钢的热处理工艺基础ppt课件.ppt

《钢的热处理工艺基础ppt课件.ppt》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、1、热处理：是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，获得所需要性能的一种工艺。为简明表示热处理的基本工艺过程，通常用温度—时间坐标绘出热处理工艺曲线。第四章钢的热处理热处理是一种重要的加工工艺，在制造业被广泛应用。在机床制造中约60-70%的零件要经过热处理。在汽车、拖拉机制造业中需热处理的零件达70-80%。至于模具、滚动轴承则要100%经过热处理。总之，重要的零件都要经过适当的热处理才能使用。2、热处理特点：热处理区别于其他加工工艺如铸造、压力加工等的特点是只通过改变工件的组织来改变性能，而

2、不改变其形状。铸造轧制3、热处理适用范围：只适用于固态下发生相变的材料，不发生固态相变的材料不能用热处理强化。4、根据加热、冷却方式及钢组织性能变化特点不同，将热处理工艺分类如下：其他热处理普通热处理表面热处理热处理退火正火淬火回火真空热处理形变热处理激光热处理控制气氛热处理表面淬火—感应加热、火焰加热、电接触加热等化学热处理—渗碳、氮化、碳氮共渗、渗其他元素等[重点掌握]钢在加热时组织转变的过程中及影响因素；2.共析钢奥氏体等温冷却曲线中各条线的含义。C曲线中各种温度区域内奥氏体转变产物的组织形貌，性能特点

3、。3.奥氏体连续冷却转变曲线的特点，冷却速度对钢的组织变化和最终性能的影响；4.各种热处理的定义、目的、组织转变过程，性能变化，用途和使用的钢种、零件的范围。第一节钢在加热时的组织转变第二节钢在冷却时的组织转变第三节钢的普通热处理第四节表面热处理和表面工程技术第五节可控气氛热处理[教学内容]一、钢的临界温度铁碳相图中PSK、GS、ES线分别用A1、A3、Acm表示。由于实际加热或冷却时存在过冷或过热现象，因此，将第一节钢在加热时的组织转变加热是热处理的第一道工序。在临界点以上加热，目的是获得均匀的奥氏体组织，

4、称奥氏体化。二、奥氏体的形成1.奥氏体的形成的基本过程奥氏体化也是形核和长大的过程，分为四步。现以共析钢为例说明：第一步：奥氏体晶核形成：首先在与Fe3C相界形核。第二步：奥氏体晶核长大：晶核通过碳原子的扩散向和Fe3C方向长大。钢加热时的实际转变温度分别用Ac1、Ac3、Accm表示，冷却时的实际转变温度分别用Ar1、Ar3、Arcm表示第三步：残余Fe3C溶解：铁素体在成分、结构上比Fe3C更接近于奥氏体，因而先于Fe3C消失，而残余Fe3C则随保温时间延长不断溶解直至消失。第四步：奥氏体均匀化。F

5、e3C溶解后，其所在部位碳含量仍很高，通过长时间保温使奥氏体成分趋于均匀。亚共析钢和过共析钢的奥氏体化过程与共析钢基本相同。但由于先共析或二次Fe3C的存在，要获得全部奥氏体组织，必须相应加热到Ac3或Accm以上。2.影响奥氏体形成的因素1．加热温度T↑→A化↑(D↑→浓度梯度大）2.含碳量C%↑→界面多→核心多→转变快3.加热速度V↑→转变开始温度↑，转变时间↓4．合金元素a.Cr、M0、W、V、Nb、Ti强碳化物形成元素，↓奥氏体形成速度b.C0、Ni非碳化物形成元素，↑奥氏形成速度c.Al、Si、M

6、n影响不大5．原始组织片状，片间距小→相界面多→碳弥散度大→碳原子扩散距离短→奥氏体形核长大快>粒状第二节钢在冷却时的组织转变过冷奥氏体的等温转变过冷奥氏体的连续冷却转变过冷奥氏体的等温转变产物的组织和性能过冷奥氏体的转变方式有等温转变和连续冷却转变两种。两种冷却方式示意图1——等温冷却2——连续冷却处于临界点A1以下的奥氏体称过冷奥氏体。过冷奥氏体是非稳定组织，迟早要发生转变。一、过冷奥氏体的等温转变过冷奥氏体的等温转变图是表示奥氏体急速冷却到临界点A1以下在各不同温度下的保温过程中转变量与转变时间的关系曲

7、线。又称C曲线或TTT曲线。(Time-Temperature-Transformation)1、C曲线的建立以共析钢为例：⑴取一批小试样并进行奥氏体化。⑵将试样分组淬入低于A1点的不同温度的盐浴中，隔一定时间取一试样淬入水中。⑶测定每个试样的转变量，确定各温度下转变量与转变时间的关系。⑷将各温度下转变开始时间及终了时间标在温度—时间坐标中，并分别连线。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。A1-Ms间及转变开始线以左的区域为过冷奥氏体区。转变终了线以右及Mf以下为转变产物区。两线之间及

8、Ms与Mf之间为转变区。时间温度A1MSMfA过冷APBMA→MA→BA→P转变开始线转变终了线5506502s10s5s2s5s10s30s40s2、C曲线的分析⑴转变开始线与纵坐标之间的距离为孕育期。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。在鼻尖以下，温度较低，扩散困难。从而使奥氏体稳定性增加。⑵C曲线明确