修改后第四章 热处理.ppt

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1、第四章钢的热处理Heattreatmentofcarbonsteel1、热处理概念GB/T7372—99——将金属材料或工件在固态下进行加热、保温、冷却三个步骤以获得预期的组织结构与性能的工艺。目的：改变钢的工艺性能；强化钢材；满足使用要求。原理：改变组织。t℃o时间τ加热保温冷却热处理工艺曲线本章重点：热处理基本理论；常用热处理工艺；热处理组织、性能特点。2、热处理分类按目的、加热条件和特点不同分：——退火、正火、淬火、回火。是讨论的重点（1）整体热处理bulkheat--treatment（2）表面热处理surfaceheat--treatme

2、nt——火焰加热淬火、感应加热淬火等。（3）化学热处理thermo-chemicaltreatment——渗碳、渗氮、碳氮共渗等（4）特殊热处理specialheat-treatment——形变热处理、磁场热处理、真空热处理、激光热处理等。第一节钢在加热时的组织转变GPQSEAFF+AA+Fe3CⅡPF+PP+Fe3CⅡ加热时：“C”下标如：AC1；AC3；AccmAC3AccmAC1冷却时：“r”下标如：Ar1；Ar3；ArcmAr3Ar1Arcm二、奥氏体的形成以共析钢为例，室温P是F+Fe3C混合物AC1A(WC=0.77%)一、临界温度P:

3、F(WC=0.0218%)+Fe3C(WC=6.69%)1.结构的改组2.碳原子的扩散正交晶格面心立方0.77Wc727体心立方Fe3CF●A核●AA形成过程：1、奥氏体的形核与长大2、剩余Fe3C的溶解3、奥氏体成分的均匀化6.69%0.0218%三、影响A形成的因素1、加热温度的影响。温度高→转变速度快2、加热速度的影响。3、化学成分的影响亚共析钢和过共析钢中A的形成过程加热速度快→转变速度快（1）碳的质量分数WC↑A的形成速度↑（2）合金元素含合金元素→A的形成速度↓四、奥氏体晶粒大小与控制1、晶粒度——晶粒的大小程度，称晶粒度。YB/T51

4、48——1993规定：有10个级别，1级最粗——10级最细。见教材P152、晶粒大小与控制（1）起始晶粒度（2）实际晶粒度（3）本质晶粒度——P刚刚转变为A时的晶粒大小。——经热处理后获得的A晶粒大小。（1）合理选择加热温度和保温时间。（2）选择原始材料晶粒粒状P组织。（3）加入一定量的合金元素，抑制A晶粒长大。——将钢试样加热到（930+/–10)℃、保温3—8h冷却后得到的晶粒大小。本质晶粒度代表着钢的晶粒长大倾向，由钢的成分及冶炼方法决定本质粗晶粒钢：用Si、Mn脱氧的钢。本质细晶粒钢：用Al脱氧的钢，含Ti、V等元素的合金钢。第二节钢在冷却

5、时组织转变Ar1温度时间O连续冷却等温冷却●●●一、过冷A的等温冷却转变▲过冷A——冷却到Ar1线以下暂时存在的A。▲等温冷却——将A由高温冷却到Ar1线以下某个温度等温停留一段时间，然后冷却下来的方式。▲等温转变——在等温保持时，过冷A发生的转变1、等温转变曲线的建立以共析钢为例步骤（1）按照一定尺寸制成若干共析钢试样。A的冷却转变方式（2）将试样加热到850℃—900℃，保温一段时间，A化。（3）将试样分别放入不同温度的等温槽（炉）中冷却，如：700℃、650、600、550、500、450、400、200℃等A1tτO850—900-700-

6、650-600----550500450200·.......230Ms.2、曲线分析（TTT曲线）时间—温度—组织转变关系曲线，简称“TTT”线。Time—Temperature—TransformPBM按温度划分三个区：高温转变区：A1—550℃→珠光体型转变P中温转变区：550℃—Ms→贝氏体型转变B低温转变区：Ms（230℃）以下→马氏体型转变M（4）测定A在各个温度下，组织转变开始与终止的时间、最终的组织与性能。（5）将测定结果描绘在温度—时间坐标系内，将组织转变开始点和终止点连接起来即得C曲线。Mf过冷A的孕育期...3、过冷A等温转变

7、产物的组织与性能550600650A1MsPBM（1）珠光体型转变——产物P由于冷却速度不等，得到的P层片厚薄不同，三种：①、A1—650℃，△T小，P粒粗，160HBS—250HBS“P”表示。P②、650—600℃，△T稍大，P粒较细，薄F与Fe3C，”S”表示，sarbite索氏体，27—38HRC。S③、600—550℃，△T大，P粒很细，用T表示，troostite托氏体；38HRC—43HRC。T（2）贝氏体型转变--Bbainite727——奥氏体转变成过饱和铁素体和极细小的渗碳体的混合物，称“贝氏体”。分B上、B下，B上硬脆无使用价

8、值，B下力学性能较好。——生产中常用。350B上B下面心立方：γ—Fe体心立方α—Fe对应珠光体转变的A1点和马氏体转变的