金属材料热处理

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1、《金属材料热处理》金属材料热处理课程论文（2010——2011年度第一学期）专业：材料成型与控制工程年级：2008级1班学号：20080800104姓名：董靖善指导老师：朱世杰日期：2011年01月11日滚动轴承钢滚动轴承钢简介适于制造在不同环境中工作的各类滚动轴承套圈和滚动体的钢，统称为滚动（或滚珠）轴承钢。由于对轴承能适应的工作环境不同，如低温、高温、耐锈蚀、防磁性、耐振动冲击等，轴承钢可以是专用的碳铬轴承钢，也可以采用工具钢、结构钢、不锈钢及耐热钢。H前使用最广的是碳铬轴承钢。按化学成分和钢的特性，将轴承钢划分为：高碳铬轴承钢、无铬轴承钢、渗

2、碳轴承钢、不锈轴承钢及中、高温轴承钢五大类，共十五个钢号，其中七个标准钢号、八个非标准钢号。本钢类钢种较少、钢号比较齐全，基本满足轴承工业生产的需要，生产管理方便。滚动轴承钢的编号该类钢的含碳量较高（一般约为0.95〜1.15%），在钢号中不标明；钢号以“G+Cr+铬含量（不标含碳量）”G表示“滚动轴承钢”，其后为铬（Cr）+数字+其它合金元素+数字表示，数字表示铬平均含量的千分数，而其它合金元素后的数字则表示其百分数。如“滚铬15”（即GCrl5）,即是铬平均含量为1.5%滚动轴承钢渗碳轴承钢牌号的表示方法与合金结构钢相同，仅在牌号头部加字母“G

3、”，如“G20CrNiMo”。对轴承钢的质量要求滚动轴承要在拉伸、压缩、弯形、剪切、交变等复杂应力状态和高应力值之下，高速、长时间地工作。因此在生产过程中，轴承钢质量控制检验项目多，控制范围又窄，生产工艺严格、复杂，要求有一定的工装设备、检验手段。为了保证轴承具有良好的性能和高的寿命，对轴承钢的质量要求如下：(1)化学成分。化学成分是轴承钢的最本质的因素。钢的物理、化学、机械性能和金相组织都是由化学成分决定的，改变丫化学成分，就改变了钢的基木性质。因此，轴承钢的化学成分必须符合标准规定(2)内部质量。轴承钢材的内部组织是指碳化物带状、碳化物网状、碳

4、化物液析及退火组织。碳化物是轴承钢的主要成分之一，是客观存在的，如何使碳化物分布的均匀、分散、细小，是提高轴承钢质量的重要课题之一。轴承钢主要生产厂家采用了高温扩散处理，控制轧制新工艺和连续退火炉设备等。即使这样，碳化物的分布仍不能达到理想的程度。因此，在标准中，规定了它们的允许范围和控制级别。(3)表面质量。轴承零件的成型方法，目前有锻造、车削和冷冲等。根据不同成型方法对钢材表面质量存不同程度的要求。总的来说，轴承钢材表面不得有裂纹、折叠、拉裂、结疤和夹渣。对冷冲用的冷拉钢材，除不允许上述缺陷外，表面要洁浄，不得有锈蚀、麻M等缺陷。轴承钢材表面不

5、得有严重的脱碳现象，根据轴承零件成型工艺的不同要求，在标准中，对不同品种的钢材表面脱碳层深度有不同的限制规定。金属热处理工艺钢的热处理工艺是指根据钢在加热和冷却过程中的组织转变规律制定的具体加热、保温和冷却的工艺参数。分类：普通热处理（退火、正火、淬火和回火）、表面热处理（表面淬火和化学热处理等）及形变热处理表面热处理主要是表面淬火和回火，退火和正火主要是预备热处理阶段一、退火定义：将工件加热到Acl以下或以上的温度，保温一定时间然后随炉冷却获得平衡组织的过程目的：1、调整硬度便于切削加工2、改善在加工过程中的缺陷，获得良好使用性能，消除残余应力3

6、、细化晶粒，为最终热处理做准备。分类：完全退火、不完全退火、球化退火和扩散退火；再结晶退火及去应力退火二、回火钢的回火中的转变H的（1）不稳定组织-＞稳定组织；（2）提高塑性和初性，降低脆性，从而使钢的强度、硬度和塑性、韧性得到适当配合，获得所需要的力学性能，以满足不同工件的性能要求；（3）降低或消除残余应力，防止变形或开裂过程.•1）.马氏体中碳的偏聚一时效阶段（100温度）2）.马氏体分解过渡型碳化物析出（高于100度）（是双相分解和单相分解），获得钢的组织由有一定过饱和度的a同溶体和与其有共格关系的e碳化物所组成的复相混合组织，称为回火马氏体

7、M―My（a’+e—FexC）3）.残余奥氏体转变（200-300）回火马氏体或下贝氏体Ar一M’或B下（a’+碳化物）4）.碳化物的转变（250—400）e碳化物形成x碳化物或者继续转变0碳化物，获得钢的组织由饱和的针状a相和细小粒状的渗碳体组成，这种组织称为回火屈氏体方式：原位转变（原位析出、就地形核）独立转变（离位析出、单独形核）总述l.WC<0.2%偏聚丄C—渗碳体e—Fe3C，25（TC以后发生球化。2.WC>0.2%：（1）WC<0.4〜0.6%M->e一FexC一0-Fe3C，270°C以后发生e—FexC溶解，9—Fe3C析出，延续

8、到450°C。3、WC〉0.4〜0.6%M->e—FexC->x-Fe5C2-0—Fe3C5）.基体a相的回复、再结晶和碳