共析钢的奥氏体化碳素钢在室温条件下组织基本上是由“铁素体+渗碳体”两个相所组成，只有在奥氏体组织状态下才能通过不同的冷却方式使钢转变成不同的组织，进而获得不同的力学性能。首钢技师学

3、院回主页回目录珠光体=铁素体+渗碳体奥氏体共析碳钢的奥氏体化－“形核与核的长大”首钢技师学院回主页回目录奥氏体的形成1234⑴奥氏体形核－钢在加热到A1时，奥氏体晶核优先在铁素体和渗碳体的相界面上形成，因为此处能量较高。首钢技师学院回主页回上页奥氏体晶核形成⑵奥氏体晶核长大－奥氏体形核后的长大是新相奥氏体的相界面同时向铁素体和渗碳体两个方向同时推移的过程；同时存在铁素体晶格改变成奥氏体晶格和渗碳体的溶解。首钢技师学院回主页回上页奥氏体晶粒长大⑶残余渗碳体的溶解－渗碳体晶格较复杂，其溶解速度小于铁素体晶格向奥氏体晶格的转变；在铁素体全部消失后，仍需

4、一段时间才能完成渗碳体的全部溶解。首钢技师学院回主页回上页未溶解的渗碳体⑷奥氏体成分均匀化－继续延长保温时间，通过碳原子的扩散能得到化学成分均匀的奥氏体组织，为冷却后得到良好的组织状态打下基础。首钢技师学院回主页回上页奥氏体晶粒2、奥氏体晶粒的长大及控制⑴奥氏体晶粒的长大－奥氏体刚刚完成转变时的晶粒是细小的晶粒，称为“奥氏体原始晶粒度”。随时间的延长和温度的升高，大晶粒将小晶粒“吞并”，以获取更小的晶界表面积使晶界表面能降低，奥氏体组织处于更加稳定的状态。在某一个加热条件下实际获得的奥氏体晶粒称为“奥氏体实际晶粒度”。首钢技师学院回主页回目录⑵奥

5、氏体晶粒度－奥氏体晶粒的大小采用晶粒度表示。按GB6394－86规定，标准晶粒度分为10级。其中1～4级称为粗晶粒，5～8级称为细晶粒，9级以上称为超细晶粒。首钢技师学院回主页回目录1级3级2级5级4级7级6级8级⑶奥氏体晶粒度对钢在室温下组织和性能的影响奥氏体晶粒细小时，冷却转变物组织也细小，其强度、塑性和韧性都比较高，冷脆性转变温度较低；奥氏体晶粒粗大时，冷却后转变产物组织也粗大，钢的力学性能下降，淬火时易变形，甚至开裂。首钢技师学院回主页回目录1级7级⑷奥氏体晶粒度的控制a冶炼。冶炼时添加铌（Nb）、钒（V）、钛（Ti）、锆（Zr）等化学元

6、素；b加热时间和加热温度。加热温度越高、加热时间越长奥氏体晶粒越大；c加热速度。加热温度一定时，加热速度越快，过热度越大，奥氏体形核率越高，起始晶粒越小；同时加热速度快，晶粒也来不及长大。首钢技师学院回主页回目录二、钢在冷却时的组织转变1、过冷奥氏体的等温转变2、马氏体转变首钢技师学院回主页回目录钢经过加热获得奥氏体组织后，在不同的冷却条件下进行冷却，可使钢获得不同的力学性能。在热处理工艺中常采用等温冷却和连续冷却两种冷却方式。首钢技师学院回主页回目录等温冷却－将奥氏体化的钢迅速冷却到临界温度以下的某一个温度保温，进行等温转变，然后再冷却到室温。

7、等温淬火、等温退火属于此类情况。临界点时间温度加热保温冷却首钢技师学院回主页回目录连续冷却－奥氏体化的钢随时间增加ΔT，温度下降Δt，普通淬火、正火、退火等工艺中的冷却属于此种冷却。临界点时间温度加热保温冷却首钢技师学院回主页回目录⑴过冷奥氏体－奥氏体在临界点A1以下是不稳定的，必定要发生变化，但并不是一冷到A1温度以下时就立刻发生转变，在转变前需要停留一定的时间，这段时间称为孕育期。在A1温度以下暂时存在的、处于不稳定状态的奥氏体称为过冷奥氏体。首钢技师学院回主页回目录临界点A1时间温度加热保温冷却过冷奥氏体⑵过冷奥氏体的等温转变－将高温奥氏体

8、迅速冷却到低于A1的某一个温度，保持恒温，让过冷奥氏体在此温度完成其转变的过程。临界点A1时间温度加热保温冷却过冷奥氏体等温转变首钢技师