金属学及热处理第7章 钢的热处理工艺

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1、三.过冷奥氏体的连续冷却转变一)建立共析钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线----CCT曲线C---continuousC---coolingT---transformation返回Vk一)共析碳钢CCT曲线建立过程示意图时间(lgτ)温度℃A1PfPsA+PKMsMf水冷油冷Vk1炉冷空冷返回二)共析碳钢TTT曲线与CCT曲线的比较稳定的奥氏体区时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A1MsMfCCT曲线TTT曲线返回稳定的奥氏体区时间(s)3001021031041010800-100100200500600700

2、温度(℃)0400A1MsMf三)在连续冷却过程中TTT曲线的应用V1V2VkV3V4V1=5.5℃/s:炉冷;PV2=20℃/s:空冷;SV3=33℃/s:油冷;T+M+A残V4≥138℃/s:水冷;M+A残返回将¢5mm的T8钢加热至760℃并保温足够时间，问采用什么样的冷却工艺可得到如下组织：珠光体，索氏体，屈氏体，上贝氏体，下贝氏体，屈氏体+马氏体，马氏体+少量残余奥氏体；在C曲线上描出工艺曲线示意图。§5.3钢的退火和正火铜棒Ø24mm如何消除拉拔过程中的硬化现象？电缆线Ø0.15mm切削件的硬度在170～230HB范围内，切削性能较好。刀具具有较高的韧性时，不容易发

3、生崩刃。切削件的硬度如何调整？刀具如何才能具有较高的韧性？季裂加工过程（铸、锻、焊、切削）产生的内应力如何消除加工过程中产生的内应力？§5.3钢的退火和正火在实际的制造过程中，常见的工艺路线如：退火和正火是应用最为广泛的热处理工艺！！为什么将其安排在铸/锻造与切削加工之间呢?为什么退火与正火有着非常广泛的应用?§5.3钢的退火和正火在铸/锻造/焊接之后，钢件中不但残留有铸造或锻造应力，而且还往往存在着成分和组织上的不均匀性，因而机械性能较低，还会导致以后淬火时的变形和开裂。也会存在硬度偏高或偏低的现象，严重影响后续的切削加工性能。经过退火和正火后，便可得到细而均匀的组织，并消除

4、应力，改善钢件的机械性能并为随后的淬火作了准备经过退火与正火后，钢的组织接近于平衡组织，其硬度适中，有利于下一步的切削加工。如果工件的性能要求不高时，退火或正火常作为最终热处理。一.钢的退火完全退火等温退火球化退火去应力退火扩散退火二.钢的正火三.退火和正火的选择§5.3钢的退火和正火一.钢的退火一)定义:把零件加温到临界温度以上30～50℃,保温一段时间,然后随炉冷却。二)目的:消除应力;降低硬度;细化晶粒;均匀成分;为最终热处理作好组织准备。返回四)工艺参数:温度(°C)名称Ac3+30～50完全退火Ac1+30～50球化退火500～600去应力退火Ac3+150～250扩

5、散退火返回Ac1+30～50不完全退火T12Ac1730℃;20Ac3850℃;45Ac3790℃;箱式电阻炉(周期作业式电炉)(完全)普通退火加热温度：Ac3以上20-30度组织：P+F目的：①细化、均匀化粗大、不均匀组织②接近平衡组织——调整硬度→切削性↑③消除内应力④为最终热处理作好组织准备。应用范围：亚共折钢，共析钢，不适用于过共析钢。返回完全退火的缺点：所需时间很长，特别是对于某些奥氏体比较稳定的合金钢，往往需要几十小时解决：为了缩短退火时间，可采用等温退火。等温退火：先以较快的速度，将工件加热到Ac3以上30～50℃，保温一定时间后，先以较快的冷速冷到珠光体的形成温

6、度等温，使奥氏体转变成珠光体，待等温转变结束再快冷。这样就可大大缩短退火的时间。可见等温退火所需时间比完全退火缩短很多。等温退火加热温度：Ac1以上10-20度，或Ac3以上30-50度组织：P目的：①与完全退火、球化退火相同②更均匀的组织和硬度③显著缩短生产周期应用范围：高碳钢，合金工具钢，高合金钢。返回球化退火（不完全退火）加热温度：Ac1以上20-30度应用范围：过共析钢，共析钢组织：粒状P（+球状FeC3）目的：①降低硬度,均匀组织,改善切削加工性.②为淬火作准备.返回均匀化退火（扩散退火）加热温度：略低于固相线温度目的：消除铸锭或者铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域

7、偏析，使成分和组织均匀化。应用范围：优质合金钢及偏析较严重的合金钢铸件及钢锭。扩散退火后还需进行完全退火或者正火，以细化晶粒，消除铸造应力。去应力退火目的：消除铸、锻、焊件、冷冲压件（或冷拔件）及机加工的残余内应力。残余内应力会导致：切削加工或使用中的变形和开裂；降低机器的精度；甚至会发生事故。去应力退火加热温度：加热至500～650℃（＜A1点）目的：消除加工硬化再结晶退火加热温度：加热至再结晶温度以上组织：均匀等轴晶粒四)工艺参数:返回五)热处理后的组织:原始组织。共析钢球化退火组织(化