钢的淬火与回火课件.ppt

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1、第七章钢的淬火与回火第一节钢的淬火淬火：将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保持一定时间（使奥氏体化），然后以适当速度冷却，获得马氏体和（或）贝氏体组织的热处理工艺。淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织；提高工件的硬度，强度和耐磨性及其他性能为后续热处理作好组织准备等。1、钢的淬火温度亚共析钢的淬火温度一般为Ac3+30～50℃，过共桥钢的淬火温度一般为Ac1＋30～50℃。2、淬火的加热保温时间淬火的加热保温时间大多采用经验公式计算，并经过试验确定加热保温时间。3、淬火介质加入（5～10）％的食盐的水溶液常用于碳钢的淬火。油（机油、锭子油、变压器油等）常用于合金钢的淬火。一、淬火方法与

2、工艺参数淬火加热温度的选择示意图二、常用的淬火方法工件淬硬层与冷却速度的关系心部表面非马氏体区马氏体区冷速V淬硬区与未淬硬区示意图时间温度A1MSK临心V表工件截面上不同冷却速度VVV临三、钢的淬透性与淬硬性在规定条件下，钢在淬火时获得马氏体组织深度的能力。一般规定从表面到50%非马氏体深度的距离作为淬硬层深度。1.钢的淬透性钢在理想条件下淬火成马氏体后所达到的最高硬度。2.钢的淬硬性（一）、基本概念3.钢的淬透性与淬硬性两个概念的区别。钢的淬透性——主要取决于钢的属性。钢的淬硬性——主要取决于M中的含碳量。两种钢的淬透性（注：料直径相同，在相同淬火介质中淬火）淬透性好淬透性差00直径直径硬度

3、HRC（二）淬透性的测定及表示方法1.端淬试验法淬透性表示方法：d——测试点至水冷端的距离(mm）HRC——测试点处的硬度值J——表示末端淬透性例：即表示：距水冷端5mm处试样硬度值为42HRC即表示：距水冷端10mm处试样硬度值为30～35HRC淬透性曲线半M与碳含量（二）临界直径法生产中也常用临界淬火直径表示钢的淬透性。临界淬火直径——圆棒试样在某介质中淬火时所能得到的最大淬透直径（即心部被淬成半马氏体的最大直径），用D0表示。在相同冷却条件下，D0越大，钢的淬透性越好。淬透性对调质后钢的力学性能的影响（三）淬透性对力学性能的影响表面中心表面HRCσbσ0.2AKUa）已淬透HRCAKU表

4、面表面中心σ0.2σbb）未淬透淬透和未淬透试样经调质后的心部组织（分别是S回与S）是不同的，导致心部性能的差异。（一）钢的化学成分1.含碳量亚共析钢C%↑，C曲线右移→Vk↓→淬透性↑；过共析钢C%↑，C曲线左移→Vk↑→淬透性↓；共析钢的Vk最小，淬透性最好。除Co外，其余合金元素均使C曲线右移，降低Vk，→淬透性↑。（四）影响淬透性的因素（二） 奥氏体化条件的影响T↑，τ↑，则A晶粒↑、过冷A稳定性↑→淬透性↑2.合金元素(2)切削刀具，必须淬透。(3)各类弯、扭件要求淬透R/4～R/2。2. 热处理工艺制定的依据3. 尺寸效应1. 根据零件工作条件不同合理确定钢的淬透性(1)受拉、压、

5、冲击载荷零件必须淬透。（五）淬透性的应用钢件淬硬层深度随其截面尺寸↑而 ↓。TH、τH、冷却介质及冷却方式等参数的确定（a）20钢淬火工艺过程及组织转变20钢淬火四、常用淬火工艺方法及组织转变（b）45钢淬火工艺过程及组织转变45钢淬火（c）T8钢淬火工艺过程及组织转变T8（d）T12钢淬火工艺过程及组织转变T12回火：钢件淬硬后，再加热到Ac1点以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。回火目的：减小或消除淬火残余应力；稳定钢件的组织和尺寸；并与淬火配合，使零件达到使用性能要求。第二节钢的回火一、钢在回火时的组织转变马氏体分解当回火温度在100~200℃时，马氏体开始发生部分

6、分解，析出ε碳化物，这种碳化物与马氏体保持共格关系。ε碳化物不是平衡相，而是向渗碳体转变前的一个过渡相。这一阶段转变完成后,钢的组织由有一定过饱和度的固溶体和与其有共格关系的ε碳化物所组成，这种组织称为回火马氏体。2.余奥氏体转变在200~300℃之间,钢中的残余奥氏体也发生分解，转变为回火马氏体或下贝氏体。3.碳化物的转变在300~400℃之间,由ε碳化物转变成与基体无共格关系的颗粒状渗碳体。这一阶段转变完成后,钢的组织由饱和的针状α相和细小粒状的渗碳体组成，这种组织称为回火屈氏体。4.基体α相的回复、再结晶和碳化物的聚集长大由于马氏体中的缺陷（如位错或形变孪晶等）密度很高，当回火温度超过4

7、00℃以上后，在回火过程中也发生回复和再结晶过程。α相由针状或板条状转变成无应变的、等轴状新晶拉。同时渗碳体发生聚集和长大，有一定程度的粗化。这一阶段转变完成后,钢的组织由等轴的α相和粗粒状渗碳体组成，称为回火索氏体。二、淬火钢回火后的力学性能1.回火温度与钢的力学性能及应用（1）低温回火：淬火钢件在250℃以下回火一般得到回火马氏体组织,即由ωc较低的马氏体与极细的碳化物(Fe2.4C)组成的组