4-钢的热处理培训资料.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4 钢的热处理,常见的热处理方法,图5-2 热处理方法,第一节,钢在加热时的转变,一、,奥氏体化前的组织,对于亚共析钢 F+P 共 析 钢 P 过共析钢 Fe,3,C,+P,钢在加热和冷却时的相变临界点,图5-3 实际相变温度与理论转变温度之间的关系,二,、,共析钢奥氏体的形成过程,1.奥氏体晶核的形成,2.奥氏体晶核的长大,3.残余渗碳体的溶解,4.奥氏体成分的均匀化,加热目的,就是使钢A化。,共析碳钢A形成过程示意图A,形核,A,长大,残余,Fe3C,溶解,A,均匀化,图5-4,第二节,钢的冷却转变,冷却方式,连续冷却,等温冷却,图5-6 冷却方式示意图,过冷奥氏体：,高温时所形成的奥氏体冷却到A,1,点以下尚未发生转变的奥氏体。,过冷奥氏体等温转变曲线：,图5-7,共析碳钢过冷A等温曲线的建立,图5-9,过冷奥氏体等温转变的产物的组织和性能珠光体形成示意图,图5-10,珠光体,组织特征图,(a)珠光体,(b)索氏体,(c)屈氏体,图5-11,珠光体组织,贝氏体形成示意图,B,上,=过饱和碳,-Fe,条状,+Fe,3,C,细条状,过饱和碳,-Fe,条状,Fe,3,C,细条状,羽毛状,图5-12,B,下,过饱和碳,-Fe,针叶状,+Fe,3,C,细片状,过饱和碳,-Fe,针叶状,Fe,3,C,细片状,针叶状,贝氏体形成示意图,图5-13,上贝氏组织特征图,图5-14,上贝氏体组织金相图,图5-15,下贝氏组织特征图,图5-16,下贝氏体组织金相图,图5-17,低碳板条状马氏体组织金相图,图5-18,高碳针片状马氏体组织金相图,图5-19,第三节,钢的普通热处理,一、,钢的退火与正火,二,、,钢的淬火,三,、,钢的回火,一、,钢的退火与正火,钢的退火：将钢在固态下加热到一定温度，保温后，以缓慢的冷却速度冷却（炉冷）。,完全退火、等温退火、,球化退火,（不完全退火）、,去应力退火等。,目的：,细化，均匀化粗大、不均匀组织,接近平衡组织调整硬度切削性,消除内应力,钢的正火：将钢在固态下加热到一定温度，保温后，以一定的冷却速度冷却（空冷）。,完全正火、不完全正火等,。,目的：,细化，均匀化粗大、不均匀组织,改善低碳钢切削性,消除过共析钢二次网状碳化物,退火和正火的选择,（1）从切削加工性上考虑,硬度在HB170230范围内，切削性能较好。过硬，难以加工；过低，则切屑不易断，零件表面粗糙度大。对于低、中碳结构钢以正火作为预先热处理比较合适，高碳结构钢和工具钢则以退火为宜。,（2）从使用性能上考虑,如工件性能要求不太高，随后不再进行淬火和回火，那么往往用正火来提高其机械性能，但若零件的形状比较复杂，正火的冷却速度有形成裂纹的危险，应采用退火。,（3）从经济上考虑,正火比退火的生产周期短，耗能少，且操作简便，故在可能的条件下，应优先考虑以正火代替退火,。,二,、钢的淬火,1.,淬火的目的,为了获取,组织，它是强化钢材最主要的热处理方法。,：c溶于 中形成的固溶体。,2.钢的淬火工艺,淬火加热温度的选择,淬火冷却介质,淬火方法,淬火加热温度的选择示意图,图5-22,淬火理想的冷却速度,图5-23,淬火方法,单液淬火法,双液淬火法,马氏体分级淬火法,贝氏体等温淬火法,各种淬火方法示意图,时间,温度,Ms,A,1,单液淬火,双液淬火,分级淬火,等温淬火,图5-24,3.,钢的淬透性、淬硬性,淬透性:表示的是钢在淬火时所能得到的淬硬层深度,淬硬性:指的是钢在淬火能达到的最高硬度。