材料科学基础-第9章3_ppt课件

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1、9.5钢的退火与正火9.5.1退火9.5.2正火9.5.1退火1.退火的目的、工艺分类及应用将钢加热到临界温度Ac1以上或以下温度，保温一定时间，然后缓慢冷却(如炉冷、坑冷、灰冷)获得接近平衡组织的热处理工艺，称为退火。相变重结晶退火低温退火按加热温度可分为两大类:2.完全退火（fullannealing）T加＝Ac3＋30～50℃组织：P+F目的：①细化、均匀化粗大、不均匀原始组织；②降低硬度→切削性↑③消除内应力。将钢加热到到Ac3以上30～50℃，保温一定时间后，缓慢冷却以获得近似平衡组织的热处理工艺。9.5.1退火3.不完全退火将钢件加热至Ac1～

2、Ac3或Accm之间的适当温度，保温后缓慢冷却的工艺方法。不完全退火主要用于过共析钢获得粒状珠光体组织，因此它又称为球化退火，其主要目的是降低硬度，改善切削加工性能，消除内应力，同时为下道工序作好组织准备。9.5.1退火4.球化退火（spheroidizingannealing）加热温度略高于Ac1温度（Ac1＋20～30℃）保温，炉冷到Ar1以下等温一段时间或以非常缓慢的速度冷却。组织：球状P（+粒状Fe3C）目的：①使Fe3C球化→硬度↓，韧性↑→切削性↑②为淬火作组织准备应用范围：高碳钢、合金工具钢9.5.1退火5.等温退火将钢材或钢制工件加热到高

3、于Ac3(亚共析钢)或Ac1～Accm之间(过共析钢)的温度，保温后快冷到低于Ar1以下的某个温度，等温保持足够时间，使珠光体转变完毕，然后出炉空冷(或油冷、水冷)，此种工艺称为等温退火（isothermalannealing）。可以得到比完全退火更为均匀的组织和性能，同时还能有效地消除锻造应力，而工艺周期却比完全退火缩短了大约一半(特别是对于合金元素含量比较多的钢)。9.5.1退火6.扩散退火目的：消除偏析，使成分、组织均匀化。适于钢种：合金钢、铸件、焊接件及锻坯。组织：P+F或P+Fe3CII将金属铸锭、铸件或锻坯，在略低于固相线的温度（1050-11

4、50℃）长时间加热，以消除或减少晶内偏析（枝晶偏析），达到均匀化的目的，这种热处理工艺称为扩散退火（亦称为均匀化退火）。9.5.1退火7.去应力退火加热温度＜Ac1，一般为500～650℃。目的：消除冷热加工后的内应力，以稳定尺寸，减少变形。应用举例：铸造或焊接的机床床身、导轨；机加工成型的螺旋被动锥齿轮。将冷变形后的金属加热到再结晶温度以下保温，然后缓慢冷却（如炉冷）到200～300℃出炉空冷的热处理工艺称为去应力退火。9.5.1退火8.再结晶退火加热温度：T再+100～200℃，一般在650～700℃之间目的：消除加工硬化应用：冷冲杯、桶形件、冷拔棒、

5、冷轧板等。将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当的时间，使变形晶粒重新形核，转变为均匀细小的等轴晶粒，同时消除加工硬化的热处理工艺称为再结晶退火9.5.1退火9.5.2正火(normalizing)将钢加热到Ac3（或Accm）以上30~50℃，保温一定时间，然后空冷（风冷、喷雾）的热处理工艺。组织：S（+F少或Fe3CII少）应用：1.作为预先热处理的正火工艺（1）改善低碳钢切削加工性能。2.消除中碳钢热加工缺陷。消除魏氏组织、粗大晶粒等过热缺陷和带状组织。高碳钢中的W中碳钢中的W低碳钢中的带状组织9.5.2正火(normalizing)3.消除过

6、共析钢的网状碳化物。高碳钢退火组织Fe3CII2.作为最终热处理的正火工艺（1）提高普通结构件的力学性能。（2）避免淬火时的变形和开裂(但不能充分发挥材料的性能潜力)。9.5.2正火(normalizing)9.6钢的淬火与回火9.6.1钢的淬火(quenching)9.6.2钢的回火9.6.3淬火加热缺陷及其防止方法9.6.1钢的淬火(quenching)1.淬火工艺（1）淬火加热温度的的选择淬火就是把钢加热到临界温度（Ac1或Ac3以上），保温一定时间使之奥氏体化后快速冷却从而获得马氏体组织的热处理工艺亚共析钢：Ac3＋30～50℃共析钢、过共析钢：A

7、c1＋30～50℃完全淬火不完全淬火（2）淬火冷却介质水盐水油硝盐浴和碱浴聚乙烯醇水溶液钢的理想冷却曲线示意图9.6.1钢的淬火(quenching)（3）淬火方法b.单液淬火一种淬火介质。如：水冷、油冷c.双液淬火高温区：冷却能力较强的介质低温区：冷却能力较弱的介质如：水－油、油－空气a.预冷淬火加热、保温后先在空气或热水中预冷一段时间后，再放入淬火冷却介质中。9.6.1钢的淬火(quenching)d.分级淬火e.等温淬火：在下B转变区的盐浴或碱浴中等温→下B（等温温度和时间由该钢C曲线定）在Ms以上或以下的盐浴中保温然后空冷。各种淬火方法的示意图bc

8、deA1MS时间温度a9.6.1钢的淬火(quenching)（4