《机械制造基础》工程材料-热处理.ppt

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1、第四章钢的热处理引言：1、热处理的概念2、热处理的目的将固态钢材采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需组织与性能的工艺。（1）提高钢的力学性能（2）改善钢的工艺性能第一节钢的热处理原理根据工艺类型、工艺名称和实现工艺的加热将热处理分为：1、整体热处理2、表面热处理表面淬火、气相沉积3、化学热处理：渗碳、氮化、碳氮共渗退火、正火、淬火、回火第4章钢的热处理热处理的理论依据第4章钢的热处理第一节钢的退火与正火1、概念：将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后在炉中缓慢地冷却的热处理工艺。2、目的：1）降低硬度，提高塑性，

2、改善加工性能；2）细化晶粒，消除组织缺陷；3）消除内应力。一、钢的退火第4章钢的热处理3、分类：根据钢的成分和处理目的的不同，可分为完全退火、球化退火和去应力退火。（1）完全退火1、定义：将亚共析钢加热Ac3以上30~50ºC,完全奥氏体后，保温一定时间随之缓慢冷却到500ºC以下，出炉空冷。2、目的：细化晶粒，消除内应力，降低硬度，以利于切削加工。3、适用范围：亚共析钢型材。第4章钢的热处理（2）球化退火1、定义：将过共析钢加热到Ac1以上20~30ºC,保温后随炉缓冷至600ºC，出炉空冷。2、目的：降低硬度、提高塑

3、性、改善切削加工性能。3、适用范围：主要用于过共析钢及合金工具钢。第4章钢的热处理（3）去应力退火1、定义：将钢加热到500--600ºC,保温后随炉缓冷至200--300ºC出炉空冷。又称低温退火。2、目的：消除铸件、锻件和焊接件的内应力。（没有发生组织变化）3、适用范围：用于所有的钢。第4章钢的热处理二、钢的正火1、概念：将钢件加热到Ac3或Accm线以上30~50ºC，保温适当的时间后，在空气中冷却的热处理工艺。2、目的：1）对低碳钢，可细化晶粒，提高硬度，改善加工性能；2）对中碳钢，可提高硬度和强度，作为最终热处

4、理；3）对高碳钢，可为球化退火作准备。第4章钢的热处理退火与正火的加热温度范围第4章钢的热处理第二节钢的淬火与回火2、目的：提高钢的硬度、强度和耐磨性并保持足够的韧性。1、概念：将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保持一定时间后，快速冷却的热处理工艺。一、钢的淬火第4章钢的热处理3、淬火剂：水、矿物油、盐水和碱水等。为了保证获得所需淬火组织，又要防止变形和开裂，必须采用已有的淬火介质再配以各种冷却方法才能解决。通常的淬火方法包括单液淬火、双液淬火、分级淬火等，如图所示。4.淬火方法:第4章钢的热处理4、淬火方法：（1

5、）单液淬火：将加热后的零件投入一种冷却剂中冷却至室温。特点：操作简单，容易实现自动化。（2）双液淬火：先水后油，或先油后空气。特点：可防止变形与开裂。（3）分级淬火：先放入一定温度的盐浴或碱浴中，再空冷。特点：有效减小内应力，防止变形与开裂；但只适于小尺寸工件。第4章钢的热处理三、钢的回火1、回火的概念：将淬火后钢件再加热到Ac1以下的某一温度，保温一定时间后，然后冷却到室温的热处理工艺。2、回火的目的：降低淬火钢的脆性，提高韧性，调整硬度，消除内应力，稳定工件的尺寸，获得所需要的力学性能。第4章钢的热处理3、回火的种类

6、按回火温度的不同，回火可分以下三种：低温回火：150ºC~250ºC中温回火：350ºC~500ºC高温回火：500ºC~650ºC第4章钢的热处理1、低温回火（150~250）ºC目的：保持淬火钢的高硬度和高耐磨性，降低淬火应力,减少钢的脆性。硬度为58--64HRC。主要用于：刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳淬火件和表面淬火件。2、中温回火（350~500）ºC目的：获得高的弹性极限、屈服点和较好的韧性。又称弹性处理。硬度为35--45HRC.主要用于：弹性零件及热锻模具等。3、高温回火（500~650）ºC目的：获

7、得良好的综合力学性能。又称调质处理。硬度为25--35HRC.主要用于：各种重要结构零件如螺栓、齿轮及轴承。第4章钢的热处理第四节钢的表面热处理引言:为了兼顾零件表面和心部两种不同性能要求,生产中广泛采用表面热处理的方法,即表面淬火和化学热处理.一、表面淬火1、概念：指仅改变钢的表层组织的局部热处理工艺。第4章钢的热处理2、种类火焰加热表面淬火：用氧—乙炔火焰喷射到工件表面，使其被快速加热到淬火温度，并立即喷水冷却的操作方法。适用于含C0.35%~0.7%的中碳钢和中碳合金钢，如45，40Cr。感应加热表面淬火：用一定频

8、率的感应电流使工件表面被快速加热到淬火温度，并立即喷水冷却的操作方法。适用于含C0.4%~0.5%的中碳钢和中碳合金钢，如40，40Cr。第4章钢的热处理第五节钢的化学热处理引言1、概念：将钢置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入其表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。2、分类：渗碳、渗氮、碳氮