,钢的淬透性曲线,图5-25,淬透性不同的钢调质后机械性能,a)全淬透 b)未淬透,未淬透钢,淬透钢,图5-26,三,、钢的回火,1.什么是钢的回火及回火的目的,2.淬火钢在回火时组织和性能的变化,3.回火的方法及应用,1.,钢的回火及回火的目的,回火的概念:,将淬火钢重新加热到,A,1,点以下某一温度，保温后冷却到室温的热处理工艺。,回火的目的:,1,改变强度、硬度高，塑性、韧性差的淬火组织。,2,使不稳定的淬火组织,M,和残余,A,转变为稳定组织，保证工件不再发生形状和尺寸的改变。,3,消除淬火内应力，防止进一步变形、开裂。,2.回火的方法及应用,（1）低温回火：150250；组织：回火马氏体。内应力和脆性降低，保持了高硬度和高耐磨性。主要应用于工、模具、滚动轴承及渗碳和表面淬火的零件，回火后的硬度一般为HRC 58-64。,（2）中温回火：350500；组织为回火屈氏体，硬度HRC35-45，具有一定的韧性和高的弹性极限及屈服极限。这种回火主要应用于含碳0.5-0.7%的碳钢和合金钢制造的各类弹簧。,（3）高温回火：500650；组织为回火索氏体，其硬度HRC 25-35，具有适当的强度和足够的塑性和韧性。主要应用于含碳0.3-0.5%的碳钢在冲击负荷下工作的重要结构零件，连杆，螺栓，齿轮及轴类,第四节,钢的表面热处理,一、,钢的表面淬火,二,、,钢的化学热处理,三,、表面处理的具体工艺,四,、钢的化学热处理具体工艺,一、,钢的,表面淬火,表面淬火概念及应用,快速加热使钢的表面奥氏体化后淬火冷却，获得表层硬而耐磨的M组织，心部仍保持原来的组织。,应用：,中碳钢和中碳低合金钢,表面淬火,特点,a.,加热速度快,(,几秒几十秒),b.,加热时实际晶粒细小，淬火得到极细马氏体，硬度，脆性,c.,残余压应力提高寿命,d.,不易氧化、脱碳、变形小,e.,工艺易控制，设备成本高,表面淬火方法,1.感应加热表面淬火,2.火焰加热表面淬火,3.接触电阻加热表面淬火,二,、钢的化学热处理,钢的渗碳,气体渗碳,固体渗碳,钢的氮化,碳氮共渗,三,、表面处理的具体工艺,火焰加热表面淬火,感应加热表面淬火,火焰加热表面淬火,图5-27,火焰加热表面淬火示意图,感应加热表面淬火,感应加热表面淬火示意图,集肤效应示意图,图5-28 感应加热表面淬火示意图,四,、钢的化学热处理具体工艺,什么是化学热处理,钢制工件放置于某种介质中，通过加热和保温，使化学介质中某些元素渗入到工件表层，从而改变表层的化学成分，使心部与表层具有不同的组织与机械性能。,钢的渗碳,渗碳是把钢放在渗碳介质中，加热到单相奥氏体区，保温一定时间，使碳原子渗入钢表层的过程,气体渗碳,固体渗碳法,钢的氮化（气体氮化）,在一定温度(一般在AC1以下)使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺,目的：,提高工件表面硬度、耐磨性、耐蚀性及疲劳强度,钢的碳氮共渗,在一定温度下同时将碳、氮原子渗入工件表层的奥氏体中,并以渗碳为主的化学热处理工艺。,中温气体碳氮共渗,低温气体碳氮共渗（气体软氮化）,钢的气体渗碳,图5-29 气体渗碳炉,钢的固体渗碳,零件,渗碳剂,试棒,盖,泥封,渗碳箱,图4-30 钢的固体渗碳炉,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,