钢地热处理工艺.ppt

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1、钢的热处理工艺一、实验目的（1）了解化学成分，热处理工艺对钢的组织和性能的影响。（2）学习硬度测定了解常用的硬度指标。二、概述1．热处理热处理是将钢加热到一定温度，经过一定时间的保温，然后以一定速度冷却下来的操作，通过这样的工艺过程钢的组织和性能将发生改变。2、热处理分类普通热处理：退火、正火、淬火、回火表面热处理：表面淬火化学热处理2.1钢的退火退火定义：钢加热到适当温度，保温一定时间后缓慢随炉冷却或控制其冷速，获近平衡组织的工艺。目的均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，调整硬度，消除内应力和加工硬化，改善钢的成形及切削加工性能。（1）高温退火（2

2、）低温退火完全退火不完全退火与球化退火等温退火扩散退火去应力退火再结晶退火1)完全退火加热温度范围是AC3+20-30℃保温足够长的时间，使组织完全奥氏体化缓慢冷却，得到近平衡组织适用范围：亚共析钢（0.3%-0.6%）、合金钢的铸、锻、热轧、焊件的预备热处理目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力，降低硬度和改善切削加工性能组织：层片状珠光体2)不完全退火加热温度范围是AC1–AC3（亚共析钢）或AC1–Acm(过共析钢）保温缓慢冷却，得到近平衡组织目的：消除内应力，降低硬度和改善切削加工性能★不完全退火用于过共析钢主要为了得到球状珠光体组织，故称为

3、球化退火。实际上球化退火是不完全退火的一种。3)均匀化退火（扩散退火）加热温度范围是略低于固相线（通常AC3或Acm以上150-300℃）长时间保温缓慢冷却，以消除化学成分的不均匀现象目的：消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀4)去应力退火加热温度范围是AC1以下某个温度（钢的一般在500-650℃之间、铸铁在500-550℃）保温一定时间缓慢冷却目的：消除铸件、锻件、焊接件及机械加工工件的残留内应力，以保证尺寸稳定性，防止工件开裂。5)再结晶退火再结晶温度以上保温一定时间，使变形晶粒转化为均匀等轴晶粒缓慢冷却目的：

4、消除加工硬化和残留内应力2.2正火加热温度范围是AC1或Acm以上适当温度（30-50℃）保温一定时间空气中冷却，得到珠光体类组织目的：改善低碳钢的切削加工性能消除中碳钢的热加工缺陷消除过共析钢的网状碳化物，便于球化退火提高普通结构件的力学性能与退火的区别：加热温度较高；冷却速度较快；获得组织较细(索氏体)2.3淬火加热温度范围是AC3或AC1以上，奥氏体化亚共析钢：AC3+30~50℃过共析钢：AC1+30~50℃保温一定时间V冷>VC急剧冷却，获马氏体组织。等温淬火——B下常用淬火介质水：冷却能力强；成本低油：M转变温区冷速小，不易变形钢的淬透

5、性奥氏体化的钢在淬火时获得马氏体的能力——用钢在一定条件下淬火获得的淬透层深度表示其大小。2.4回火加热温度范围是AC1以下转变成稳定的回火组织适当的方式冷却到室温（空冷）目的：减少或消除淬火应力，保证相应的组织转变，提高钢的塑性和韧性，获得硬度、强度、塑性和韧性的适当配合，以满足各种用途工件的性能需求。分类1）低温回火：回火马氏体是低温回火（150～250℃）组织，保留了原马氏体形态特征2）中温回火：回火屈氏体是中温回火（350～500℃）组织，是铁素体与粒状渗碳体组成的极细混合物。3）高温回火：回火索氏体是高温回火（500～650℃）组织，是铁

6、素体与较粗的粒状渗碳体所组成的机械混合物。回火温度↑，内应力↓；强硬度↓；塑韧性3、硬度的测量方法硬度是指材料对另一更硬物体（钢球或金刚石压头）压入其表面所表现的抵抗力。硬度的大小对于工件的使用性能及寿命具有决定性意义。测量的方法不同常用的硬度指标有布氏硬度(HB)：适用于硬度较低的金属，如退火、正火的金属、铸铁及有色金属的硬度测定洛氏硬度(HR)：又有HRA、HRB、HRC三种，其中HRC适合于测定硬度较高的金属如淬火钢的硬度。维氏硬度(HV)：测定的硬度值比布氏、洛氏精确，可以测定从极软到极硬的各种材料的硬度，但测定过程比较麻烦。显微硬度(HV

7、)：用于测定显微组织中各种微小区域的硬度，实质就是小负荷(≤9.8N)的维氏硬度试验，也用HV表示。洛氏硬度HR（Rockwllhardness）将锥度为120°的金刚石或钢制标准压头用规定压力压入被测材料表面，根据压痕深度确定硬度值。压头被测材料洛氏硬度测试方法洛氏硬度计F：HRC-150kg洛氏硬度HR（Rockwllhardness）将锥度为120°的金刚石或钢制标准压头用规定压力压入被测材料表面，根据压痕深度确定硬度值。HR=k-hHRC=100-h/0.002三、实验仪器设备箱式电炉、硬度计四、实验内容与操作钢的热处理分组并领一块试样，依

8、序按表1推荐的工艺进行热处理，编号，测定硬度，并把结果记录于表中。五、实验报告要求(1)实验目的。(2)填好表中各项数据，