第四章 钢的热处理答辩ppt课件.ppt

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1、第四章金属材料热处理(HeatTreatmentofSteel)概述钢的普通热处理工艺钢的表面热处理工艺机械制造过程中的热处理第一节概述1、热处理:是指将金属材料(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。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

2、。2.热处理的主要目的:改变钢的性能。3.热处理的应用范围:整个制造业。4.热处理的分类热处理普通热处理表面热处理退火;正火;淬火;回火;表面淬火化学热处理感应加热淬火火焰加热淬火渗碳;渗氮;碳氮共渗;一.钢的退火(Annealingofsteel)一)定义:把钢加温到预定温度，保温一定时间后缓慢冷却后（通常随炉冷却），获得接近于平衡组织的热处理工艺．二)目的:消除应力;降低硬度;细化晶粒;均匀成分;为最终热处理作好组织准备。退火温度(°C)名称Ac3+30～50完全退火Ac1+30～50球化退火500～600去应力

3、退火Ac3+150～250扩散退火（1）完全退火①工艺规范：加热温度，Ac3+30~50℃②保温时间；据零件大小，装炉量多少和加热方式而定③冷却方式：随炉冷却，实际应用为了缩短生产周期，冷至600℃后往往出炉空冷。主要适用于亚共析钢.将其加热到Ac3+30~50℃使钢材完全奥氏体化,缓慢冷却后获得接近于平衡状态的珠光体组织.使热加工过程中造成的粗大不均匀组织均匀细化,降低硬度,提高塑性,改善加工性能,消除内应力.缺点:所需时间较长,生产率低。特别是某些奥氏体化比较稳定的合金钢，退火时间长达几十小时以上，所以一般对合金

4、钢大件常采用等温退火工艺。将钢件加热保温后，较快地冷却到珠光体转变的温度范围内，等温保持到奥氏体全部转变为珠光体组织，然后出炉空冷。等温退火与完全退火目的相同，但等温退火可以通过控制等温温度，更快地获得所需要的均匀组织和性能，退火效果好，大大缩短了退火时间。（2）球化退火①、工艺规范：加热温度：Ac1+10~30℃②、保温时间：以充分使二次渗碳体球化为原则。③、冷却方式：经过保温后采用空气中冷却。使用于共析钢和过共析钢。④、球化原因：使钢中的网状二次渗碳体和珠光体中的片状渗碳体球化，降低材料硬度，改善切削加工性，为最

5、终热处理做准备。球化退火保温时间较长，以保证二次渗碳体球化。为了获得较好的球化效果，对于含碳量高、网状渗碳体严重的钢，应在退火前用正火消除网状渗碳体。T10钢球化退火组织(化染)500（3）扩散退火①、工艺规范：加热温度：Ac3+150~200℃以上（1050~1150℃），长时间保温（10~15h）后随炉冷却。主要使用合金钢大型铸、锻件。目的是为了消除其化学成分的偏析和组织的不均匀性。缺点：扩散退火容易使钢的晶粒粗大，影响力学性能，因此，一般扩散退火后仍需进行完全退火或正火，以细化扩散退火中因高温和长时间的保温所

6、产生的粗大组织。（3）、去应力退火①、工艺规范：加热温度：Ar1以下，通常为Ar1以下，一般为500℃～650℃，充分保温后缓慢冷却至200℃出炉空冷。去应力退火加热温度低，在退火过程中无组织变化。目的是为了消除毛坯和零件中的残余应力，稳定工件尺寸及形状，减少零件在切削加工和使用过程中的变形和开裂倾向。②、保温时间：一般保温时间都较短③、冷却方式：随炉缓冷至200℃左右出炉。把零件加温到Ac3（亚共析钢）或Accm以上30～50℃,保温一段时间，然后在空气中冷却。目的：（1）对普通碳、低合金钢和力学性能要求不高的结构

7、件，可作为最终热处理。（2）对低碳素钢用来调整硬度，避免切削加工中“粘刀”现象，改善切削性能（3）对共析钢、过共析钢用来消除网状二次渗碳体，为球化退火作好组织准备。正火比退火加热温度高，冷却速度快，冷却后组织中铁素体量少，珠光体弥散度大，得到的索氏体组织比退火的珠光体组织细，故正火比退火具有较高的力学性能。同样的钢件在正火后强度和硬度比退火后高二、正火另外，正火生产周期短，生产效率高，操作简便，经济性好。低碳钢含碳量少，经过正火处理后的强度和硬度与退火后的差不多，所以在条件允许的情况下，尽量采用正火。四)工艺参数:三

8、、淬火把钢材加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（共析钢和过共析钢）以上30～50℃，经过保温后在冷却介质中水）迅速冷却，得到以马氏体和贝氏体为主的的热处理工艺。淬火的目的：提高钢的力学性能，强化材料。例如：过共析钢退火后硬度为25HRC，而淬火后为62HRC。淬火工艺的选择对淬火工件的质量影响较大。淬火工艺的选择对淬火工件的质量影响较大，如果选择