第八章__淬火与回火ppt课件.ppt

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1、第八章淬火与回火8.1淬火8.2回火8.1淬火钢的淬火——将钢加热到临界温度（A1或A3）以上，保温一定时间使其奥氏体化，以大于临界冷却速度进行冷却的工艺。淬火目的：提高硬度和耐磨性：刀具、量具、磨具提高强韧性：轴类、杆件、销、受力件提高硬磁性：高碳钢、磁钢指的永久磁性（马氏体磁性）提高弹性：各类弹簧提高耐蚀和耐热性：耐热钢和不锈钢获得M组织一、淬火方法及工艺1.淬火方法淬火分类按加热温度：完全淬火、不完全淬火、循环加热淬火、二次淬火按加热速度：普通淬火、快速加热淬火、超快速加热淬火按加热介质及热源条件：光亮淬火、真空淬火、流态层加热淬火、铅浴加热淬火、盐浴加热淬火、火焰加热淬

2、火、感应加热淬火、高频脉冲淬火、接触电加热淬火、电解液加热淬火、电子束加热淬火、激光加热淬火按淬火部位：整体淬火、局部淬火、表面淬火按冷却方式：有单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火、预冷淬火等直接淬火；马氏体等温淬火、贝氏体等温淬火、形变等温淬火、冷处理等2.淬火工艺①淬火加热温度亚共析钢：Ac3+30～50℃;共析和过共析钢：Ac1+30～50℃为什么过共析钢淬火加热温度在Ac1+30～50℃，而不是Acm+30～50℃？）2.淬火工艺②加热时间加热时间=升温时间+心表温度一致时间+保温时间加热介质对保温时间影响较大。保温时间：达到热处理工艺规范要求的恒温保温时间。保温时

3、间：τ=αKD工件有效厚度(尺寸最小部位)装炉量有关系数一般K=1～1.5加热系数,与钢种及加热介质有关③冷却方式冷却方式最大限度减少工件应力集中和变形，使工件冷却充分均匀。冷却介质2.淬火工艺单液淬火双液淬火分级淬火等温淬火时间温度MsA1二、淬火介质理想淬火介质具备：高温慢冷；奥氏体鼻子温度快冷；马氏体转变慢冷。时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A1MsMf理想淬火冷却介质1.有物态变化的淬火介质介质冷却特性的测试二、淬火介质冷却机理第一阶段：蒸汽膜阶段。冷却速度慢第二阶段：沸腾阶段。冷却速度快第三阶段：

4、对流阶段。冷却速度慢常用的冷却介质水、盐水、碱水、油、合成淬火液等二、淬火介质2.无物态变化的淬火介质传热方式：介质传导和对流将工件的热量带走，使工件获得淬火要求。常用的淬火介质：硝酸盐和碱，使用温度在150～550℃之间。3淬火介质的新发展环保、优效（高温快速、低温慢速）、安全、经济为发展方向。植物油基生态淬火油（使蒸汽膜阶段短、提高高温阶段冷速）聚合物水基淬火介质（降低水的冷速、环保）固—气流化介质（固体细粒与压缩空气混合）常用的淬火冷却介质名称最大冷却速度时平均冷却速度/(℃•s-1)所在温度/℃冷却速度/(℃•s-1)650～550℃300～200℃20℃静止水3407

5、7513545040℃静止水28554511041060℃静止水2202758018510%NaCl溶液58020001900100010%NaOH溶液5602830275077520℃10号机油430230606580℃10号机油430230705520℃3号锭子油50012010050单液淬火双液淬火分级淬火等温淬火时间温度MsA1三、钢的淬透性淬透性是钢的主要热处理性能。是选材和制订热处理工艺的重要依据之一。三、钢的淬透性1.概念淬透性——钢在淬火时能够获得马氏体的能力。其大小是用规定条件下淬硬层深度来表示。工件淬硬层与冷却速度的关系示意图（a）零件截面的不同冷却速度;（

6、b）未淬透区的示意图abM量和硬度随深度的变化淬硬层深度——由工件表面到半马氏体区(50%M+50%P)的深度。如果工件中心在淬火后获得了50％以上的M，则认为工件已经被淬透。淬透性的大小对钢的热处理后的力学性能的影响未淬透淬透HRCHRC2、影响淬透性的因素决定因素:临界冷却速度;取决于A成分。因此使C曲线右移的元素均使淬透性提高;奥氏体化温度越高,保温时间越长,则晶粒越粗大,成分越均匀,过冷奥氏体越稳定,C曲线越向右移,淬火临界冷却速度越小,钢的淬透性越好注意区别：钢的淬透性——钢材本身的固有属性，与外部因素无关工件的淬透深度——取决于钢材淬透性,还与冷却介质、工件尺寸等外

7、部因素有关。同一材料的淬硬层深度与工件的尺寸、冷却介质有关。工件尺寸小、介质冷却能力强，淬硬层深。淬透性与工件尺寸、冷却介质无关。它只用于不同材料之间的比较。是在尺寸、冷却介质相同时，用不同材料的淬硬层深度来进行比较的。注意区别：淬透性和淬硬性淬硬性:钢在理想条件下淬火后所能达到的最高硬度。影响因素:主要取决于马氏体的含碳量。马氏体硬度、韧性与含碳量的关系C%淬硬性与淬透性:（两个完全不同的概念）淬透性淬硬性钢种小低碳素结构钢(20)小高碳素工具钢(T12A)大低低碳合金结构钢(20Cr2N